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VR-Training mit elektrotaktiler Haptik (Teil 1)

VR-Training mit elektrotaktiler Haptik (Teil 1)

Hallo zusammen, dies ist Wave Company. 😊

Heute ist keine Produkteinführung oder Verkaufsmitteilung; Es handelt sich um einen Forschungsanteil, der auf von Experten begutachteten Arbeiten basiert.

Wir möchten zeigen, wofür Wave Company geforscht hat, was wir bisher erreicht haben und wie wir Schritt für Schritt vorankommen.

Manches davon fühlt sich vielleicht etwas technisch oder ungewohnt an, aber wir hoffen, dass es Ihnen ein Gefühl für den Aufwand und die Forschung vermittelt, die letztendlich unsere Produkte formen. 😉

Warum diese Forschung?

Problembewusstsein

VR bietet bereits eine starke Immersion durch Bild und Ton. Aber wenn die Haut nichts spürt, ist es schwierig, den Moment zu erreichen, in dem es sich echt anfühlt.

Forschungsziel

Wir wollten anhand von Daten überprüfen, ob die Bereitstellung eines taktilen Gefühls genau dann, wenn ein Ereignis auf dem Bildschirm auftritt, die Wahrnehmung der Benutzer von „Ich trainiere in VR“ zu „Ich trainiere auf eine Weise, die sich wie in der realen Welt anfühlt“ verändern kann.

Methodenübersicht

Wir haben ein elektrotaktiles Haptikgerät gebaut und es mit Meta Quest + Unity-Inhalten synchronisiert. Wir haben Sitzungen verglichen mit und ohne elektrische Stimulation und bewertete die Ergebnisse mit beiden subjektiv und Ziel Maßnahmen.

Was haben wir gebaut und wie?

System auf einen Blick

Wenn in VR ein Ereignis auftritt (z. B. eine Kollision oder das Ergreifen und Halten eines Hebels), wird das Ereignis sofort in ein taktiles Signal übersetzt. Zwei Dinge sind entscheidend:

  • Timing-Ausrichtung  Der Moment, in dem etwas auf dem Bildschirm passiert, sollte der Moment sein, in dem ein Gefühl die Haut erreicht.
  • Logische Zuordnung  Der Charakter des Ereignisses sollte mit dem „Gefühl“ der taktilen Empfindung einen Sinn ergeben.

Umsetzung von VR-Schulungsinhalten

Wir haben den Inhalt als „Grundschulung zum Umgang mit Werkzeugen“ definiert.

  • Für kurze, scharfe Kollisionen/Aufschläge haben wir ein Hautgefühl entwickelt, das sich wie ein schnelles „Tippen“ anfühlt!
  • Beim Greifen und Halten eines Hebels verwendeten wir sanftere oder periodische Empfindungen, um ein „Drücken und Halten“-Gefühl zu erzeugen.
  • Bei feinen Montage- und Verzahnungsvorgängen vermieden wir übermäßige Intensität und setzten auf dezentere Empfindungen, um Abweichungen zwischen Wahrnehmung und Vorgang zu verringern.

Stimulus-Design: Wellenformbibliothek und -optimierung

Wir haben verschiedene Wellenformkombinationen vorbereitet und angepasst Häufigkeit, Intensität und Dauer je nach Szenenkontext. Behandeln Sie es als WellenformbibliothekWir haben wiederholt gemessen und abgestimmt, welche Wellenformen für jede Situation das überzeugendste „Gefühl“ erzeugten.

Ein kurzes Glossar:

  • Wellenform: die „Form“ der auf die Haut übertragenen Empfindung
  • Häufigkeit: Wie oft pro Sekunde wiederholt sich der Reiz?
  • Intensität: wie stark die Haut den Reiz spürt
  • Dauer: Wie lange dauert ein einzelner Reiz?

Im Laufe der Studie haben wir diese vier Elemente iterativ so abgestimmt, dass das, was auf dem Bildschirm passiert, und das, was die Haut fühlt, nicht auseinanderdriften.

Wie haben wir die Wellenformen gemessen? Nutzung von ElecSil R&D

Wave Company hat lange recherchiert ElecSil, unsere leitfähige Silikonelektrode. Mit den dort gesammelten Testaufbauten und Mess-Know-how können wir unterschiedlichste Wellenformen zuverlässig und sicher messen und validieren.

Synchronisation und Latenzmanagement

Jede zeitliche Diskrepanz zwischen Bild, Ton und Berührung unterbricht sofort das Eintauchen. Deshalb haben wir die Stabilität des Bildes bereits in der Bühnenentwurfsphase überprüft und den Beginn der Soundeffekte an den Beginn der taktilen Reize angepasst. Das Ziel war einfach: Wenn etwas auf dem Bildschirm passiert, sollten Ton und Hautgefühl zusammen ankommen.

Automatische Intensitätsskalierung

Wir haben die Reizintensität mit Szenenvariablen wie Geschwindigkeit oder Beschleunigung verknüpft. Ein härterer Schlag fühlt sich stärker an; eine leichte Berührung fühlt sich sanfter an. Indem wir Änderungen in der Benutzerbewegung direkt in taktile Änderungen umsetzen ließen, verstärkten wir das Gefühl der Kopplung zwischen Aktion und Feedback.

Konsistente Passform und Elektrodenplatzierung

Für eine stabile Stimulation müssen die Elektroden an der gleichen Stelle sitzene jedes Mal. Wir haben Referenzpositionen festgelegt und die Platzierung so gesichert, dass sie durch wiederholtes An- und Ausziehen nicht verschoben werden, wodurch sowohl die Datenqualität als auch die wahrgenommene Konsistenz gewahrt bleiben. Wir haben außerdem dafür gesorgt, dass Kabel und Hardware das Erlebnis nicht beeinträchtigen, um das Eintauchen zu verhindern.

Diese Themen sind etwas technischer als üblich. Aber wenn Sie einen Gedanken wegnehmen, dann sei es dieser:

„Sie investieren diese Art von Forschung und Mühe, damit sie den Benutzern bessere Produkte liefern können.“

Heute haben wir uns darauf konzentriert wie Wir haben das Gerät angeschlossen und wie Wir erzeugten taktile Empfindungen – einen ersten Blick auf die Umsetzung.

In Teil 2, wir fassen zusammen Leistungsvalidierung und Ergebnisse.

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