Với những hệ thống như Kinect hay gần đây là Leap Motion, việc điều khiển một thiết bị chỉ đơn giản bằng một cái vẫy tay dần trở lên phổ biến và quen thuộc với hầu hết người sử dụng. Vấn đề duy nhất đối với các hệ thống tương tác dựa trên cử chỉ đó chính là bạn không thực sự chạm vào thứ gì cả, hay nói một cách khác, đó là bạn không cảm thấy giống như mình chạm vào vật thể thực. Tất cả những gì bạn làm đó là di chuyển tay trong không khí mà thôi. Để giải quyết vấn đề đó, một chi nhánh của Disney Research tại Pittsburg đã giới thiệu một hệ thống tương tác giá rẻ mới. Hệ thống này có thể bắn ra một vòng không khí nhỏ, cho phép người sử dụng có thể cảm nhận như đang tương tác với vật thể thực.
Hệ thống với tên gọi Aireal có kết cấu gồm nhiều module, có thể thiết lập để theo dõi một vật thể cố định (ví dụ như tay người) và bắn những “viên đạn” không khí vào đối tượng với độ chính xác cao. Khi được kết hợp với một thiết bị điều khiển bằng cử chỉ như Kinect, những “viên đạn” đó có thể được căn giờ để chạm vào tay người sử dụng cùng lúc với vật thể trên màn hình (tương tác giống như chúng có thật).
Một camera 3D chiều sâu, rất nhỏ sẽ theo dõi khi người sử dụng di chuyển vào hướng đi của vật thể trên màn ảnh. Trong khi đó 2 motor sẽ căn chỉnh vòi phun để ngắm (với góc quay trong khoảng 75 độ). Luồng không khí được tạo ra bởi 5 loa/bộ phát, đường kính mỗi bộ phát khoảng 2 inches (5cm) và được sắp xếp đối diện nhau vào bên trong, tạo thành một hình khối lập phương hở. Khi các bộ loa này được kích hoạt, không khí bị đẩy ra khỏi vòi phun (có các rãnh bên trong giống như nòng súng) và tạo thành hình vòng xoáy.
Bằng việc sử đụng các vòng xoáy thay vì một máy phản lực khí thông thường, thiết bị cho phép người sử dụng cảm nhận từ những khoảng cách rất xa với độ chính xác cao hơn rất nhiều lần. Mỗi module có phạm vi hoạt động hiệu quả ở tầm 1.5m (4.9ft). Khi nằm ngoài khoảng cách này, dù người sử dụng vẫn có thể cảm nhận được lực từ không khí (tối đa là gấp 2 lần phạm vi quy định) nhưng độ chính xác sẽ bị giảm xuống dưới 80%. Việc sử dụng vòng xoáy không khí cũng cho phép thiết bị có thể thay đổi cường độ, hướng và tần số của dòng không khí một cách nhanh chóng. Điều này làm cho tầm hoạt động (trong nhiều loại ứng dụng) được mở rộng hơn nhiều.
Nhóm nghiên cứu hiện đã nghĩ ra rất nhiều ứng dụng sáng tạo dành cho công nghệ xúc giác mới này. Ngoài việc cho phép người chơi cảm nhận trò chơi ảo, Aireal còn có thể tạo ra tương tác xúc giác vật lý với những hành động bình thường như lướt qua các nút và trình điều khiển trên màn hình chả hạn.
Ngoài các thành phần điện thử thì mỗi module được ghép từ nhiều thành phần được chế tác bằng công nghệ in 3D cho nên có giá thành tương đối rẻ. Thiết kế của Aireal modules cho phép chúng có thể được điều chỉnh kích thước phù hợp với nhiều loại thiết bị khác nhau. Nói một cách khác là chúng ta có thể thu nhỏ lại để nhét vào một chiếc điện thoại di động hoặc máy tính bảng, hoặc cũng có thể phóng to ra đủ lớn để phát các vòng không khí xuyên qua một nhà thờ.
Bằng cách kết hợp các module này với máy chiếu, người sử dụng cũng có thể tạo ra một vật thể ảo (ví dụ như một con bươm bướm chả hạn) tương tác được với các vật thể trong phòng như thật. Hoặc nếu tăng số lượng vòi phun và kết nối chung với nhau, hệ thống có thể tạo ra tương tác từ nhiều hướng giúp người sử dụng như đang thực sự nhập vai vào trò chơi của mình vậy. Thậm chí là mô phỏng cảm giác của những vật thể trong không gian rất lớn, ví dụ như một đàn chim hay một dòng suối… Trong tương lai, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ kiểm soát sự biến mất của các dòng không khí chính xác hơn nữa, từ đó có thể tạo ra vật thể 3D vô hình giữa không gian.
Tất nhiên, đến nay thì những điều bên trên mới chỉ dừng ở mức.. ý tưởng, do các nhà nghiên cứu vẫn chưa tìm ra phương án hợp lý để tích hợp hệ thống Aireal lên bất kỳ sản phẩm nào. Nhưng đứng trên phương diện của Disney thì đây có thể sẽ là một sản phẩm hút khách du lịch đến với các công viên của họ không chừng. Sản phẩm Aireal hiện đang được trình diễn trong hội nghị SIGGRAPH tại Anaheim, California.
Bạn có thể xem hoạt động cũng như cấu tạo chi tiết của sản phẩm trong clip dưới đây.
Người dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Tài liệu:
Sodhi, R., Poupyrev, I., Glisson, M., and Israr, A. AIREAL: Interactive Tactile Experiences in Free Air. In Proc. ACM SIGGRAPH (2013)
Bổ sung:
Sodhi, R., Poupyrev, I., Glisson, M., Dauner, J. and Rothera, A. AIREAL: Tactile Gaming Experiences in Free Air. In Proc.ACM SIGGRAPH Emerging Technologies, (2013), Anaheim, CA
