Дополненная реальность. Все, что вы хотели узнать о технологии будущего - Хелен Папагианнис

В 2011 году я написала книгу «Кто боится жуков?»[33], первую в мире AR-книгу с возможностью распознавания образов при помощи iPad. Книга объединила искусство моделирования бумажных фигур (разрезание, склеивание и складывание из бумаги) с магией AR, благодаря которой книга становилась интерактивной, позволяя лучше понять природу страха перед насекомыми. Если смотреть на книгу через iPad или смартфон, то на ней периодически появлялись различные виртуальные насекомые и членистоногие, в том числе волосатый тарантул, который мог поползти по руке читателя. Когда я работала над этой книгой, технология цифровой тактильности еще не была разработана в Magic Vision Lab, но теперь я отчетливо представляю, как эта технология может быть интегрирована в следующую редакцию моей книги. Благодаря этой технологии ощущение страха будет более сильным, т.к. можно будет не только увидеть паука, ползающего по вашей руке, но также и почувствовать его вес и прикосновение к коже.

Как и в случае с вышеупомянутым примером виртуальной рыбы, можно воссоздать то, как мы ощущаем конкретные вещи в физическом мире, и применять эти свойства к виртуальным объектам с целью улучшения качества «распознавания». Для дальнейшего развития AR как новой среды, важно найти и исследовать новые способы использования технологии дополненной цифровой тактильности, помимо воспроизведения ощущений от аналогов из окружающей среды.

Например, можем ли мы создать приложения с контрастными тактильными свойствами, когда что-то мягкое по своим свойствам будет восприниматься как нечто твердое? Как мы можем выйти за пределы экрана, чтобы по-новому испытывать чувство осязания? И как еще мы можем использовать тактильную стимуляцию в невербальных коммуникациях? В этой главе мы поговорим об исследованиях и инновациях в области тактильных технологий, проливающих свет на эти вопросы.

В 2011 году в Magic Vision Lab я впервые стала свидетелем функционирования тактильной технологии, но оборудование, требуемое для ее применения, было дорогостоящим, громоздким и не доступным для обычного человека. Использование основной части AR-приложений на сегодняшний день предполагает наличие смартфона или планшета, а в ближайшем будущем также ожидается более широкое распространение интерактивных очков, которые изменяют возможности тактильной стимуляции в AR. Если раньше примером ее использования было только взаимодействие с сенсорным экраном смартфона или планшета, то теперь появляются новые виды применения.

В статье «Краткие рассуждения о будущем дизайна взаимодействий» (2011)[34] Брет Виктор, разработчик пользовательских интерфейсов и процессов взаимодействия человека с компьютером, отмечает, что в большинстве концепций взаимодействия будущего не уделяется внимание тому, что чувствуют наши руки и как они манипулируют вещами. Он пишет, что почти каждый объект в мире имеет свойства, которые можно почувствовать, прикоснувшись к нему, – будь то вес, текстура, пластичность или форма. Тем не менее он говорит, что такие устройства, как iPad, «приносят в жертву все тактильное богатство работы с нашими руками». Виктор рассуждает о будущем, когда появится новая «динамическая среда, которую мы сможем видеть, чувствовать и изменять».

Как далеко мы продвинулись с 2011 года и с момента выхода статьи Виктора? В 2015 году Apple представила механизм тактильного отклика на iPhone и iPad, обеспечив тактильную обратную связь для пользователя. Тактильные устройства обратной связи и контроллеры становятся предметами активной разработки в индустрии игр VR, а также, вероятно, мы увидим в ближайшем будущем эту технологию, адаптированную для AR-приложений.

Технология E-Sense компании Senseg, которая была впервые продемонстрирована на Международной выставке бытовой электроники (CES) в 2012 году, представляет собой один из способов интеграции тактильной симуляции в AR посредством планшета или смартфона.

Дейв Райс, вице-президент основанной в Финляндии компании Senseg, описывает данную технологию как внедрение тактильных эффектов в сенсорные дисплеи различных устройств, включая смартфоны, планшетные компьютеры, сенсорные панели и игровые устройства. Он рассматривает возможности приложений, приводя в качестве примера игру «Охота за сокровищами», смысл которой заключается в поиске спрятанного сундука с сокровищами, но найти его на экране можно только на ощупь. Райс добавляет[35]: «Там не было визуальных подсказок, и это очень увлекательно, потому что теперь у нас есть возможность дополнить картинку осязаемыми эффектами, это позволяет создавать новый мир открытий».

В основе работы E-Sense лежит использование электростатических полей, которые вводят в заблуждение наше чувство осязания и имитируют различные уровни трения, позволяя создавать ощущение текстуры на плоском экране. В этой технологии используется Закон Кулона: притяжение или отталкивание объектов или частиц в зависимости от их электрического заряда. Так, например, когда вы натираете воздушный шар о свои волосы, он прилипает. Если потереть воздушный шар о голову, электроны переходят с ваших волос: волосы положительно заряжены, воздушный шар отрицательно заряжен, а противоположные заряды притягиваются. Senseg создает аналогичную силу притяжения между вашим пальцем и экраном. Управляя этой силой, можно создавать целую тактильную гамму, обеспечивая многообразные ощущения от взаимодействия с разными изображениями.

Представьте, что вы используете эту технологию на смартфоне или планшете, чтобы посетить виртуальный зоопарк прямо у себя дома и почувствовать на ощупь мягкую овечью шерсть. Тактильная функция может теперь соответствовать тому, что вы видите с использованием AR: виртуальное больше не ощущается как «стекло».

Fujitsu Labs из Японии – еще одна компания, работающая над технологией тактильной симуляции для сенсорных экранов. Компания презентовала прототип планшета с функцией тактильной симуляции на Всемирном мобильном конгрессе в 2014 году в Барселоне, где было показано, как технология может имитировать объемные детали, такие как выпуклости, гребни и выступы на поверхностях сенсорного экрана. Эта программа позволяет испытать ощущение как от поворота ключа в замке, прикосновения к песку или к струнам музыкального инструмента.

Вместо электростатической тактильной обратной связи Fujitsu Labs использует для тактильного эффекта ультразвуковые вибрации, импульсы которых передаются с различной силой. Вибрации отталкивают палец от поверхности планшета и в зависимости от силы имитируют различные текстуры. Быстрое изменение импульсов между низким и высоким трением может создать ощущение грубой или неровной поверхности, или же поверхность может казаться гладкой за счет подаваемого воздуха, уменьшающего силу трения. Fujitsu Labs планирует коммерциализировать эту технологию, в частности интегрируя ее в онлайн-магазины, где особенно важна возможность потрогать ткань, из которой сшита приобретаемая вещь.