W nowym badaniu ustalono parametry niezbędne do wywoływania wrażeń fantomowych, udoskonalając technologie takie jak rzeczywistość wirtualna i urządzenia dla osób niedosłyszących.
Osoby mogą doświadczać zmysłu dotyku bez rzeczywistej stymulacji dotykowej. Zjawisko to, zwane „odczuciem fantomowym”, występuje, gdy układ nerwowy postrzega iluzję dotykową, która nie odpowiada żadnemu prawdziwemu dotykowi fizycznemu, skutecznie tworząc wrażenie, które nie istnieje.
Naukowcy z grupy „Electronics for Instrumentation and Systems” na UMA poczynili ostatnio znaczne postępy w zrozumieniu tego zjawiska. Po raz pierwszy określili minimalną odległość, jaką musi pokonać punkt wibracyjny, aby osoba dostrzegła to poruszające się wrażenie fantomowe.
Mechanizm wrażeń fantomowych
Profesor Andrés Trujillo z Wydziału Elektroniki, współautor badania, opisuje, jak tworzona jest iluzja ruchu za pomocą dwóch urządzeń wibracyjnych, zwanych siłownikami wibrodotykowymi, umieszczonych w różnych miejscach na skórze. „Przy odpowiedniej stymulacji człowiek zamiast odbierać dwie izolowane wibracje, może doświadczyć uczucia, że pomiędzy tymi dwoma urządzeniami przemieszcza się punkt wibracyjny, choć ten punkt tak naprawdę nie istnieje, jest on iluzoryczny” – stwierdza.
Według Trujillo badania przeprowadzone w UMA pozwoliły udoskonalić parametry konfiguracyjne stosowane wcześniej do wywoływania wrażeń fantomowych. „Opracowaliśmy instrukcję obsługi, aby poznać ograniczenia działania tej iluzji dotykowej” – mówi.
Naukowcy odkryli, że ludzie są w stanie dostrzec ruch fantomowy wibrującego punktu, gdy przebyta odległość wynosi co najmniej 20 procent odstępu między siłownikami.
Potencjalne zastosowania
Jednym z głównych zastosowań tych iluzji dotykowych jest rzeczywistość wirtualna i rozszerzona. Możliwość tworzenia wrażeń ruchomych za pomocą zaledwie kilku siłowników oferuje ogromną zaletę, potencjalnie prowadząc do opracowania opłacalnych, lżejszych i zapewniających wyższą rozdzielczość urządzeń. „Konwencjonalne zastosowanie polegałoby na umieszczeniu szeregu siłowników, a nie tylko dwóch, i systematycznym ich włączaniu i wyłączaniu, aby stworzyć wrażenie ruchu” – mówi Trujillo.
Dodatkowo technologia ta mogłaby ulepszyć kamizelki dotykowe, gry wideo, ekrany dotykowe dla niewidomych, a nawet koncerty, zapewniając użytkownikom większy realizm i nowe wrażenia.
Badanie to, opublikowane w Wyświetlajest efektem pracy doktorskiej badacza Paula Byrona Remache-Vinueza, kierowanej przez profesora Szkoły Inżynierii Przemysłowej Fernando Vidala i Andrésa Trujillo. Ich badania mają na celu przekazywanie wrażeń muzycznych przez skórę, aby pomóc osobom z wadami słuchu.
Odniesienie: „Wrażenie fantomowe: progi i wskaźniki jakości dotykowej iluzji ruchu”, Byron Remache-Vinueza, Andrés Trujillo-León i Fernando Vidal-Verdú, 13 marca 2024 r., Wyświetla.
DOI: 10.1016/j.displa.2024.102676
