Hologramas táteis dão ideia da tecnologia interativa do futuro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/09/2021

O sistema é incrivelmente simples, dependendo apenas de um sensor e bicos móveis de ar-comprimido - além da projeção da imagem.
[Imagem: Universidade de Glasgow]

Hologramas interativos

Engenheiros da Universidade de Glasgow, na Escócia, desenvolveram uma nova maneira de criar a sensação de interagir fisicamente com projeções holográficas.

A ideia de hologramas interativos - ou palpáveis - é familiar aos fãs da ficção científica, principalmente no holodeck de Jornada nas Estrelas, onde os personagens podem interagir com simulações de computador de aparência sólida de pessoas, objetos e ambientes.

Ainda não chegamos lá, mas Adamos Christou e seus colegas desenvolveram uma técnica inédita que eles batizaram de aero-háptica, ou pneumo-háptica - a háptica está para o sentido do tato assim como a óptica está para o sentido da visão.

O sistema combina a tecnologia de tela volumétrica, ou 3D, com jatos de ar precisamente controlados para criar a sensação de toque nas mãos, dedos e pulsos dos usuários.

A técnica pode formar a base de novas maneiras de interagir com objetos virtuais, formas avançadas de teleconferência e até mesmo capacitar cirurgiões para realizar procedimentos remotamente.

Demonstrações realizadas com o sistema pneumo-háptico.
[Imagem: Adamos Christou et al. - 10.1002/aisy.202100090]

3D interativo

Para a projeção, o sistema aero-háptico conta com uma tela pseudo-holográfica que usa vidros e espelhos para fazer com que uma imagem bidimensional pareça pairar no espaço - é uma variação moderna de uma técnica de ilusão do século 19 conhecida como fantasma de Pepper.

Na parte interativa, um sensor de movimento de salto rastreia os movimentos das mãos, enquanto um bico móvel de ar-comprimido direciona um fluxo de ar para as palmas das mãos e dedos do usuário.

Em uma das demonstrações, a equipe usou o sistema para criar uma sensação realista de uma bola de basquete quicando. Com uma imagem 3D gerada por computador de uma bola de basquete exibida no espaço e o sensor rastreando o movimento e a localização das mãos do usuário, o sistema varia a direção e a força do fluxo de ar para criar o feedback aero-háptico.

O feedback também é modulado com base na superfície virtual da bola de basquete, permitindo que os usuários "sintam" a forma arredondada da bola conforme fazem-na rolar com a ponta dos dedos, quando a quicam e o impacto na palma da mão quando ela retorna. Os usuários podem até mesmo empurrar a bola virtual com força variável e sentir a mudança resultante na sensação de uma rebatida forte ou suave na palma da mão.

Esquema da implementação.
[Imagem: Adamos Christou et al. - 10.1002/aisy.202100090]

Teleconferências com telepresença

"A pneumo-háptica cria uma sensação convincente de interação física nas mãos dos usuários a um custo relativamente baixo. Já estamos pensando em adicionar funcionalidades adicionais ao sistema, como adicionar controle de temperatura ao fluxo de ar para aprofundar a sensação de interação com objetos quentes ou frios.

"Acreditamos que a pneumo-háptica pode formar a base para muitas novas aplicações no futuro, como a criação de renderizações 3D interativas e convincentes de pessoas reais para teleconferências. Ela pode ajudar a ensinar cirurgiões a realizar procedimentos complicados em espaços virtuais durante seu treinamento, ou mesmo permitir que eles comandem robôs para fazer cirurgias de verdade. Estamos ansiosos para explorar as possibilidades à medida que continuamos a desenvolver o sistema," disse o professor Ravinder Dahiya.

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