VR spüren 19.10.2016, 12:30 Uhr

Mit Controllern: Microsoft sorgt für handfeste Eindrücke von virtuellen Welten

Virtuelle Realitäten nicht nur optisch, sondern auch haptisch wahrnehmen? Microsoft Research macht’s möglich: Die hauseigenen Entwickler des Software-Riesen haben zwei Controller vorgestellt, die ein Berühren und Erfühlen von Gegenständen, Strukturen und Materialien möglich machen. Noch stecken die Handgeräte allerdings in einem frühen Stadium.

Virtuelle Realitäten nicht nur sehen, sondern auch spüren: Daran arbeiten die Entwickler von Microsoft und haben jetzt zwei Controller vorgestellt, die dies ermöglichen. Marktreif sind die Geräte allerdings noch nicht.

Virtuelle Realitäten nicht nur sehen, sondern auch spüren: Daran arbeiten die Entwickler von Microsoft und haben jetzt zwei Controller vorgestellt, die dies ermöglichen. Marktreif sind die Geräte allerdings noch nicht.

Foto: Marta Perez/dpa

Bungee-Sprünge? Achterbahnfahrten? Autorennen? Um solche Dinge zu erleben, muss man inzwischen nicht mehr aus dem Haus gehen: Datenbrillen wie die Oculus Rift machen’s möglich. Sie gaukeln dem Hirn durch optische Reize vor, mitten im Geschehen zu sein – Adrenalinkicks inklusive. Jetzt fügt Microsoft noch eine weitere Dimension hinzu: Das Ganze lässt sich in Zukunft auch anfassen, befühlen und bewegen.

NormalTouch und TextureTouch

Dafür hat ein unternehmenseigenes Entwicklerteam gleich zwei Handgeräte namens NormalTouch und TextureTouch entwickelt, die virtuelle Welten auch haptisch erlebbar machen. Auf der User Interface Software and Technology Conference 2016, die gerade im japanischen Tokio stattfand, stellten sie die Controller erstmals der Öffentlichkeit vor. Marktreif sind sie noch längt nicht – eine Verkleidung und Mechaniken sucht man vergebens, und das Ganze wirkt auch noch relativ grob. Die Funktionsweise wird jedoch schon jetzt eindrucksvoll klar, wie in diesem Video zu erkennen ist:

So lässt sich mit NormalTouch die Oberfläche eines in einer Datenbrille visuell dargestellten Gegenstands buchstäblich nachfühlen, wenn man in der virtuellen Welt mit einem Finger darüberfährt. Der Controller bildet die „erfühlten“ Widerstände durch eine Plattform nach, die sich mithilfe von kleinen Servomotoren entsprechend bewegt.

So sieht der NormalTouch-Controller derzeit noch aus.

So sieht der NormalTouch-Controller derzeit noch aus.

Foto: Microsoft Resarch

Der darauf liegende Finger – derselbe, der in der Datenbrille den Gegenstand anfasst – wird dabei sanft in die passende Richtung, Höhe und Neigung gedrückt. So entsteht buchstäblich ein Gefühl für den untersuchten Gegenstand – unterstützt durch zwei Sinne.

Bewegliche Stifte simulieren die Textur

Nun fühlt sich ein Samtvorhang anders an als eine Keramikvase und die Oberfläche eines Straßenbelags unterscheidet sich von der einer Fensterscheibe: Auch die Beschaffenheit des Materials spielt für eine realistische Wahrnehmung eine wichtige Rolle. Dies erreichen die Microsoft-Forscher mit der TextureTouch.

Auch das TextureTouch-Gerät befindet sich noch in einem relativ frühen Entwicklungsstadium, was die Optik anbelangt.

Auch das TextureTouch-Gerät befindet sich noch in einem relativ frühen Entwicklungsstadium, was die Optik anbelangt.

Foto: Microsoft Research

Hier liegt der Finger des Users ebenfalls auf einer Plattform. Diese ändert jedoch nicht die Ausrichtung, sondern simuliert die jeweilige Oberfläche mithilfe von einzelnen Stiften, die sich in einem entsprechenden Muster auf und nieder bewegen. Beim Demonstrations-Handgerät sind es derzeit 16 Pins, angeordnet in einem Quadrat, die die Verbindung zum virtuellen Material herstellen und dem Hirn die benötigten Eindrücke vermitteln. 

Kugel-Sensoren sorgen für die Ortung

Damit die Geräte „wissen“, wo sie sich gerade befinden, sind sie mit Motion-Capturing-Kameras von Optitrack ausgestattet. Die Sensoren in Form von kleinen Kugeln sind rund um den fühlenden Finger des Nutzers angebracht und tragen dazu bei, dass haptische und optische Wahrnehmung passgenau aufeinander abgestimmt sind. Außerdem registrieren sie, wenn der Nutzer versucht, durch den Gegenstand hindurchzugreifen – so, wie man es zum Beispiel von Hologrammen in Science-Fiction-Filmen kennt. Dann erhöht die kleine Plattform den Widerstand. Natürlich muss sich der Nutzer auch darauf einlassen. Ignoriert er die Signale seines Controllers, kann er auch virtuelle Steine durchdringen.

Dem Löwen nicht nur ins virtuelle Maul geschaut, sondern es auch gefühlt wurde bei diesem Experiment.

Dem Löwen nicht nur ins virtuelle Maul geschaut, sondern es auch gefühlt wurde bei diesem Experiment.

Foto: Microsoft Research

Umgekehrt lässt sich der Controller wiederum zum Bewegen der virtuellen Gegenstände verwenden: Die kleine Plattform ist keine Einbahnstraße, die nur Formen vermittelt. Bewegt der User sie selbst, kann er Gegenstände verschieben und zum Beispiel – wie von den Entwicklern in einem Video demonstriert – einer Kugel einen Schubs geben.

Forschung in guter Gesellschaft

Bei ihren Arbeiten an einer haptischen Komponente von virtueller Realität sind die Forscher von Microsoft in guter Gesellschaft. Das spanische Start-up Neurodigital Technologies zum Beispiel hat den Gloveone erfunden. In diesem Handschuh, der mit einer Datenbrille verbunden wird, sorgen zehn kleine Motoren mittels Schwingungsfrequenzen für ein realitätsnahes Tast- und Bewegungserlebnis.

VR-Handschuh Gloveone: Der Träger kann Gegenstände in der Virtuellen Realität anfassen. Kleine Motoren erzeugen über Schwingungen ein haptisches Feedback.

VR-Handschuh Gloveone: Der Träger kann Gegenstände in der Virtuellen Realität anfassen. Kleine Motoren erzeugen über Schwingungen ein haptisches Feedback.

Foto: Neurodigital Technologies

Anders als bei den Microsoft-Controllern soll hier sogar das Gewicht virtueller Gegenstände spürbar sein. Auch das chinesische Unternehmen Dexta Robotics bastelt seit rund zwei Jahren an einem Handschuh. Der allerdings funktioniert nicht durch sensorische Reize, sondern zwingt die Hände wie ein Exoskelett in verschiedene Positionen. 

Top Stellenangebote

ENERCON-Firmenlogo
ENERCON Versuchs- und Projekt-ingenieur (m/w) Generatorprüfung Aurich
Diehl Defence GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Diehl Defence GmbH & Co. KG Entwicklungsingenieur (m/w) Röthenbach a. d. Pegnitz
Krankenhaus der Barmherzigen Brüder Trier-Firmenlogo
Krankenhaus der Barmherzigen Brüder Trier Bauingenieur/-in / Bautechniker/-in Trier
über JK Personal Consult GmbH-Firmenlogo
über JK Personal Consult GmbH Leiter Elektrokonstruktion (m/w) Dreieck Bielefeld-Dortmund- Paderborn
Berlin Metropolitan School-Firmenlogo
Berlin Metropolitan School Rewarding Career Bauleiter / Projektleiter (m/w) Berlin
über IRC - International Recruitment Company Germany GmbH-Firmenlogo
über IRC - International Recruitment Company Germany GmbH Eisenbahningenieur (m/w) München
Odenwald-Chemie GmbH-Firmenlogo
Odenwald-Chemie GmbH Projektleiter (w/m) Neckarsteinach
Andritz Separation GmbH-Firmenlogo
Andritz Separation GmbH Ingenieur (m/w) für Zentrifugen im Aftermarket Krefeld
BORSIG Membrane Technology GmbH-Firmenlogo
BORSIG Membrane Technology GmbH Projektingenieur/-in im verfahrenstechnischen Anlagenbau Rheinfelden
über KÖNIGSTEINER AGENTUR GmbH-Firmenlogo
über KÖNIGSTEINER AGENTUR GmbH Geschäftsführer (m/w) in der Kunststoffbranche neue Bundesländer