Slimme vloer voor meer realistische virtual reality

Een aantal onderzoekers van de Japanse universiteit van Tsukuba hebben een systeem ontwikkeld om in een virtual reality-omgeving echt te kunnen lopen, zo meldt de New Scientist. In de huidige virtuele omgevingen moet een bezoeker zich vaak bewegen met behulp van een joystick of een andere controller. Dit komt het realisme niet ten goede en sommige mensen worden zelfs duizelig omdat de beweging die ze met hun ogen zien niet overeenkomt met de gegevens uit de rest van het lichaam, die aangeven dat er helemaal niet bewogen wordt, maar dat de persoon gewoon stilstaat.

De testpersoon staat stil en gaat beginnen met lopen.

Het huidige prototype van de Japanners bestaat uit vier vierkante vlakken met daaronder wieltjes en motortjes zodat de vlakken kunnen rondrijden. Als iemand op één van deze vlakken staat en begint te lopen, manoeuvreren de overgebleven vlakken zich voor dit vlak, zodat een pad ontstaat. Tegelijkertijd bewegen alle vlakken tegen de looprichting in, zodat de persoon op dezelfde plaats blijft. Als een vlak gepasseerd is, rijdt het weer naar voren om het pad in stand te houden. Door magneten in de schoenen van de testpersoon weten de vlakken waar deze zich bevindt en welke kant hij of zij op wil. In het volgende filmpje zijn de karretjes aan het werk te zien.

Vlak I en III beginnen zich naar voren te bewegen om het pad op te bouwen.

Verschillende experts op het gebied van virtual reality hebben al interesse getoond in het nieuwe systeem. Het University College London is bijvoorbeeld bezig met onderzoek naar de routes die voetgangers nemen door verschillende omgevingen en hoe deze routes bepaald worden. De bewegende vloerdelen kunnen dan voor een ideale testomgeving zorgen. Op dit moment kleeft er echter nog een groot nadeel aan de techniek: de gebruiker moet zich bijna schuifelend voortbewegen. Zodra het tempo wordt opgevoerd, houden de karretjes het niet meer bij. Aangezien een normaal mens met een snelheid van ongeveer 1,5m/s loopt, is er nog veel werk aan de winkel voor de Japanners.

Vlak I ligt op zijn plaats en vlak IV is nu vrij en begint zich ook weer naar voren te verplaatsten.

Reacties (104)

[Twisted]

Er moeten denk ik minimaal 4 buffer-vlakken komen zodat je ook wat sneller kan lopen.

Voor rennen heb je nog meer vlakken nodig maar ik denk dat als je het momentum van je bewging optelt bij de stabiliteit en eigen beweging van zon vlak die je probeert af te remmen dat je heel snel op je gezicht ligt.

De pijn die je dan hebt is iig heel erg realistisch.

edit:

Meer vakken, grotere vakken, snellere vakken, dat alles kan deze uitvinding verbeteren. Maar je kampt nog steeds met het momentum probleem.
Stel je rent en zet je af met de voet op een vak - in de virtuele wereld is die vak gewoon de grond - maar in de echte wereld beweegt het vak naar achteren! Daar kan ook nog wel wat op gevonden worden, de vakken zouden dan nog sneller moeten rijden en de software zou moeten anticiperen waar je voet zich zal gaan bevinden. Op het moment dat je je voet neerzet moet het vak volledig stil staan.

Op die manier echter zal je je te veel voorwaarts bewegen. Ik denk dat het project gedoemd is tot mislukken vanwege de grote problemen die het met zich brengt. Of we vinden toevallig de Star Trek (tm) "inertial dampers" uit waarmee dit alles (en nog veel meer) mogelijk zal zijn.

Of toch nog liever een paar decenia wachten op de corticale link, zodat we niet meer hoeven te lopen, zolang we maar denken dat we lopen?

[Reactie op Jan]

Tijdens Joggen verander je niet (plotseling) van richting.

[Verwijderd]

Volgens mij moet dat momentum niet echt problemen opleveren. Ga maar eens joggen op een lopende band, zoals ze die op de sportschool hebben. Je hebt wel een heel raar gevoel in je benen als je weer op 'echte' grond staat, maar je kan er zonder problemen op wandelen, snelwandelen, en hardlopen.

[Verwijderd]

Impuls heet die grootheid...

[Kevinp]

is het niet makkelijker om een grotere bol te gebruiken van bv een vierkante meeter doorsnee. daar kan iedereen op blijven staan, en kan je ook bijna zo hard lopen als je kan, misschien wel iets minder geschikt voor thuisgebruik. Maar dit maakt een takkeherrie

[Verwijderd]

als je rent zet je veel meer druk op het oppervlak waarop je je maat 48 parkeert.
ik denk dat dat nog andere design issues meebrengt, al was het maar omdat de modale japanner het misschien bij 60 kilo houdt maar een beetje behoorlijke europeaan toch al snel naar de 80 of 90 kilo gaat, en veel grotere stappen neemt.

[Verwijderd]

Ze hebben inderdaad nog een hoop te doen, maar ze zijn op de goede weg.

Vreemd, ik kan het filmpje gewoon zien...

Die karretjes maken trouwens wel veel herrie, zo waan je toch niet echt helemaal in de omgeving die je voor ogen staat...

[Verwijderd]

Je kan het ook hier downloaden + extra info

http://intron.kz.tsukuba.ac.jp/vrlab_web/CirculaFloor/CirculaFloor_e.h tm

[broes willems]

Misschien hebben ze zo'n (sennheiser?) koptelefoon op met anti-geluid.

Ik vraag me overigens af of dit idee is ontstaan naar aanleiding van een scene in de film X-men. In die scene loopt Magneto over een brug die bij elke stap verder opgebouwd wordt uit tevoorschijn vliegende metalen platen.

[gumkop]

Ik denk meer aan Star Trek, de Holosuite, welke dmv teleportatie het idee geeft dat je beweegt (echt waar!).

En het is inderdaad een geweldig idee omdat je amper ruimte nodig hebt om het te laten functioneren.

[KnoppenSpook]

jaja, dan loop je dus vooruit en wordt je naar achteren teleporteerd??
Dat lijkt me maf...

[Verwijderd]

Ik denk meer aan Star Trek, de Holosuite, welke dmv teleportatie het idee geeft dat je beweegt (echt waar!).

Ik denk dat je het systeem misbegrijpt. Je wordt niet rondgezapt. Het Holodeck principe is een materie converter. Men vormt energie om in materia om zo echte objecten te maken. Het principe dat 1 persoon zich kan rontbewegen is vrij simpel. Net zoals in dit filmpje gebruikt men het zelfde systeem. Je zet een stap naar voren, de Holodeck creert nieuw materia voor je & verwijderd deze achter je ( net zoals de bovenste vierkante vlakken systeem ).

De fout dat men maakt in de serie, is al meer dan 1 persoon in de kamer zit, dat deze in staat is beide personen of meer, ieder zijn eigen omgeving te genereren wat niet mogelijk is. Dan zou de kamer letterlijk in 2 of meer delen splitsen ( hier loopt de theorie van materia creatsie & holodecks beetje grondig in de fantasie wereld ).

De theorie die achter het Holodeck systeem zit is niet slecht & theoretis mogelijk, maar niet zoals men in de tv serie laat zien. Er zitten berperkingen aan.

Men kan deze beperking wel omzeilen in theorie weeral, door iedere persoon in een eigen holokamer te zetten, en dan in iedere omgeving, de andere mensen hun avatar te materialiseren. Dat is wel een theorie die zou kunnen gaan.

Maar zover zitten we nog niet. Men is nu nog maar pas in staat een zeer simpele molecule te verplaatsen van 1 punt naar een andere, door het orgineel te vernietigen, en op een andere punt, een soort neutraal molecule om te vormen naar een identiek molecule. We zijn nog niet zo ver, dat we moleculen kunnen maken uit puur energie. De huidige werkende teleport systeem zou men in theorie in een jaar of 50 of zo, mechien een soort van neutraal dummy pop op 1 punt zetten, en de orgineel persoon op punt b inscannen, dan de persoon op punt b vernietigen, en op punt a, de neutralle dummy zijn molecullen omvormen naar een persoon. Maar ja, men zit nu aan 1 simpelen molecule. Het zal nog lang duren eer men een complex iets zoals een glas of een lepel kan opbouwen, laat staan een persoon ...

[Verwijderd]

/Star Trek geek mode

Sorry hoor, maar echte ST-fan weet dat ze over een bewegend krachtveld heen lopen, heb nog nooit in een aflevering gezien dat ze werden geteleporteerd aan t einde van de "suite"

BTW in ST: Next Gen lieten ze de "muur" van de holosuite "zien" (1e aflevering:Farpoint) * 786562 The_Kawa_Duke
/end Star Trek geek mode

G#@$%*^ altijd weer net te laat

[Deadsy]

het is wel mogelijk om meer dan 1 persoon in 1 holodeck te dumpen en dat beide dan op een andere plek zijn.

de opjecten om je heen worden tastbaar door krachtvelden enz.
die dus ook muren bouwt.

elk holodeck heeft een max aantal personen die erin kunnen.
dus in werkelijk staan bv 2 personen maar 4 meter van elkaar af.
maar door krachtvelden die het holodeck maakt en de beelden die het projecteerd zien beide een andere omgeving
zolang er maar geneog ruimte tussen de personen is.
daardoor is er een max aantal mensen voor een holodeck.

[MossMan]

Vergeet inertia niet... je moet ook *voelen* alsof je beweegt!

O nee wacht's - ze hebben ook "inertial dampers", dus zal de holodeck gewoon de ongekeerde techniek gebruiken.

[Gisae]

Dat is al vaker voorgekomen, denk bijvoorbeeld aan het legendarische prince of persia, waarbij je van deel 1 naar deel 2 van level 12 ook over een brug loopt die recht voor zijn neus opgebouwd wordt.
Ik denk dat er vast nog wel oudere verhalen/spellen of wat dan ook bestaan die op die manier werken.

[Verwijderd]

Ook moderne spellen werken zo. Bij 3D-spellen worden stukken van de wereld worden pas ingeladen en doorgerekend wanneer een speler in de omgeving komt. Een mooi voorbeeld, welliswaar een 2-D spel, is Diablo-II. In dit spel kan het ook gebeuren dat iemand op de rand van de wereld botst bv bij een trage verbinding.

[StefanTs]

Ik denk dat ze wel langer bezig zijn geweest met de ontwikkeling hiervan

en dan nog, er zijn tig spellen en films waarbij een brug zich opbouwd uit delen die of achter je vandaan komen of uit het niets of waar dan ook

x-men zal er dus weinig mee te maken hebben

[Verwijderd]

Ik denk dat ze beter kunnen kiezen voor een railsysteem. Als je dit dan combineerd met de techniek die die magneettreinen ook gebruiken ben je meteen verlost van die takke herrie en heb je een veel hogere snelheid.

[KnoppenSpook]

En hoe wou je dan alle kant op lopen?
Krijg je wel een beetje veel wissels denk ik.

Maar verder goed idee (magneet ipv wieltjes...)

[Ids Lupo]

Denk niet dat dit gaat werken met die kleine karretjes. Een zweeftrein drukt zich door zelf een magnetisch veld te maken, boven de baan. Afstoting van de baan. Omdat de trein dan zweeft heeft bij weinig weerstand. Door nu variaties in het veld aan te brengen gaat de trein bewegen.
Als je op dit principe dus deze karretjes zou willen realiseren: hoe drukken ze zich omhoog? Omdat banen ontbreken zijn ze vrij beweeglijk en kunnen ze wegroetsjen. Waar halen ze de energie vandaan? Met kabels?
Een andere oplossing zou zijn om de vloer elektromagnetisch te maken.

/Grappig iets over magnetisme in een thread die daarboven gestart is door TeslaMaster. Tesla is de eenheid van magnetische veldsterkte.

[Verwijderd]

Maar hoe stap je er vanaf?? blijven die plaatjes je dan "voor" de voeten rijden??
Lijkt me lastig. (wel erg vet)

[lt_cmd_data]

Als je kijkt hoeveel km een gem. gamer aflegt per jaar op zijn scherm... moet ik er niet aan denken om het met karretjes tegaan doen. Vooral als je moet gaan rennen in games. pfff alleen de gedacht al

[Verwijderd]

Het zou iig een stuk uitdagender zijn als factoren als uithoudingsvermogen en loopsnelheid ook een rol gaan spelen bij competitiegames. En dan blijf je tenminste fit als gamer ipv heel de dag achter een pc te zitten en chips te eten

Is ook wel leuk om gewoon wat te trainen, ipv op een loopband te lopen in een saai gymlokaal kan je bijv een paar rondjes lopen door monument valley, waarvan je het virtuele landschap zonet hebt gedownload.

Ook zegt iemand van de karretjes groter te maken, maar waarom niet kleiner, als je die dingen snel genoeg kan maken neem je er gewoon 1 per voet, welke dan aan de hand van sensoren die de spieractiviteiten monitoren kunnen predicten waar die voet gaat neerkomen en zich eronder positioneren. Om die dingen sneller te maken kan men gebruik maken van een soort maglev-technologie, waarbij microprocessorgestuurde electromagneten op een vloerplaat de voetborden, gemaakt uit bijv neodium, met gelijke polen afstoten, en ook kunnen verplaatsen door de sterktte van individuele electromagneten te varieren.

[Verwijderd]

hmm.. dit is dan wel de ideale oplossing voor virtual rooms op lokatie. Maar als je er echt een wil maken dan kan het veel mooier (en duurder). Op discovery (waar anders) een systeem gezien dat een kakkerlak op een bol stond. rondom heb waren lasers zodat bijgehouden kon worden welke kant het beestje opliep. en door de bol in tegengestelde richten te laten draaien bleef de kakkerlak keurig op de zelfde plek. en het systeem reageerde ook nog eens goed want reken maar dat hij aan het rennen was en ook plotseling van richting veranderen. Het systeem volgde hem overal

[marsattacks]

Wat onhandig.. waarom geven ze die persoon niet een set actieve rolschaatsen, die de bewegingen ongedaan maken.

Euh.. jongens ik ga dit idee patenteren dus niet stelen he!

[Verwijderd]

Euh.. jongens ik ga dit idee patenteren dus niet stelen he!

Dat is bij deze niet meer mogelijk. Je idee is nu namelijk gepubliceerd.

[Splorky]

dan ga ik niet zeggen wat ik ga patenteren, maar zoals het er nu naar uit ziet loopt me plan op rolletjes

[Verwijderd]

waarom niet het aloude principe van de lopende ban gebruiken? In elke fitness ruimte staat er wel een (nouja ik kom nooit in een fitness, maar ik neem aan dat die ren banken er wel staan). moet men enkel nog de zijwaardse beweging bijmaken.

[Yoshi|IA2]

Dat is juist het probleem, hoe ga je een band zijwaarts laten bewegen?
Ik zie meer heil in het "ophangen" in een harnas. Alleen is dat nog duurder, en neemt meer plaats in.
Voordeel is wel dat je dan force-feedback kunt doen. Maar als er dan een bugje in het programma zit en en het harnas flipt een beetje...

[Durandal]

Laten we nu de gemiddelde fragger eens bekijken; de enige zijwaardse beweging die hij maakt is zigzaggen als er op hem geschoten wordt. Dus met een beetje breede lopende band ben je al klaar.
Als de hele band nou automagisch roteert in de richting van je torso dan ben je klaar.

[woekele]

Zat ik ook al te bedenken ja. Gewoon een lopende band die alle kanten op kan. Klinkt alleen simpeler dan het is denk ik. Het is zelfs niet mogelijk waarschijnlijk.

[Dr C]

Wat als je nou een grote bal hebt (zoals eerder geopperd) en die aan de boven kant flink afvlakt en aan de onderkant ook om ruimte te besparen (ovaal gevormd dus). In de bal maak je een plank waar je op kan staan en je zorgt ervor dat de bal nog kan blijven bewegen terwijl je erop staat (glij spulletje). dan heb je dus een lopende band die alle richtingen op kan.

[84hannes]

Een ovale bal kan niet rollen. Dan moet je er voor zorgen dat hij heel makkelijk vervormd zodat je geen rimpelend materiaal krijgt.

[djexplo]

Ik zie dit zelf niet als een echt goed systeem, die vlakken moeten wel erg snel bewegen willen ze je bij houden, en elk vlak moet exact qua positie en rotatie op zijn plaats rijden. Deze vlakken gaan daardoor erg ingewikkeld worden dus duur.

Ik zie zelf meer in een systeem met een groote bal die rondraait waar je opstaat, dat kost maar 2 motoren en is veel simpeler uit te voeren.
Of een systeem met heel veel kleine balletjes in een array die tegen jou beweging indraaien.

[Iblies]

Dan heb je wel een hele grote bal nodig om het maar horizantaal over te laten komen.

[Verwijderd]

Een bescheiden stap neemt (van achterkant achterste voet tot voorkant voorste voet) al gauw 70 cm in. Als je 5 graden helling nog zou accepteren als "horizontaal" dan heb je al een bol nodig van 4 meter doorsnede.

[jjkewl]

Dit idee is reeds gedaan, had het enkele jaren geleden nml ook in m'n hoofd maar hoorde toen van een producer dat de BBC een tv show had waar men op een 'circus' bal liep (wel met een rek er omheen voor houvast) ter grote van 2 meter doorsnee. Soort monsterlijke track ball

Dit idee echter (circulafloor) is grandioos, ik zie het nut niet in van die karretjes (te langzaam) maar denk wel dat er binnenkort een versie komt waar de vlakken in een raamwerk hydraulisch bewegen. Daarmee sneller en tevens 'slipt' het systeem niet (auw!) omdat het geen wielen heeft. Want je wil natuurlijk wel in je favo fps fatsoenlijk kogels kunnen dodgen door opzij te springen.

Hoe zouden ze het van-de-trap-springen probleem denken op te lossen?

[netiul]

Ik zie hier veel reacties die beweren dat het niet gaat werken.

Nee, zoals het er zo uit ziet kun je er inderdaad niet alles mee. Maar om nu te zeggen dat het niet gaat lukken... snel lopen of rennen lijkt me nog redelijk te doen.

Ik zie eerder problemen komen als je bijvoorbeeld achteruit gaat lopen. Hoe zal het systeem dat detecteren? Of wat dacht je van sprongen maken. Dan moet het systeem nog de krachten gaan meten die je voeten uitoefenen op de vlakken om te bepalen waar je terecht komt en hoe snel de vlakken zich opeens moeten verplaatsen wil je op dezelfde plek in de ruimte blijven staan..

Ik zie het nog best wel zitten.. geen onoverkomelijke problemen imo.

[RetepV]

De twee grootste problemen zijn het detecteren waar elke voet is, in welke richting deze beweegt en hoe snel, en de snelheid waarmee je de vlakken op die plaats krijgt.

Volgens mij niks onoverkomelijks. De problemen zullen hem niet op computervlak liggen, maar meer op fysieke vlakken.

'Wegligging' is waarschijnlijk nog het moeilijkste, dat zie je bij die snelle robots (robotwars) ook. Ze accellereren en remmen snel, maar ze glijden ook alle kanten op. Als je springt en zo'n apparaat is op tijd onder je voet, dan slipt hij wel weg door de kracht van je landing.

[netiul]

Nou, dat is eigenlijk het punt van dit systeem.

Je denk dat je een sprong maakt, maar je maakt'm niet zoals je denkt dat je hem maakt. Je gaat slechts de lucht in, dat je vooruit of achteruit of elke andere horizontale richting je ook maakt, die wordt gesimuleerd doordat de vlakken de tegengestelde richting opbewegen.

Als de vlakken zich maar snel genoeg kunnen bewegen, of nog exacter, als ze maar snel genoeg kunnen accelereren om de (voorwaarste) sprong te simuleren dan heb je het gevoel dat je de sprong daadwerkelijk maakt.

[RuudBurger]

mm denk dat je beter geen karretjes kan nemen maar zeg maar die blokjes op een soort platform. (aan "stokjes") en dan op elk blokje een lopende band. dan heb je niet voor elke blok een aparte moter nodig. en kunnen ze denk ik ook nog sneller omdat de machine het erond regeld. enzo

*patent*

[84hannes]

Zit je weer met een lopende band die alleen naar voren of naar achteren kan. Of alleen opzij.