Hmatatelné virtuální objekty v prostoru? Stačí ultrazvuk

Vědci vytvořili nový ultrazvukový systém, který je schopen ve vzduchu vytvořit neviditelné trojrozměrné objekty, které lze ale nahmatat a cítit podobně jako reálné objekty.

Když jsme ve starších článcích probírali vývoj a budoucnost virtuální reality, narazili jsme i na problematiku zpětné vazby, pro kterou stále není rozumné a levné řešení. Ve virtuální realitě totiž vše uvidíme a uslyšíme stále reálněji, ale jakmile se čehokoli virtuálního budeme chtít dotknout a skutečně cítit tvar a povrch, není pro to zatím dostupná žádná efektivní technologie. Ale možná to změní ultrazuk.

Přesně zacílené ultrazvukové vlny

Vědci z univerzity v Bristolu pod vedením Bena Longa vytvořili nový pokročilý ultrazvukový systém, který je schopen v rámci vzduchu vytvářet pohybující se trojrozměrné objekty v reálném čase tak, aby byly hmatatelné například rukou.

Klepněte pro větší obrázek
Virtuální objekt který nevidíte, ale dokážete ho nahmatat

Pro vytvoření se využívá fenoménu Acoustic Radiation Force, kdy zvuková vlna reaguje s překážkou, kterou je v tomto případě povrch ruky. Tlak je dostatečně velký na to, abychom pomocí senzorů v naší kůži ucítili tlak podobně, jako když se dotýkáme nějakého fyzického objektu.

Klepněte pro větší obrázek
Systém využívá ultrazvukových vln a akustického tlaku na povrchu kůže

Systém používá několik ultrazvukových vysílačů, které velmi přesně vytváří pomocí ultrazvuku objekt v prostoru nad nimi. Takový objekt je neviditelný a jeho pozici v prostoru lze velmi jednoduše a rychle měnit.

Klepněte pro větší obrázek
Vytvořený objekt zobrazený v tenké vrstvě oleje

Dobře je to vidět na ukázce s vrstvou oleje, kde lze efekt částečně zobrazen. Problém není ani několik objektů zároveň, které rychle mění svůj tvar nebo pozici v prostoru. Klíčovou částí technologie jsou algoritmy, které dokáží pomocí ultrazvukových vln takový 3D objekt v prostoru vytvořit.

Hologramy, kterých se lze dotknout i řešení pro virtuální realitu

Technologie je sice na počátku, možná ale ukazuje směr, kterým se lze vydat při řešení zpětné vazby pro virtuální realitu nebo hologramy. V budoucnu by podobné řešení na bázi ultrazvuku mohlo pomoci k tvorbě trojrozměrných hologramů, na které si budeme moci sáhnout a budeme moci cítit jejich tvary a pravděpodobně i různý druh odporu.

V případě zvyšování přesnosti zaměření a sledování pozice třeba našich rukou v prostoru, se ani nemusí jednat o tvorbu v pevně daném prostoru, ale v kombinaci se sledování pozice našeho těla a jeho částí bude možné v reálném čase vytvářit akustický tlak přímo kdekoli na kůži, i když se budeme pohybovat.

To znamená velkou naději na efektivní řešení pro virtuální realitu, kde je zpětná vazba stále nevyřešený problém. Různé mechanické stroje nepřipadají kvůli vysoké ceně a velkým rozměrům v úvahu a případné speciální rukavice řeší pouze zpětnou vazbu pro ruce.

Je velmi zajímavé sledovat, jak se postupně skládají všechny potřebné komponenty pro skutečně realistickou virtuální realitu, která oklame naše oči, uši, hmat a další senzory, kterými je naše tělo evolucí vybaveno a slouží pro interakci s reálným světem. Ještě nás ale čeká doladění všech technologií, jejich integrace a pak už se nám pomalu do reálného světa kvůli řadě fyzikálních omezení nebude ani chtít.

Témata článku: Technologie, Virtuální realita, Bristol, December, Forward

14 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Marv-CZ 8. 12. 2014 22:49:35
    Dokonalým řešením bude, až smysly obejdeme a dokážeme to podvrhnout přímo...
  • panzeleny 8. 12. 2014 10:35:15
    Vzhledem k tomu, jak naše hmatové buňky pracují, si dokážu představit, že...
  • nespokojený zákazník 7. 12. 2014 10:26:47
    Až dokážou vytvořit virtuální šachovou figurku, kterou bude moct hráč...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 51

Původní Starcraft: Brood War je nyní zdarma. Konec práce! Jde se pařit

Původní Starcraft: Brood War je nyní zdarma. Konec práce! Jde se pařit

** Legendární hra Starcraft je nyní k dispozici zdarma ** Chystá se i nová remasterovaná verze s hezčí grafikou

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 25

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

** Máte nápad, ale chybí vám stroje a pořádná dílna? ** Chcete postavit ptačí budku, nebo krabičku pro Arduino? ** Brno otevřelo svůj FabLab – laboratoř pro bastlíře

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

Včera | Jakub Čížek | 108

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

** Slavný osmibitový počítač Sinclair ZX Spectrum byl uveden právě před 35 lety ** Připomeňte si tento průkopnický počítač v tematických článcích ** Podívejte se, jak funguje dnes

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 13

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

** Google ve svém překladači roky používal statistickou technologii ** Nyní zavádí strojové učení a neuronové sítě ** Rozdíl by měl být zvláště na větších textech patrný už nyní

20.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31


Aktuální číslo časopisu Computer

První test AMD Ryzen

Velké testy: 22 powerbank a 8 bezdrátových setů

Radíme s koupí Wi-Fi routeru

Co dokáží inteligentní domy?