تخدع القوى الخفية والشاشات المنزلقة الحواس لتجعل الواقع الافتراضي أكثر واقعية

القادم الكبير قد لا يكون الشيء في الواقع الافتراضي ذو دقة أعلى أو صوتًا غامرًا أكثر ، ولكنه تجربة معززة بالأحاسيس الجسدية أو أجزاء متحركة تخدع حواسك وتجعلها تخلط بين الواقع الافتراضي والواقع. تفاخر الباحثون في SIGGRAPH ، من Meta إلى مجموعات الطلاب الدوليين ، بمحاولاتهم الأخيرة لجعل الواقع الافتراضي والواقع المعزز أكثر إقناعًا.

يُعقد المؤتمر حول رسومات الكمبيوتر والمجالات المرتبطة بها هذا الأسبوع في لوس أنجلوس ، وكان الجميع من Meta إلى Epic إلى الجامعات واستوديوهات الأفلام يعرضون بضاعتهم.

إنها SIGGRAPH الخمسين ، لذلك تم تخصيص قدر غير متناسب من الحدث لاسترجاع الأحداث وما شابه ، على الرغم من أن قاعة المعرض كانت مليئة بأحدث VFX والإنتاج الافتراضي وأجهزة وبرامج التقاط الحركة.

في قاعة “التقنيات الناشئة” ، أو الكهف الذي شعرت به الغرفة المظلمة المكسوة بالأسود ، بدت العشرات من الأساليب التجريبية على حدود VR وكأنها تصف أحدث ما توصل إليه الفن: مثير للإعجاب بصريًا ، ولكن مع الانغماس الذي يعتمد بالكامل تقريبًا على ذلك. ما الذي يمكن فعله لجعل الوهم أكثر اكتمالاً؟ بالنسبة للكثيرين ، لا تكمن الإجابة في العالم الافتراضي الذي يتمتع بصوت أو رسومات أفضل ، ولكن في العالم المادي.

تعمل سماعة الرأس Meta varifocal VR على تغيير منظورك ، حرفياً

كانت Meta حاضرة بشكل كبير في الغرفة ، مع أول عرض لها لسماعتي رأس تجريبيتين ، أطلق عليهما اسم Butterscotch و Flamera. تتبنى Flamera أسلوبًا مثيرًا للاهتمام لفيديو “العبور” ، ولكن أسلوب Butterscotch “المتنوع” هو الذي يغير الأشياء في العالم الافتراضي حقًا.

تتكون سماعات الرأس VR بشكل عام من زوج من شاشات العرض الصغيرة عالية الدقة المثبتة على مجموعة من العدسات التي تجعلها تبدو وكأنها تملأ مجال رؤية مرتديها. يعمل هذا بشكل جيد إلى حد ما ، حيث يمكن لأي شخص جرب سماعة رأس حديثة أن يشهد. لكن هناك عيبًا في الحقيقة البسيطة المتمثلة في أن تقريب الأشياء لا يسمح لك حقًا برؤيتها بشكل أفضل. تظل بنفس الدقة ، وعلى الرغم من أنك قد تكون قادرًا على تحديد المزيد ، فإن الأمر لا يشبه التقاط شيء وفحصه عن كثب في الحياة الواقعية.

نموذج Meta Butterscotch الأولي ، الذي اختبرته واستجوبت الباحثين عنه ، يكرر تلك التجربة من خلال تتبع نظرك داخل سماعة الرأس ، وعندما تسقط نظراتك على شيء أقرب ، انزلاق جسدي يعرض أقرب إلى عينيك. والنتيجة صادمة لأي شخص اعتاد على التقريب الضعيف لـ “النظر عن قرب” إلى شيء ما في الواقع الافتراضي.

الشاشة تتحرك فقط على مدى 14 ملم ، كما أخبرني باحث في كشك Meta ، وهذا أكثر من كافٍ في هذا النطاق ليس فقط لإنشاء صورة أوضح للعنصر القريب – واضح بشكل ملحوظ ، يجب أن أقول – ولكن للسماح للعيون بتغيير “التكيف” و “التقارب” بشكل طبيعي ، والطرق التي تتبعها بشكل طبيعي والتركيز على الأشياء.

في حين أن العملية عملت بشكل جيد للغاية بالنسبة لي ، إلا أنها فشلت تمامًا بالنسبة لأحد الحاضرين (الذي أظن أنه كان أعلى في قسم الواقع الافتراضي بشركة Sony ، لكن تجربته بدت حقيقية) الذي قال إن النهج البصري يتعارض مع ضعف البصر لديه ، وجعل تشغيل الميزة كل شيء يبدو أسوأ. إنها تجربة ، بعد كل شيء ، ووجدها آخرون ممن تحدثت إليهم أكثر إقناعًا. للأسف ، قد تكون شاشات العرض المتغيرة غير عملية إلى حد ما على نموذج المستهلك ، مما يجعل الميزة غير مرجحة إلى حد ما في Quest في أي وقت قريب.

حزم الدمدمة (والسقوط)

في مكان آخر في العرض التوضيحي ، يختبر آخرون طرقًا فيزيائية أكثر غرابة بكثير لخداع إدراكك.

يأخذ أحد الباحثين في Sony مفهوم حزمة الدمدمة إلى أقصى الحدود: وحدة تحكم مثبتة على نوع من الهراوة ، بداخلها وزن يمكن دفعه لأعلى ولأسفل بواسطة المحركات لتغيير مركز الجاذبية أو محاكاة الحركة.

تماشيًا مع التجارب اللمسية الأخرى التي جربتها ، لا يبدو الأمر خارج سياق الواقع الافتراضي كثيرًا ، ولكن عند إقرانه بمحفز بصري يكون مقنعًا للغاية. دفعتني مجموعة من العروض التوضيحية السريعة في البداية إلى فتح مظلة افتراضية – من الواضح أنها ليست لعبة كنت ستلعبها لفترة طويلة ، ولكنها طريقة ممتازة لإظهار كيف أن التغيير في مركز الجاذبية يمكن أن يجعل عنصرًا تخيليًا يبدو حقيقيًا. بدت حركة فتحة المظلة صحيحة ، ثم جعل الوزن (عند أقصى حد له) يشعر وكأن الكتلة قد تحركت بالفعل إلى نهاية المقبض.

بعد ذلك ، تم لصق عصا ثانية على الأولى بشكل عمودي ، لتشكيل شكل يشبه البندقية ، وبالفعل ، جعلني العرض التوضيحي ألصق الكائنات الفضائية ببندقية ومسدس ، وكان لكل منهما “إحساس” مميز بسبب الطريقة التي برمجوا بها الأوزان لتحريك ومحاكاة الارتداد وإعادة التحميل. أخيرًا ، استخدمت صابرًا ضوئيًا افتراضيًا على وحش قريب ، والذي قدم ردود فعل لمسية عند اتصال الشعاع. قال الباحث الذي تحدثت إليه أنه لا توجد خطط لتسويقها ، لكن الاستجابة كانت إيجابية للغاية وهم يعملون على تحسينات وتطبيقات جديدة.

كان SomatoShift ، الذي تم عرضه في كشك من باحثي جامعة طوكيو ، طريقة غير عادية وذكية لفكرة تغيير الأوزان. هناك تم تزويدي بسوار معصم يعمل بالطاقة ، حيث يتعارض جيروسان دواران مع بعضهما البعض ، ولكن يمكن تغيير اتجاههما لإنتاج قوة إما تعارض حركة اليد أو تسرعها.

اعتمادات الصورة: ديفين كولدوي / تك كرانش

يصعب فهم الآلية قليلاً ، لكن الأوزان الدوارة مثل هذه تريد أن تظل “منتصبة” وبتغيير اتجاهها بالنسبة إلى الجاذبية أو الجسم الذي تُركب عليه ، فإن الميل إلى تصحيح نفسها يمكن أن ينتج متجهات قوة دقيقة تمامًا. تم استخدام هذه التقنية في الأقمار الصناعية لعقود من الزمن ، حيث عُرفت باسم “عجلات التفاعل” ، وعمل المبدأ هنا أيضًا ، مما أدى إلى تأخير أو مساعدة حركات يدي أثناء تحركها بين زرين. القوى المعنية صغيرة ولكنها محسوسة ، ويمكن للمرء أن يتخيل الاستخدام الذكي للجيروسكوب مما يخلق كل أنواع الدفع والسحب الخفية ولكن المقنعة.

تم نقل هذا المفهوم إلى أقصى حد محلي على بعد أمتار قليلة في كشك جامعة شيكاغو ، حيث تم تزويد الحضور بحقيبة ظهر كبيرة تعمل بالطاقة مع وزن بمحرك يمكن أن يتحرك لأعلى ولأسفل بسرعة. تم استخدام هذا لتوفير الوهم بوجود قفزة أعلى أو أقل ، حيث يبدو أنه من خلال تحريك الوزن في اللحظة المناسبة ، يبدو أنه يتم تخفيفه أو تسارعه لأعلى ، أو دفعه إلى الأسفل بالتناوب – إذا تم ارتكاب خطأ في لعبة القفز المرتبطة.

كتب زملاؤنا في Engadget تفاصيل التقنية قبل ظهورها لأول مرة الأسبوع الماضي.

في حين أن الآلية الضخمة وحالة الاستخدام الضيقة تميزها مثل الآخرين كدليل على المفهوم ، فإنها تُظهر أن إدراك الحركة الجسدية ، وليس مجرد كائن أو ملحق واحد ، يمكن أن يتأثر بالاستخدام الحكيم للقوة.

نظرية الأوتار

عندما يتعلق الأمر بإحساس الإمساك بالأشياء ، فإن وحدات التحكم في الواقع الافتراضي الحالية تقصر أيضًا. في حين أن إمكانات تتبع الحركة لأحدث سماعات الرأس Quest و PlayStation VR2 لا تقل عن كونها مذهلة ، لا يشعر المرء أبدًا بالتفاعل الحقيقي مع الكائنات في بيئة افتراضية. ابتكر فريق معهد طوكيو للتكنولوجيا طريقة بارعة – ومبهجة للغاية – لمحاكاة الشعور بلمس شيء ما أو إمساكه بأطراف أصابعك.

تم تجهيز المستخدم بأربع حلقات صغيرة في كل يد ، واحدة لكل إصبع باستثناء الخنصر. كل حلقة مزودة بمحرك صغير في الأعلى ، ويعتمد من كل محرك حلقة صغيرة من الخيط ، والتي يتم تركيبها حول لوحة كل طرف إصبع. يتم تعقب مواضع اليدين والأصابع بواسطة مستشعر عمق متصل (بالكاد) بسماعة الرأس.

في محاكاة الواقع الافتراضي ، يتم تغطية سطح الطاولة بمجموعة متنوعة من المكعبات والأشكال الأخرى. عندما يكتشف المتعقب أن يدك الافتراضية تتقاطع مع حافة كتلة افتراضية ، يدور المحرك قليلاً ويشد على الحلقة – وهو ما يشبه إلى حد كبير شيئًا يلامس منصات أصابعك!

اعتمادات الصورة: ديفين كولدوي / تك كرانش

يبدو كل شيء غريبًا جدًا ، وكان بالتأكيد – لكن الفكرة الأساسية والإحساس كانا يستحقان التجربة ومن الواضح أن الإعداد لم يكن مكلفًا للغاية. القفازات اللمسية التي يمكنها محاكاة المقاومة قليلة ومتباعدة ، ومعقدة للغاية في التمهيد (في الواقع عمل باحث آخر موجود على هذا الجهاز ، وهو إصدار أكثر تعقيدًا من مبدأ مشابه). قد يتم إنشاء نسخة منقحة من هذا النظام بأقل من 100 دولار وتوفر تجربة أساسية لا تزال تحويلية.

SIGGRAPH وهذه القاعة على وجه الخصوص كانت مليئة بهذه التجارب والمزيد التي قطعت الخط الفاصل بين المادي والرقمي. في حين أن الواقع الافتراضي لم ينطلق بعد في الاتجاه السائد ، فقد اعتبر الكثيرون ذلك على أنه يعني أنه ينبغي عليهم مضاعفة الجهود لتحسينه وتوسيعه ، بدلاً من التخلي عنه كمنصة ميتة.

أظهر المؤتمر أيضًا قدرًا كبيرًا من التداخل بين الألعاب ، والمؤثرات البصرية ، والفن ، والإنتاج الافتراضي ، والعديد من المجالات الأخرى – تشعر العقول التي تقف وراء هذه التجارب والمنتجات الأكثر رسوخًا في أرض المعرض بوضوح أن الصناعة تتقارب مع التنويع ، و تجربة متعددة الوسائط ومتعددة الوسائط ومتعددة الحواس هي المستقبل.

لكنها ليست حتمية – على شخص ما أن يفعل ذلك. لذلك هم في طريقهم إلى العمل.