Осязаемое присутствие: Как прикосновения в виртуальной реальности меняют общение

Автор: Денис Аветисян

Исследование показывает, что добавление тактильных ощущений при взаимодействии с виртуальными персонажами значительно повышает реалистичность и вовлеченность.

Пока крипто-инвесторы ловят иксы и ликвидации, мы тут скучно изучаем отчетность и ждем дивиденды. Если тебе близка эта скука, добро пожаловать.

Купить акции "голубых фишек"

Система ETHOS позволяет роботу взаимодействовать с человеком в виртуальной реальности не просто физически, но и социально значимо, демонстрируя способность к передаче тактильных ощущений через рукопожатия и другие жесты, что открывает новые возможности для реалистичного и осмысленного взаимодействия человек-машина.

В статье оценивается влияние тактильных взаимодействий, осуществляемых через роботизированную систему ETHOS, на восприятие социального присутствия и реализма в виртуальной реальности.

Несмотря на развитие технологий виртуальной реальности, ощущение полноценного социального взаимодействия часто остаётся недостижимым из-за отсутствия физического контакта. В данной работе, ‘Social-Physical Interactions with Virtual Characters: Evaluating the Impact of Physicality through Encountered-Type Haptics’, исследовалось влияние роботизированной тактильной обратной связи на восприятие взаимодействия с виртуальными персонажами. Результаты показали, что добавление физического контакта через систему ETHOS значительно повышает ощущение присутствия, реалистичности и вовлечённости в виртуальное взаимодействие. Каким образом дальнейшее развитие технологий тактильной обратной связи сможет расширить возможности социального взаимодействия в виртуальной реальности и приблизить его к реальному?

За гранью традиционного HRI: Потребность в воплощенном взаимодействии

Современное взаимодействие человека и робота (HRI) часто лишено нюансированной физичности, свойственной естественному социальному взаимодействию, что препятствует установлению подлинной связи. Системы виртуальной и дополненной реальности (VR/AR) испытывают трудности с достоверным воспроизведением тактильных ощущений, критически важных для ощущения присутствия и взаимопонимания.

Основная проблема – преодолеть разрыв между виртуальным опытом и физическими ощущениями, закрепляющими нас в реальности. Несмотря на прогресс в визуализации и звуке, прикосновения играют ключевую роль в формировании доверия, эмпатии и чувства общности при взаимодействии с другими агентами.

Система ETHOS объединяет в себе VR-гарнитуру с отслеживанием движений рук, регистрацию на основе ChArUco для синхронизации виртуальной и физической сред, роботизированную манипулятор с возможностью смены физических объектов для обеспечения тактильного взаимодействия, и датчик силы для мониторинга усилий при взаимодействии.

Интеграция тактильной обратной связи в системы HRI – не просто техническая задача, но и необходимость для создания убедительных и интуитивно понятных интерфейсов, способных расширить границы человеческого взаимодействия с технологиями и переосмыслить природу доверия в цифровом мире.

ETHOS: Система тактильного взаимодействия с объектами

Система ETHOS использует роботизированный манипулятор для позиционирования физических объектов в виртуальной среде, создавая тактильные дисплеи типа «встречаемого объекта». Это расширяет возможности погружения, позволяя пользователям взаимодействовать с виртуальными объектами через реальные физические ощущения.

Для иммерсивной визуализации и отслеживания движений рук используется VR-шлем Meta Quest 3. Точная пространственная регистрация обеспечивается маркерами ChArUco, гарантирующими соответствие между виртуальным и физическим мирами. Система спроектирована для минимизации задержек и плавного взаимодействия.

Быстрый интерфейс робота (FRI) обеспечивает управление манипулятором в реальном времени. Unity используется в качестве среды разработки, обеспечивая гибкость и интеграцию с аппаратным и программным обеспечением. FRI позволяет точно контролировать движения манипулятора, необходимые для создания убедительных тактильных ощущений.

Проверка ETHOS: Ожившие социальные взаимодействия

Система ETHOS поддерживает основные парадигмы социально-физического взаимодействия, включая приветствие «High Five», «Fist Bump» и передачу объектов. Интегрированный датчик силы измеряет приложенные усилия, что позволяет уточнить систему и обеспечить комфорт пользователя.

Результаты исследования демонстрируют, что даже статичные физические объекты значительно улучшают пользовательский опыт. Наблюдается существенное улучшение общей оценки присутствия при переходе от отсутствия физического взаимодействия к условию статической физичности. Более того, пользователи отметили значительное улучшение реалистичности, увлекательности и эмоциональной связи с виртуальным персонажем при взаимодействии в условиях статической физичности по сравнению с отсутствием физического контакта.

Средние оценки реалистичности, увлекательности, комфорта и эмоциональной связи с персонажем значительно различаются в зависимости от степени физического взаимодействия: от отсутствия физического контакта до статических и динамических условий, при этом стандартная ошибка среднего (SEM) отражает разброс данных.

Будущее воплощенного виртуального опыта

Система ETHOS закладывает основу для создания виртуальных взаимодействий, ощущающихся подлинными, способствуя укреплению связи с виртуальным персонажем. Ключевым аспектом разработки является достижение высокого уровня аутентичности в ответах и поведении виртуального агента, что критически важно для установления доверия и эмоциональной вовлеченности.

В процессе проектирования системы приоритет отдавался комфорту пользователя, что позволяет создавать продолжительные и более увлекательные виртуальные опыты. Оптимизация параметров взаимодействия направлена на снижение когнитивной нагрузки и повышение удовлетворенности.

Дальнейшие исследования будут сосредоточены на расширении спектра поддерживаемых взаимодействий и изучении возможностей применения в таких областях, как удаленное сотрудничество, обучение и развлечения. Особое внимание планируется уделить адаптации системы к различным культурным контекстам и индивидуальным предпочтениям пользователей.

Иногда, чтобы понять, как работает механизм, нужно не просто изучить его чертежи, а разобрать его на части и собрать заново, чтобы увидеть, как искры знания зажигают новый порядок.

Исследование, представленное в статье, подтверждает, что добавление физического контакта посредством системы ETHOS значительно усиливает ощущение присутствия и реалистичности взаимодействия в виртуальной реальности. Это не просто технологический прогресс, а закономерный шаг к более глубокому пониманию взаимодействия человека и среды. Блез Паскаль однажды заметил: «Все великие дела требуют времени». И действительно, путь к созданию по-настоящему иммерсивных социальных опытов требует постоянного анализа и совершенствования систем, подобно реверс-инжинирингу реальности. В данном случае, физическое взаимодействие выступает ключевым элементом, позволяющим преодолеть границы между виртуальным и реальным, что, в свою очередь, открывает новые горизонты для социальных взаимодействий.

Что дальше?

Представленная работа, продемонстрировав значимость тактильного взаимодействия в виртуальной реальности, неизбежно наталкивается на вопрос: где границы правдоподобия? Достижение иллюзии физического присутствия – это не просто воспроизведение ощущений, но и манипуляция ожиданиями. Если система не может быть «взломана» чувственным восприятием, значит, ее модель неполна. Необходимо исследовать, как тонкие вариации в силе, текстуре и температуре влияют на субъективное ощущение «реальности», и как эти параметры могут быть использованы для создания более убедительных и, возможно, даже обманчивых виртуальных взаимодействий.

Очевидным ограничением является зависимость от роботизированной системы ETHOS. Поиск более компактных, доступных и энергоэффективных решений – ключевая задача. Следующим шагом видится разработка тактильных интерфейсов, способных передавать широкий спектр ощущений без использования громоздкого оборудования. Иными словами, необходимо перейти от воспроизведения физического контакта к созданию его иллюзии, используя нейрофизиологические особенности восприятия.

Наконец, необходимо задуматься о этических последствиях. Чем более реалистичными становятся виртуальные взаимодействия, тем сложнее становится провести границу между реальным и искусственным. Понимание механизмов, лежащих в основе восприятия реальности, – это не только научный, но и философский вызов. В конечном счете, задача состоит не в том, чтобы создать идеальную иллюзию, а в том, чтобы понять, что вообще значит быть реальным.

Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2511.05683.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Смотрите также:

2025-11-11 13:05