Инженеры из Германии и Канады создали дополнительное устройство к гарнитуре виртуальной реальности, передающее ощущения от взаимодействия с виртуальным миром с помощью подачи воздуха, тепла и воды, а также благодаря прикосновениям к лицу. Программное обеспечение синхронизирует эти воздействия с событиями в виртуальном пространстве, благодаря чему уровень иммерсивности увеличивается, рассказывают авторы статьи, которая будет представлена на конференции CHI 2020.
Инженеры под руководством Эрнста Круифа (Ernst Kruijff) из Университета прикладных наук Бонн-Рейн-Зиг создали VR-гаджет, воздействующий на пользователя различными стимулами, но при этом не требующий дополнительного обустройства вокруг него пространства с множеством механизмов. За основу они взяли VR-шлем Oculus Rift, а на него установили специальный манипулятор с четырьмя степенями свободы, который крепится к верхней части шлема и опускается до уровня чуть ниже подбородка. На манипуляторе установлены по паре сервомоторов и линейных актуаторов, сопло для разбрызгивания воды, нагреватель, вентилятор и отвод, который касается лица.
Манипулятор может работать в двух режимах: центрированном относительно пользователя, то есть сохранять свою позицию относительно лица, или относительно виртуального мира, то есть поворачиваться в сторону, противоположную повороту головы. Инженеры разработали виртуальную симуляцию, в которой пользователь прогуливается на природе, а различные эффекты синхронизируются с элементами на манипуляторе: ветер симулируется с помощью вентилятора, прикосновение листьев имитируется отводом с мягким наконечником, скользящим по лицу, имитацию солнечного обеспечивает нагреватель, а ветер также может дополняться распылением мелких капель, имитирующих брызги водопада.
Авторы провели два исследования на добровольцах, чтобы проверить свою гипотезу о том, что их устройство усиливает ощущение погружения в VR. В первом исследовании они проверяли, могут ли пользователи корректно воспринимать направление ветра. В исследовании принимали участие 16 добровольцев, а также использовались различные режимы работы шлема. В результате выяснилось, что ошибка определения направления ветра составила 7,25 градуса в режиме со свободно поворачиваемой головой и изменяемым направлением воздушного потока.
Во втором исследовании авторы проверяли общее влияние всех стимулов на погружение и эмоциональный отклик пользователей. Во время исследования у испытуемых было два сеанса ходьбы по виртуальному тропическому лесу по три минуты с 16 различными воздействиями. Разница между сеансами заключалась в том, использовались ли стимулы от манипулятора. Результаты показали, что ключевые показатели, такие как ощущение погружения, правдоподобность и удовольствие, оказались выше в случае с дополнительными стимулами.
Исследователи признают, что в текущем виде у их изобретения очень неудобная конструкция, потому он имеет достаточно большую массу, что приводит к смещению центра тяжести вперед. Тем не менее, они заявляют, что для добровольцев это факт не явился очень критичным. В качестве решения они предлагают закреплять манипулятор не на самом шлеме, а на теле. Также кроме механических воздействий на лицо и тело инженеры предлагают использовать электрические стимулы.
