Công nghệ mới bổ sung khả năng xúc giác trong thực tế ảo

“Chạm” đóng vai trò thiết yếu trong cách con người giao tiếp và gắn kết. Từ khi còn nhỏ đến khi trưởng thành, tiếp xúc vật lý giúp nuôi dưỡng các mối quan hệ tình cảm, xây dựng lòng tin và kiểm soát căng thẳng. Tuy nhiên, trong thế giới ngày càng số hóa như hiện nay, nơi màn hình đóng vai trò trung gian trong nhiều mối quan hệ của chúng ta, thì điều này thường bị bỏ qua.

Để thu hẹp khoảng cách, một nhóm nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Viterbi thuộc USC phát triển hệ thống xúc giác đeo được, cho phép người dùng trao đổi cử chỉ vật lý trong thực tế ảo và cảm nhận chúng theo thời gian thực, ngay cả khi họ cách xa nhau hàng dặm. Hệ thống bao gồm găng tay và tay áo được trang bị động cơ rung nhỏ mô phỏng các cảm giác như áp lực và chuyển động. Điều này cho phép người dùng thực hiện và cảm nhận những cử chỉ như vỗ nhẹ, bắt tay và siết chặt trong không gian ảo chung. Người dùng cũng có thể tương tác và nhận phản hồi rung động chân thực.

Những phát hiện từ một nghiên cứu người dùng thử nghiệm công nghệ này, được công bố cùng với Hội nghị IEEE World Haptics, cho thấy những người tham gia nhìn nhận tương tác ảo hấp dẫn, dễ chịu và chân thực hơn khi họ có thể cảm nhận được mọi cử chỉ. Heather Culbertson, phó giáo sư khoa học máy tính và kỹ thuật y sinh tại USC Viterbi và là tác giả liên hệ của nghiên cứu, nhận định: “Mặc dù mọi người dành nhiều thời gian giao lưu trực tuyến, thậm chí còn nhiều hơn; nhưng chúng ta đang chứng kiến mức độ trầm cảm, lo âu và tình trạng thường được mô tả là ‘đói cảm giác’ ngày càng gia tăng. Mọi người sẽ tiếp tục tương tác trực tuyến - đó là một phần của cuộc sống hiện đại. Nhưng làm thế nào chúng ta có thể khiến tương tác trực tuyến phản ánh tốt hơn những lợi ích xã hội đến từ trải nghiệm thực tế?”

Hệ thống hoạt động như thế nào?

Hệ thống hỗ trợ tối đa 16 người dùng cùng lúc, mỗi người được đại diện bởi một avatar 3D toàn thân, phản ánh chuyển động thực tế của họ trong một môi trường ảo chung. Không giống như cuộc gọi video truyền thống, người dùng có thể di chuyển tự do xung quanh nhau và tương tác với vật thể ảo - chẳng hạn như chuyền cốc hoặc hoàn thành nhiệm vụ nhóm.

Premankur Banerjee, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm tương tác ảo và Robot Haptics của Culbertson và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: “Dự án này ra đời từ một mong muốn đơn giản và sâu sắc của con người: cảm thấy gần gũi hơn với những người mà chúng ta nhớ nhung. Sau hơn năm năm xa cách người thân, nghiên cứu này không chỉ mang tính học thuật mà còn mang tính cá nhân. Nó xoay quanh việc sử dụng công nghệ không chỉ để mô phỏng sự hiện diện, mà còn để khôi phục cảm giác gần gũi về mặt thể chất thường bị mất đi trong giao tiếp đường dài”.

Để tăng cường cảm giác chạm, người dùng đeo găng tay và băng tay được trang bị động cơ rung. Những thiết bị này cung cấp phản hồi xúc giác mô phỏng áp lực và chuyển động, cho phép người dùng thực sự cảm nhận được cử chỉ và tương tác với vật thể trong không gian VR. Loạt thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy người tham gia cảm thấy hiện diện và kết nối xã hội tốt hơn khi có phản hồi xúc giác. Nghiên cứu cũng khám phá cách nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như tốc độ cử chỉ và loại rung, ảnh hưởng đến trải nghiệm cảm xúc và giác quan, từ đó cung cấp thông tin chi tiết về cách thiết kế cách tương tác chạm ảo hấp dẫn hơn.

Culbertson bình luận: “Việc phát triển công nghệ này đòi hỏi chuyên môn từ nhiều lĩnh vực. Nhóm chúng tôi kết hợp khoa học máy tính, kỹ thuật, khoa học thần kinh, tâm lý học và khoa học xã hội để tạo ra phần cứng và phần mềm không chỉ hoạt động về mặt kỹ thuật mà còn hỗ trợ mọi tương tác xã hội tự nhiên và có ý nghĩa về mặt cảm xúc”.

Kết nối lại thông qua cảm ứng

Sự chuyển dịch toàn cầu sang giao tiếp trực tuyến - được thúc đẩy bởi đại dịch COVID-19 - đã mang lại sự tiện lợi không thể phủ nhận nhưng cũng kéo theo những hậu quả không mong muốn. Mọi người kết nối kỹ thuật số nhiều hơn bao giờ hết, nhưng cảm giác cô đơn, lo lắng và trầm cảm vẫn còn ở mức cao, đặc biệt là trong giới trẻ.

Culbertson đánh giá: “Mặc dù những nền tảng như Zoom và FaceTime cho phép gia đình, bạn bè và đồng nghiệp duy trì liên lạc bằng hình ảnh và lời nói, nhưng những hình thức này lại thiếu tính trực quan mà con người thường mong muốn. Mặc dù công nghệ không thể thay thế trải nghiệm tiếp xúc trực tiếp, nhưng nó có thể là một công cụ mạnh mẽ để tăng cường tương tác xã hội khi không thể gặp mặt trực tiếp”.

Tại các bệnh viện và cơ sở chăm sóc dài hạn, hệ thống của nhóm nhà nghiên cứu cho phép bệnh nhân và người nhà chia sẻ những cử chỉ âu yếm dù ở khoảng cách xa. Tại nơi làm việc và lớp học từ xa và kết hợp, hệ thống này mang đến những cách thức cộng tác và tương tác sâu sắc hơn. Đối với những người thân yêu bị chia cắt do di chuyển, yếu tố địa lý hoặc hoàn cảnh, nó giúp mang lại cảm giác gần gũi sâu sắc hơn.

Culbertson kết luận: “Sự tiếp xúc của con người là nền tảng cho hạnh phúc của chúng ta và mặc dù công nghệ không thể thay thế hoàn toàn, nhưng việc đưa cảm giác tiếp xúc vào không gian ảo là một bước quan trọng hướng tới kết nối có ý nghĩa hơn trong thế giới kỹ thuật số ngày nay”.