무선 피드백 시스템으로 가상 현실 경험 향상

요약: 연구자들은 다양한 냄새를 유발할 수 있는 새로운 무선 후각 피드백 시스템을 개발했습니다. 이 기술은 향기를 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR)에 통합하여 보다 몰입감 있는 사용자 경험을 제공합니다.

소형 냄새 발생기는 피부에 직접 부착하거나 유연한 안면 마스크에 통합하여 무수히 많은 향기 조합을 생성할 수 있습니다.

이러한 혁신은 4D 영화 감상, 온라인 교육, 의료에 이르기까지 다양한 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

중요한 사실:

1. 새로 발명된 시스템은 무선 및 프로그래밍이 가능하여 빈번한 유지 관리 없이 장기간 사용할 수 있습니다.
2. 악취 발생기는 약한 가열과 향 파라핀 왁스의 열역학적 작동을 통해 작동하여 수정 가능한 농도의 악취를 생성합니다.
3. 이 기술은 약 30가지의 다양한 향기를 만들 수 있으며 테스트 참가자는 93%의 성공률로 이러한 향기를 인식합니다.

원천: 홍콩 시립대학교

홍콩 시립 대학(CityU)의 연구원이 이끄는 연구팀은 최근 소형 냄새 발생기(OG)를 사용하여 다양한 냄새를 유발할 수 있는 새로운 무선 후각 피드백 시스템을 발명했습니다.

이 신기술은 냄새를 가상현실(VR)/증강현실(AR)에 통합해 보다 몰입감 있는 경험을 제공하며, 4D 영화 감상, 진료, 온라인 교육 등 폭넓은 활용이 가능하다.

“현대 인간 기계 인터페이스는 엔터테인먼트, 의료 및 가상/증강 현실의 광범위한 응용과 관련된 시각, 소리 및 촉각을 포함한 인간 감각에 대한 피드백의 중요성을 강조합니다.”라고 학과 조교수인 Dr. Yu Xing이 말했습니다. CityU의 생물 의학 공학과 후각 또한 인간의 지각 경험에서 중요한 역할을 합니다.

“그러나 현재의 후각 생성 기술은 주로 밀폐된 공간이나 방에 있는 대형 냄새 생성 장치 또는 가상 현실을 위한 거대한 임베디드 세트와 관련이 있습니다.”

이를 고려하여 Beihang University의 Dr. Yu와 그의 협력자들은 유연하고 소형화된 냄새 발생기 어레이를 기반으로 무선 및 프로그래밍 가능 기능을 갖춘 차세대 웨어러블 후각 피드백 시스템을 개발했습니다.

그들은 부드러운 기판으로 만들어진 작고 가벼운 새로운 피드백 장치로 필요에 따라 냄새를 방출하는 두 가지 디자인을 만들었습니다. 첫 번째는 사람의 윗입술에 직접 부착할 수 있는 두 개의 OG로 구성된 작은 패치형 피부 매립 장치입니다.

OG와 사용자의 코 사이의 거리가 매우 짧아 초고속 후각 반응을 제공할 수 있습니다. 또 다른 디자인은 수백 가지의 향기 조합을 제공할 수 있는 서로 다른 향기 유형의 9개 OG가 있는 유연한 안면 마스크 디자인입니다.

향기 발생기의 마법은 정밀 가열 플랫폼과 열역학 액추에이터를 기반으로 합니다. OG의 냄새 파라핀 왁스를 가열하고 녹여 상 변화를 일으키면 농도를 조절할 수 있는 다양한 냄새 물질이 방출됩니다. 냄새를 멈추기 위해 냄새 발생기는 열 작동기의 움직임을 제어하여 왁스의 온도를 낮출 수 있습니다.

서로 다른 파라핀 양초를 사용하여 연구팀은 허브 로즈마리와 과일 파인애플에서 달콤한 구운 와플에 이르기까지 총 30여 가지의 다양한 향을 만들 수 있었습니다. 악취가 나는 두리안과 같이 그다지 유쾌하지 않은 냄새도 생성될 수 있습니다. 11명의 지원자는 평균 93%의 성공률로 초기 조합에서 생성된 냄새를 식별할 수 있었습니다.

새로운 시스템은 잦은 교체 및 유지보수 없이 장기간 사용이 가능하며, 다양한 용도로 사용자와의 상호작용이 가능합니다. 더 중요한 것은 후각 인터페이스가 무선 및 프로그래밍 가능한 작동을 지원할 수 있고 다양한 애플리케이션에서 사용자와 상호 작용할 수 있다는 것입니다. 냄새의 폭발이나 억제에 신속하게 대응할 수 있으며, 향기의 농도를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 악취 발생원은 쉽게 접근할 수 있고 생체에 적합합니다.

그들의 실험에서 4D 영화 시청, 치료, 인간 감정 제어, 온라인 교육에서 가상 현실/증강 현실 경험 시연은 다양한 응용 분야에서 새로운 후각 인터페이스의 큰 잠재력을 보여주었습니다.

예를 들어, 새로운 무선 스니퍼 시스템은 사용자가 다양한 과일 향기를 발산하여 가상 정원을 “걸을” 때 사용자와 가상 대상 사이에서 상호 작용할 수 있습니다. 이 새로운 기술은 경험에 의해 냄새에 대한 인식이 수정되어 감정적 기억을 회상하게 하므로 기억 상실증 환자가 잃어버린 기억을 회상하는 데 도움이 될 가능성도 보여주었습니다.

“새로운 후각 시스템은 사용자가 가상 ​​환경에서 후각 디스플레이를 실현할 수 있는 새로운 대체 옵션을 제공합니다. 냄새 방출의 빠른 응답 속도, 고밀도 냄새 발생기 통합 및 웨어러블 디자인은 다양한 응용 분야에서 후각 인터페이스의 큰 잠재력을 보장합니다. 엔터테인먼트와 교육에서 의료 및 휴먼 머신 인터페이스에 이르기까지 Yu. 박사는 말했습니다.

다음 단계에서 그와 그의 연구팀은 가상 현실, 증강 현실 및 혼합 현실(MR) 애플리케이션을 위한 더 짧은 응답 시간, 더 작은 크기 및 더 높은 통합 밀도를 가진 차세대 후각 시스템 개발에 집중할 것입니다.

그 결과는 과학 저널에 게재되었습니다. 네이처 커뮤니케이션즈 제목은 “가상 현실을 위한 부드럽고 작은 무선 후각 인터페이스”입니다.

교신 저자는 Beihang University 고체 역학 연구소의 Yu 박사와 Li Yuhang 박사입니다. 첫 번째 공저자는 Yu 박사 연구팀의 박사 후 연구원인 Dr. Liu Yiming, Yu 박사의 지도 아래 박사 과정 학생인 Yu Chunqi 씨와 Park Woyoung 씨, Dr. Yu 박사의 박사 후 연구원인 Zhao Zhao 박사입니다. .리 연구팀.

자금 조달: 이 연구는 주로 중국 국립자연과학재단, CityU, 홍콩특별행정구 연구보조금위원회의 지원을 받았다.

이 가상 현실 및 신경 기술 연구 뉴스에 대해

작가: 이병
원천: 홍콩 시립대학교
의사소통: PK Lee – The City University of Hong Kong
그림: 신경과학 뉴스 제공 이미지

원래 검색: 오픈 액세스.
“가상 현실을 위한 부드럽고 작은 무선 후각 인터페이스Yu Xinge 외. 네이처 커뮤니케이션즈

요약

가상 현실을 위한 부드럽고 작은 무선 후각 인터페이스

가상 현실(VR) 기술의 최근 발전은 인간을 위한 최첨단 소셜 플랫폼을 제공하기 위해 완벽한 3D 가상 세계의 생성을 가속화하고 있습니다. 전통적인 시각, 청각 및 촉각 감각과 마찬가지로 중요한 냄새는 인간에게 생리적, 심리적 영향을 미칩니다.

여기에서는 후각 가상 현실 응용 프로그램을 위한 유연하고 소형화된 냄새 발생기(OG) 어레이를 기반으로 무선으로 프로그래밍 가능한 기능을 갖춘 피부 인터페이스 후각 피드백 시스템의 개념을 보고합니다.

소재 선정, 디자인 기획, 에너지 관리의 최적화를 통해 OG는 악취 농도 제어에 대한 응답률부터 장기간 연속 작동, 높은 기계적/전기적 안정성 및 낮은 전력 소비에 이르기까지 다양한 측면에서 뛰어난 장치 성능을 보여줍니다.

4D 영화 감상, 향기 메시지 전달, 치료, 인간 감정 제어 및 VR/AR 기반 온라인 교육에서의 아날로그 성능은 엔터테인먼트, 교육, 인간-기계 인터페이스 등을 포함한 많은 실제 응용 분야에서 소프트 후각 인터페이스의 큰 잠재력을 입증합니다. .그.