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Mixed Haptic Feedback for Mid-Air Interactions in Virtual and Augmented Realities

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Tatto e percezione virtuali: una nuova frontiera nella realtà digitale

Perché un’esperienza sia davvero immersiva, è necessario un universo virtuale che possa essere non solo visto e udito, ma anche toccato. Il progetto H-Reality intende rivoluzionare il modo in cui interagiamo con l’ambiente che ci circonda nel mondo digitale.

Economia digitale

Se la pandemia di COVID-19 si fosse verificata tra qualche anno, potremmo averne percepito l’effetto in modo molto diverso. Sebbene le tecnologie digitali ci abbiano aiutato a interagire e comunicare in remoto, sono in molti ad aver sofferto della privazione del contatto fisico come conseguenza del distanziamento sociale. Una nuova ricerca è sulla buona strada per colmare la «lacuna del tatto» nella tecnologia digitale. Un gruppo di ricercatori sta lavorando alla realizzazione di tecnologie digitali che possiamo toccare e con cui sia possibile interagire. Questa esperienza virtuale tangibile, o «aptica», rappresenta la visione a lungo termine alla base del progetto H-Reality, finanziato dall’UE. L’obiettivo è quello di riprodurre sensazioni ad alta fedeltà mediante l’applicazione di una tecnologia caratterizzata da un utilizzo semplice e confortevole, applicata a esperienze sia di realtà aumentata (RA) interattiva che di realtà virtuale (RV) immersiva. «Oggigiorno, la maggior parte della ricerca è incentrata sul miglioramento del realismo di quanto vediamo, con lo scopo di creare un’esperienza virtuale fotorealistica. Ciononostante, l’esperienza non può essere davvero immersiva se non siamo in grado di toccare a livello fisico e di interagire con l’ambiente circostante», spiega Claudio Pacchierotti, ricercatore presso IRISA e il Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS), una delle organizzazioni partner del progetto. «La ricerca sulle tecnologie aptiche è fondamentale per offrire esperienze veramente immersive nel futuro e comporta inoltre la necessità di disporre dell’accesso a dispositivi aptici indossabili efficaci.»

Una migliore comprensione del tatto

In primo luogo, il gruppo responsabile del progetto ha approfondito i meccanismi che regolano il tatto. «Il processo attraverso cui i segnali meccanici si traducono nella percezione tattile è tuttora poco chiaro», osserva Pacchierotti. Quando la mano scorre lungo una superficie, le vibrazioni viaggiano attraverso la pelle, stimolando le terminazioni nervose dette meccanorecettori. Queste terminazioni convertono quindi le vibrazioni in segnali elettrici, che vengono trasmessi al cervello. Il gruppo di H-Reality ha verificato l’ipotesi secondo cui la vibrotattilità, ovvero la percezione tattile mediante le vibrazioni, dipenderebbe da onde meccaniche che si propagano nella mano. I ricercatori hanno inoltre scoperto una legge universale che spiega il posizionamento propizio dei meccanorecettori sensibili alla vibrazione in numerosi mammiferi. Sulla scia di questo lavoro, il gruppo ha individuato alcune modalità per digitalizzare forme e consistenze avvalendosi di tecnologia tattile senza contatto, basata sugli ultrasuoni, e di contatto, che prevede l’impiego di dispositivi vibrotattili indossabili. I ricercatori hanno quindi iniziato a combinare i due diversi tipi di tecnologie allo scopo di realizzare prototipi per applicazioni di RV immersiva, così da dimostrarne le potenzialità e le capacità.

Nuovi modi di entrare in contatto in remoto

«Riteniamo che il nostro paradigma di interazione aptica mista disponga delle potenzialità per rivoluzionare il modo in cui gli utenti interagiscono con i dati in una vasta gamma di applicazioni», sottolinea Pacchierotti. In definitiva, il gruppo si augura di trasformare completamente le interazioni online. Tra gli esempi di alcune applicazioni concrete potrebbero figurare la gestione di macchinari pericolosi da una distanza di sicurezza o lo svolgimento di interventi chirurgici in remoto. Sebbene H-Reality concentri l’attenzione sulla ricerca di base, i ricercatori stanno già lavorando alle prossime fasi per avvicinare la tecnologia all’immissione sul mercato. E-TEXTURES, un progetto spin-off anch’esso finanziato dall’UE, esplorerà le opportunità esistenti in mercati che vanno dai media e dall’intrattenimento alla vendita al dettaglio, passando per il settore sanitario. Pacchierotti crede che il progetto metta in evidenza l’importanza di unire le forze e superare i tradizionali confini disciplinari, riunendo attori e competenze provenienti da svariati campi differenti. «La scienza collaborativa è una porta che conduce a grandi scoperte e importanti innovazioni», conclude.

Parole chiave

H-Reality, esperienza immersiva, tecnologia tattile di contatto, tecnologia tattile senza contatto, realtà virtuale, RV, tecnologie aptiche, indossabile, vibrotattilità, interazione aptica mista

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