Въпреки напредъка в дигитализирането на зрението и слуха, докосването все още няма еквивалентен цифров интерфейс, съответстващ на верността на човешкото възприятие. Тази празнина ограничава качеството на цифровата тактилна информация и реализма на виртуалните преживявания.

Още от появата на сензорните екрани хората мечтаят да могат да усещат това, което се вижда на екрана, а не просто да забиват пръсти в бездушното стъкло. Имаше много концепции, като например малък импулс от повърхността на екрана, но всички те бяха реализирани твърде зле. Сега инженери от Северозападния университет в САЩ представиха нещо ново. Това е гъвкаво носимо устройство, наречено VoxeLite, което се прикрепя към върха на пръста ви като лепенка и ви позволява буквално да „усещате“ текстурите през екрана. По същество това е стъпка към превръщането на допира в толкова „цифров“, колкото вече са станали образът и звукът.

Осезанието остава последното от основните сетива, за което никога не е имало пълноценен интерфейс. Изследователите подчертават, че съвременните технологии са добри в предаването на визуална и слухова информация, но тактилното изживяване все още е до голяма степен неизползвано. VoxeLite има за цел да промени тази ситуация и да доближи момента, в който взаимодействието с устройствата ще се чувства естествено – все едно докосвате истински обекти.

Как работи тактилната лепенка за пръсти

VoxeLite представлява тънко еластично латексово фолио с няколко малки гумени изпъкналости, покриващи върха на пръста. Всяка изпъкналост може поотделно и с висока скорост да притиска кожата, създавайки сложни тактилни модели, подобни на реалните текстури и релефи.

Всяка изпъкналост има проводящ външен слой и вътрешен електрод. Когато потребителят прокара пръста си с устройството по повъхността на екрана, системата контролира триенето на всяка изпъкналост. Електростатичните сигнали създават контролирана вдлъбнатина в кожата, която мозъкът възприема като докосване на грапава, гладка или хлъзгава повърхност.

Чрез промяна на напрежението върху отделните издатини VoxeLite може да генерира различни нива на тактилно усещане и следователно различни усещания. Разстоянието между изпъкналостите – малко над 1 мм – е сравнимо с пространствената разделителна способност на човешкото докосване. Това позволява тактилните сигнали да бъдат възпроизведени с висока точност, което прави виртуалното усещане много подобно на контакта с реални обекти.

Осезание за хората с увредено зрение

Едно от най-обещаващите приложения на VoxeLite е подпомагането на хората с увредено зрение. Сензорните екрани на смартфоните, банкоматите, терминалите за плащане и други устройства често са практически недостъпни без визуален интерфейс. Тактилната лепенка за пръсти може частично да реши този проблем.

Използвайки контролирани вибрации и импулси, VoxeLite е в състояние да предава тактилни сигнали, да маркира границите на елементите на интерфейса, посоката на движение или избора на правилния бутон на екрана. Това може да увеличи автономността на потребителя, да подобри навигацията в цифровите услуги и да направи взаимодействието с технологиите по-интуитивно.

Технологията на тактилните пластири за пръсти е важна не само за достъпността, но и за разработването на нови интерфейси. Изследователите виждат едновременно няколко области на приложение:

• Добавена и виртуална реалност: по-реалистично взаимодействие с виртуалните обекти, усещане за релеф, граници и текстури в игрите и симулациите.
• Автомобилните табла: отзивчиви сензорни контроли, които могат да се усетят с пръст, без да се гледа постоянно в екрана, което увеличава комфорта и безопасността.
• Онлайн пазаруването: симулиране на текстурата на продуктите – плат, кожа, пластмаса, метал – директно на екрана, което прави дистанционния избор по-информиран.
• Образованието и музеите: интерактивно съдържание, което може не само да се види, но и да се „пипне“, като се изследват формите и структурите.
• Мобилните игри: засилване на удоволствието от потапянето чрез тактилна обратна връзка, която е различна за различните обекти и действия.

Перспективи за разработването на тактилните лепенки

За да оценят ефективността на тактилния пластир, изследователите са провели серия от изпитания. Участниците са били помолени да използват VoxeLite, за да различават виртуалните текстури, шарките и насочващите знаци, като „нагоре“, „надолу“, „по посока на часовниковата стрелка“.

Според резултатите от експериментите участниците са успели да определят предаваните сигнали с точност до 87%. Това се счита за много добър начален резултат за новата технология. Той показва, че дори едно компактно устройство на върха на пръста е способно да предава доста сложна тактилна информация, която може да бъде разбрана без дълго обучение.

Разработчиците на VoxeLite предвиждат по-нататъшно развитие в няколко направления. Първо, планира се мащабиране: използване на системата върху няколко пръста едновременно за предаване на по-богати тактилни усещания и по-сложни модели. Това е особено важно за AR/VR системите и професионалните симулации.

Второ, екипът работи върху безжична версия, която ще бъде по-лесна за интегриране в ежедневната употреба – без излишни кабели и ограничения в мобилността. Друга ключова цел е да се увеличи издръжливостта и надеждността на устройството за продължителна употреба и редовно използване.

Освен това се обмисля възможността за персонализирано калибриране. Различните хора възприемат тактилните стимули по различен начин, така че индивидуалното настройване ще помогне усещанията да бъдат възможно най-реалистични и удобни. В бъдеще подобни тактилни пластири могат да се превърнат в познат елемент на интерфейсите, както днес са познати сензорните екрани.