«Умная кожа» – интерфейс для виртуальной реальности
Исследователи из Национального университета Сеула и Стэнфордского университета предложили новый подход к разработке средств ввода для систем VR – в качестве интерфейса используется сеть серебряных проводков с золотым покрытием и полиуретановой оплеткой, которая наносится прямо на тыльную сторону кисти.
Технологии визуализации виртуальной реальности – малые дисплеи, размещаемые прямо перед глазами и создающие объемную картинку, – применяются уже не первое десятилетие. Гораздо сложнее обстоят дела с решениями для неголосового ввода информации: поскольку в очках или шлеме VR путешественник по виртуальному миру не видит собственных рук, разработчикам приходится изобретать изощренные контроллеры с гироскопами либо размещать на самой VR-гарнитуре камеры, следящие за положением и движениями кистей пользователя. И все равно простейшая задача вроде набора текста на виртуальной клавиатуре внутри цифрового мира оказываются для современных VR-систем серьезным вызовом – что, разумеется, никак не способствует их популяризации.
Группа исследователей из Национального университета Сеула и Стэнфордского университета под руководством профессора Сунхо Чо (Sungho Jo) предложила кардинально новый подход к разработке средств ввода для систем виртуальной реальности. Подход основывается на принципах машинного обучения и использует в качестве интерфейса густую сеть серебряных проводков нанометрового сечения с золотым покрытием, упрятанных в полиуретановую оплетку, которая наносится прямо на тыльную сторону кисти.
Такая конструкция достаточно прочна и упруга, чтобы в значительных пределах растягиваться и изгибаться без повреждений. Интерфейсную сеть наносят непосредственно перед использованием при помощи специальной установки, так что она плотно прилегает к коже, не раздражая ее, сохраняет рабочие свойства на протяжении нескольких суток – выдерживая даже аккуратное мытье рук пользователем, и ее можно без особого труда удалить при помощи моющего средства.
Сеть, которая на вид кажется тонкой пленкой, благодаря своей разреженной структуре позволяет коже дышать. Поскольку электрическое сопротивление кожи человека зависит от ее толщины на данном конкретном участке, любое растяжение или сжатие вследствие малейшего движения приводит к множественным переменам в сопротивлении кожи под нанесенной на нее интерфейсной сетью – и чрезвычайно чувствительная сеть эти мельчайшие перемены уверенно фиксирует. Для передачи непрерывно получаемой интерфейсом информации на компьютер используется беспроводное соединение Bluetooth.
«Умной кожей» эту интерфейсную сеть позволяет называть как раз развертываемое на компьютере ПО, представляющее собой систему машинного обучения для интерпретации собираемых сетью сигналов. Исследователи планомерно обучали систему распознавать характерные движения кистей пользователя, соответствующие набору текста на экране смартфона, печати десятипальцевым способом на компьютерной клавиатуре, ощупыванию и удержанию предметов различных форм и размеров.
В итоге система оказалась способна по движениям пальцев точно отождествлять нажимаемые на клавиатуре клавиши, а также определять, с предметом какой именно формы взаимодействует в данный момент оператор. И хотя пока «умная кожа» не вышла из стен лаборатории, исследователи уверены, что в перспективе именно за подобными интерфейсами будущее – поскольку они открывают возможность наиболее естественного, интуитивно понятного обращения с объектами в виртуальном мире.