Инженеры MIT создали “вторую кожу” для отслеживания тела в VR с погрешностью менее 4 мм

Захват движений актёров давно перестал быть экзотикой, но технология до сих пор опирается на костюмы с маркерами и сложные студийные установки.

Недавно актёр Джек Куэйд в костюме для захвата движений работал внутри куба ради роли в God of War Laufey. Новая разработка Массачусетского технологического института (MIT) может однажды заменить такие решения и пригодиться VR-игрокам и витуберам.

Инженеры MIT разработали гибкий лист с оптическими волокнами внутри. Материал способен цифровым образом восстанавливать собственную форму, даже когда его сгибают и складывают. По данным MIT News, команда рассчитывает превратить технологию в предмет одежды, который будет точно переносить движения человека в игру.

Сейчас разработка существует в виде громоздкого прототипа. В будущем лист можно будет носить как “вторую кожу”, которая отслеживает изменение формы всей поверхности, а не перемещение отдельных фиксированных точек, как это делает классический костюм для захвата движений. В демонстрационном видео инженер пробивает лист дыроколом, и материал продолжает работать, так что неловкие движения в виртуальной реальности технологии вряд ли страшны.

Принцип работы основан на отслеживании света, проходящего через гибкие оптические волокна. Когда лист изгибается, вместе с ним изгибаются и волокна, а от степени изгиба зависит, сколько света через них проходит. Такая структура называется волноводом, а данные с неё обрабатывает специально созданный алгоритм.

Один из авторов научной работы, аспирант кафедры машиностроения MIT Цифань Юй, пояснил, чем подход команды отличается от существующих решений:

Люди уже использовали волноводы, чтобы определять форму линии, – их применяли на роботизированной руке, чтобы видеть, как она изгибается. Но их никогда не применяли для определения формы поверхности, чтобы восстанавливать трёхмерную форму поверхности. Именно этого мы здесь и пытаемся добиться.

По словам исследователя, алгоритм воссоздаёт движение листа с погрешностью менее 0,4 см. Для сравнения Юй привёл показатели нынешних систем:

Существующие конструкции, основанные на жёстких датчиках, имеют погрешность около 1–2 сантиметров.

Кроме более детального захвата актёрской игры, разработчики видят для технологии несколько сценариев применения:

• полноценный трекинг тела в VR-играх

• управление движениями персонажа в игре

• сбор данных о движениях пациентов во время физиотерапии и реабилитации

Медицинское направление Юй описал отдельно:

В физиотерапии часто нужно собирать данные о том, как пациент двигает и растягивает руку во время реабилитации, например. Определение формы поверхности может оказаться очень полезным в этом смысле.

Следующим шагом команда планирует уменьшить прототип. Сейчас толщина оптических волокон составляет 1 мм, однако альтернативные методы производства позволят сделать их тоньше человеческого волоса, всего в несколько десятков микрометров

Именно это может приблизить появление лёгкой одежды с трекингом формы, пригодной для повседневного использования с VR-гаджетами.