Au-dessus des lèvres, à travers les gencives, attention aux joueurs, ça arrive – ou du moins c’est ce qu’il semble

Sur les lèvres, à travers les gencives, attention aux joueurs, ça arrive - ou du moins il semble

Vivian Shen, titulaire d’un doctorat. étudiante à l’Institut de robotique de l’Université Carnegie Mellon, utilise un casque de réalité virtuelle équipé d’un réseau phasé de transducteurs à ultrasons pour simuler la sensation de boire sur ses lèvres. Crédit : Université Carnegie Mellon

Les lèvres sont réputées sensuelles mais, avec les gencives et la langue, elles sont aussi étonnamment sensibles, juste derrière le bout des doigts en termes de densité nerveuse. Des chercheurs de l’Université Carnegie Mellon ont exploité cette dernière caractéristique pour concevoir une nouvelle façon pratique pour les gens de recevoir des commentaires tactiles dans les mondes virtuels.

Leur système utilise des ondes ultrasonores aéroportées pour créer des sensations sur les lèvres, les dents et la langue, et est suffisamment petit et léger pour se fixer au bas des lunettes de réalité virtuelle (VR).

Imaginez un monde VR qui contient une fontaine à boire. “Chaque fois que vous vous penchez et pensez que vous devriez sentir l’eau, tout d’un coup, vous sentez un jet d’eau sur vos lèvres”, a déclaré Vivian Shen, doctorante en deuxième année. étudiant à l’institut de robotique. “C’est cool. Cela rend l’expérience beaucoup plus immersive.”

Travaillant au sein du Future Interfaces Group (FIG), Shen et Craig Shultz, chercheur postdoctoral au Human-Computer Interaction Institute (HCII), ont également utilisé le système pour créer des effets haptiques tels que des gouttes de pluie, des éclaboussures de boue et des insectes rampants.

Shen et Shultz ont développé le système avec Chris Harrison, professeur associé au HCII et directeur du FIG Lab. Shen présentera les recherches de l’équipe le lundi 2 mai à la conférence de l’Association for Computing Machinery sur les facteurs humains dans les systèmes informatiques (CHI 2022), où les travaux ont remporté le prix du meilleur article.






Bien que la bouche soit connue pour sa sensibilité, les chercheurs ont eu du mal à trouver un moyen de lui rendre des effets haptiques, a déclaré Shen. Les utilisateurs de réalité virtuelle n’aiment pas mettre des choses ou se couvrir la bouche. Certains appareils sont volumineux et peu maniables. Un effort récent a utilisé un petit bras robotique qui pouvait passer une plume sur les lèvres ou les asperger d’eau, mais Shen a noté que cela ne serait pas pratique pour une utilisation généralisée.

Les ultrasons, cependant, ont été utilisés par les chercheurs pour transmettre des sensations aux mains, leur permettant de créer des effets haptiques tels que des boutons virtuels que les utilisateurs peuvent se percevoir en train d’appuyer. Parce que les ondes ultrasonores peuvent voyager dans l’air, mais seulement sur de courtes distances, elles semblaient être une solution possible pour l’haptique buccale, a déclaré Shen.

La plupart des gens sont familiers avec l’imagerie médicale par ultrasons et les sondes, bien que ces appareils ne soient pas connus pour vibrer ou stimuler la peau. Il est néanmoins possible d’utiliser ces ondes acoustiques, qui ont des fréquences supérieures au seuil de l’oreille humaine, pour créer des sensations en les focalisant sur une petite zone.

Cet effet est obtenu en utilisant plusieurs modules générateurs d’ultrasons, ou transducteurs. Comme toute sorte d’onde, les ondes ultrasonores produites par un transducteur peuvent interférer avec celles d’autres transducteurs, de manière constructive, pour amplifier les ondes, ou de manière destructive, pour les annuler. “Si vous chronométrez le déclenchement des transducteurs au bon moment, vous pouvez tous les amener à interférer de manière constructive en un point de l’espace”, a déclaré Shen. Dans ce cas, ils ont ciblé ces points d’amplitude maximale sur les lèvres, les dents et la langue. La modulation subtile de la sortie ultrasonore a également accru l’effet.

Mais les sensations se limitent principalement aux mains et à la bouche, a déclaré Shen. “Vous ne pouvez pas vraiment le sentir ailleurs ; nos avant-bras, notre torse, ces zones manquent suffisamment des mécanorécepteurs nerveux dont vous avez besoin pour ressentir la sensation”, a-t-elle ajouté.

Sur les lèvres, à travers les gencives, attention aux joueurs, ça arrive - ou du moins il semble

Vivian Shen, titulaire d’un doctorat. étudiant à l’Institut de robotique de l’Université Carnegie Mellon, utilise un casque de réalité virtuelle équipé d’un réseau phasé de transducteurs à ultrasons qui fournissent une rétroaction haptique sur la bouche. Crédit : Université Carnegie Mellon

Le dispositif CMU est un réseau phasé de 64 minuscules transducteurs. Le réseau plat en forme de demi-lune est fixé au bas des lunettes VR afin qu’il repose juste au-dessus de la bouche.

Les effets haptiques consistent en des impulsions ponctuelles, des balayages et des vibrations persistantes ciblées sur la bouche et synchronisées avec des images visuelles. Une variété d’effets ont été évalués à l’aide de 16 volontaires. Tous les sujets ont rapporté que l’haptique buccale améliorait leur expérience de réalité virtuelle.

“Sans haptique, il était difficile de dire quand les choses étaient censées toucher mon visage”, a déclaré un volontaire.

Tous les effets n’étaient pas également utiles. Ceux qui sont spécifiques à la bouche – comme se brosser les dents, sentir les gouttes de pluie d’une fenêtre ouverte ou sentir un insecte marcher sur les lèvres – ont été les plus efficaces. D’autres, comme la sensation de marcher à travers des toiles d’araignées, se sont avérées intéressantes, mais parce que les gens s’attendaient à ressentir ces sensations sur une grande partie du corps et pas seulement sur la bouche, l’effet était moins puissant.

Même boire à une fontaine d’eau, qui est orientée vers la bouche, pourrait être un peu désorientant, a observé Shen. “C’est bizarre parce que vous sentez l’eau mais elle n’est pas mouillée”, a-t-elle déclaré.

“Notre réseau phasé trouve l’équilibre entre être vraiment expressif et abordable”, a déclaré Shen. Des travaux supplémentaires pourraient ajouter de nouveaux effets haptiques au catalogue et rendre l’appareil plus petit et plus léger.


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Plus d’information:
www.figlab.com/research/2022/mouth-haptics

Vivian Shen, Craig Shultz et Chris Harrison. 2022. Haptique de la bouche en VR à l’aide d’un réseau phasé à ultrasons pour casque. In CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI ’22), 29 avril-5 mai 2022, New Orleans, LA, USA.ACM, New York, NY, USA.

Fourni par l’Université Carnegie Mellon

Citation: Au-dessus des lèvres, à travers les gencives, attention aux joueurs, le voici – ou du moins il semble (2022, 2 mai) récupéré le 2 mai 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-05-lips-gums- gamers-comesor.html

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