Investigadores erguem paredes virtuais com choques eléctricos

Estimulação dos músculos pode simular a sensação de barreiras e de objectos pesados.

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A realidade virtual centra-se sobretudo na imagem e no som Stefanie Loos / Reuters
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O sistema cabe numa mochila HPI

Manipular os músculos através de pequenos estímulos eléctricos pode ser a chave de uma das barreiras na realidade virtual: a impossibilidade de o utilizador ser travado por obstáculos, como portas e paredes, ou de distinguir o peso de diferentes objectos.

Para uma equipa de investigadores do instituto Hasso-Plattner, na Alemanha – liderada pelo português Pedro Lopes e pelo alemão Patrick Baudisch –, a resposta está por baixo da pele. Os cientistas propõem resolver o problema através de um sistema composto por um electroestimulador muscular, como os que são usados em fisioterapia.

“O objectivo é gerar sensações realistas em realidade virtual com o hardware mais pequeno possível”, explica o investigador Pedro Lopes, que está na Alemanha desde 2012. O conjunto, que cabe numa mochila, inclui ainda oito eléctrodos (dispostos ao longo dos ombros, braços e pulsos do utilizador), e um portátil para controlar o simulador de realidade virtual. A equipa testou o sistema com os óculos GearVR, da Samsung.  

Agora, vão apresentar os resultados do projecto na conferência da ACM CHI 2017, organizada pela Association for Computer Machinery, em Denver nos Estados Unidos, que se foca na exploração da interação entre homem e máquina.

Segundo a equipa, quando um utilizador tenta empurrar ou levantar um objecto em mundos virtuais, o sistema actua nos eléctrodos enviando pequenos choques aos músculos. “Por exemplo, estimular os bíceps do utilizador por um período extremamente curto – 300 milissegundos – faz com que a mão seja rapidamente recolhida pelo braço que é puxado para trás,” explica Lopes. “Isto cria a sensação de uma parede electrificada. A vantagem desta abordagem é que a estimulação é tão breve que mal se nota.”

Outra hipótese explorada – para paredes sem corrente eléctrica – é estimular os músculos do utilizador com uma força proporcional à parede e, em simultâneo, enganar o olhar ao impedir que a representação virtual da mão atravesse a parede.“Quanto mais se empurra contra a parede, mais o nosso sistema aumenta a intensidade da estimulação”, diz Lopes, acrescentando que o sistema é calibrado, pelo próprio utilizador, para funcionar sem qualquer dor ou desconforto.

Para levantar objectos pesados – algo que requer o uso de ambas as mãos – há uma estimulação ao nível dos músculos dos ombros quando o utilizador tenta agarrar o projecto.

A proposta da equipa do instituto Hasso-Plattner não é a primeira que tenta recriar a sensação de tacto em mundos virtuais, mas até agora o maior foco tem sido à superfície, através de receptores situados na pele dos utilizadores que permitem simular as qualidades tácteis (temperatura, textura) dos objectos. Porém, “a ilusão cai assim que os utilizadores tentam forçar a entrada no objecto”, dizem os investigadores no relatório do projecto.

Mesmo algumas experiências ao nível da electroestimulação muscular – como o projecto de fato da Tesla que deverá recriar diferenças de temperatura, o cair de chuva e até o impacto de balas – são consideradas difíceis de utilizar pela equipa. “As tecnologias actuais – exoesqueletos, instalações fixas com mecanismos motorizados, entre outras – não funcionam porque são extremamente pesadas e, como tal, não são portáteis”, diz Lopes.

Para a equipa do instituto alemão, é importante criar tecnologias mais simples, possíveis de incluir na roupa ou em pequenos acessórios. Até ao momento, os investigadores não estão a conceber estas tecnologias com comercialização à vista. Porém, acreditam que recriar a sensação de estruturas físicas é fundamental para poder explorar mundos virtuais de um modo mais genuíno.

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