Fingerfäden: Neues Haptik-VR-System “Wireality” vorgestellt

Das Haptik-System Wireality soll virtuelle Widerstände an den Fingern simulieren. Optisch ist es auffällig.

Fingerfäden: Neues Haptik-VR-System "Wireality" vorgestellt

Das Haptik-System Wireality soll virtuelle Widerstände an den Fingern simulieren. Optisch ist es allerdings gewöhnungsbedürftig.

Audiovisuell und bei der Bewegungserfassung liegen aktuelle VR-Systeme weit vor früheren Modellen. Bei der Simulation von Haptik hat sich allerdings fast nichts getan in den letzten Dekaden: Selbst teure, hochwertige Systeme beschränken sich auf einfache Vibrationsmotoren im Controller.

An Ideen zur Haptik-Simulation mangelt es nicht, ständig kommen neue Vorschläge aus den Forschungslaboren. Bislang schaffte es keine zur Marktreife.

Edward mit den Seilhänden

Vielleicht ja jetzt: Forscher der “Future Interfaces” Gruppe der Universität Carnegie Mellon in Pittsburgh entwickelten Wireality speziell für die Hand- und Fingerinteraktion mit virtuellen Objekten.

Visuell macht das System einiges her: Nylon-ummantelte Stahlkabel an den Fingerkuppen, der Handoberfläche und dem Handgelenk führen in einen federbasierten Mechanismus in einem Gehäuse auf der Schulter.

Dieser Mechanismus kann das Stahlkabel innerhalb von 30 bis 40 Millisekunden einrasten oder lockern, passend zu einem Widerstand in VR.

Der simulierte Widerstand für ein Kabel liegt bei 80 Gramm, der vollbekabelte Prototyp kann mit bis zu 560 Gramm an der Hand ziehen. Die maximale Reichweite der Kabel liegt bei 83 Zentimetern ausgehend vom Schultergehäuse.

Eine Leap-Motion-Kamera erfasst die Handbewegungen und synchronisiert sie über eine Software mit den Haptik-Effekten. Sobald der Nutzer seine Hand vom VR-Objekt zurückzieht und die Kabel durchhängen, zieht die Feder sie wieder straff.

Günstig, leicht und stromsparend

Die Forscher bezeichnen ihre Erfindung als schnell und präzise sowie leicht, kompakt und günstig: Das Gewicht des Prototyps liegt bei 273 Gramm für das Schultergerät und etwa elf Gramm an den Fingern.

Bei einer größeren Stückzahl könne Wireality für einem Preis unter 50 US-Dollar produziert werden. Der Stromverbrauch soll bei nur 0.024 mWh liegen, ein mobiler Batteriebetrieb sei möglich.

Laut der Forscher kann Wireality beispielsweise realistisch simulieren, wenn man in VR ein Geländer umfasst oder über die Oberfläche eines Objekts streicht, sofern diese nicht zu komplex ist.

Greift man kleinere Objekte, kann es passieren, dass die Drähte die Finger berühren, was die Immersion störe. Wirereality eigne sich daher eher für große Objekte. Da das ganze Systeme nach vorne ausgerichtet ist, kann es nur Haptik für Objekte simulieren, die der Nutzer von vorne betatscht.

Bei einem Testlauf mit zwölf Personen fiel das Feedback zum Gerät gemischt aus: Im Vergleich zu VR-Controllern und den eigenen Händen wurde der Realitätsgrad der VR-Simulation zwar als höher eingestuft. Dafür wurde Wireality bei Komfort und Freiheitsgefühl signifikant schlechter bewertet.

Wirereality verbessert dank Haptik-Effekt den Realitätsgrad der VR-Simulation. Dafür ist das System vergleichsweise unkomfortabel und schränkt das Freiheitsgefühl ein. Bild: Carnegie Mellon

Wirereality verbessert dank Haptik-Effekt den Realitätsgrad der VR-Simulation. Dafür ist das System vergleichsweise unkomfortabel und schränkt das Freiheitsgefühl ein. Bild: Carnegie Mellon

Trotz dieser Einschränkungen halten die Forscher ihr System für Konsumenten-tauglich. Der Haptik-Effekt sei aktuellen Systemen überlegen, die “kaum mehr als vibrieren würden”. Wireality könne für zukünftige VR-Systeme mit anderen Haptik-Verfahren kombiniert werden.

Quelle: Cathy Fang

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