Usage of tactile feedback to aid cooperative object manipulation in virtual environments

Abstract

Realidade virtual é uma tecnologia que permite aos seus usuários visualizar e interagir com ambientes virtuais (AV) 3D em tempo real. Um ambiente virtual colaborativo (AVC) é um tipo de AV que permite que dois ou mais usuários estejam juntos no mesmo ambiente virtual. Ambientes virtuais colaborativos têm algumas dificuldades que AV comuns não têm. Por exemplo, diferentes técnicas são necessárias a fim de permitir a dois usuários a manipulação (mover ou girar) conjunta de um objeto virtual. Algumas dessas técnicas podem levar os usuários a realizarem movimentos não naturais. Este trabalho avalia o retorno háptico para deixar os usuários cientes de movimentos errados durante a manipulação colaborativa de objetos. A técnica SkeweR foi utilizada como teste. Esta técnica é baseada em crushing points, onde os usuários pegam o objeto pela primeira vez para simultaneamente mover e girar o objeto. Uma vez que os usuários mantêm a posição da mão sobre o crushing point durante a manipulação do objeto, a interação se torna mais natural, no sentido de que se torna mais similar ao processo real de segurar um objeto. Entretanto, devido à falta de restrições físicas de movimento, frequentemente, durante a interação, a mão do usuário se move para fora do crushing point. Para solucionar este problema, este trabalho propõe o uso de retorno tátil para informar os usuários sobre a distância entre a posição da mão e o crushing point. O retorno tátil é fornecido por um minimotor de vibração preso no polegar do usuário. Para validar o método, fez-se um estudo com usuários em que estes deveriam realizar a manipulação 3D de um objeto virtual. Este objeto precisava ser transladado e girado através de um caminho virtual ao longo de um fio virtual, do início deste até o fim. Durante a interação, os usuários manipularam um rastreador de posição com três graus de liberdade (3DOF) e deveriam manter a posição do rastreador na mesma posição do crushing point. Durante as rodadas do experimento, os participantes testaram três modalidades de interação: sem nenhum retorno, com retorno visual e com retorno tátil. O resultado dos testes mostrou que usuários realizaram manipulações mais naturais quando estavam usando o retorno tátil.