Mungkinkah Kita Bisa Menyentuh Benda Padat dalam Realitas Virtual?


Pernahkah anda membayangkan benda dalam sistem Realitas Virtual (Virtual Reality/VR) dapat kita sentuh seperti yang ada di kehidupan nyata?

Mimpi itu seakan menuju kenyataan dengan sedikit sentuhan teknologi yang dikembangkan di Universitas Carnegie Mellon (CMU).

Seperti diketahui bersama, sistem Realitas Virtual dapat menciptakan pengalaman visual secara mendalam. Setiap orang dapat memiliki dunia fantasi sesuai dengan keinginannya.

Pengguna sistem virtual sangat senang dengan hadirnya teknologi ini tapi mereka hanya bisa melihatnya. Mereka tidak bisa merasakan sentuhan benda-benda yang ada di dalamnya, seperti dinding, peralatan bahkan furniture.

Banyak pengguna VR menginginkan tambahan sentuhan dalam dunia fantasi mereka. Bahkan jika memungkinkan, mereka juga ingin dapat berkomunikasi dengan makhluk yang mereka temui dalam VR tersebut.

Sekarang, para peneliti di Universitas Carnegie Mellon telah menambahkan teknologi sentuhan dalam dunia fantasi itu. Perangkat yang baru dikembangkan ini menggunakan banyak string yang melekat pada tangan dan jari untuk mensimulasikan rasa hambatan dan benda berat.

String merupakan salah satu alat yang digunakan untuk membatasi jumlah gerakan tangan dan menjadikannya seperti menyentuh benda yang ditemui dalam VR. String akan dikunci ketika tangan pengguna berada di dekat benda virtual. Misalnya, perangkat mensimulasikan rasa menyentuh dinding, patung atau meja.

Bukan hanya benda datar, mekanisme string juga memungkinkan orang untuk merasakan kontur patung virtual. Mereka dapat merasakan resistensi ketika mendorong sebuah furnitur atau bahkan memberikan pengalaman lima karakter virtual tertinggi.

"Elemen-elemen seperti dinding, furnitur, dan karakter virtual adalah kunci untuk membangun dunia virtual imersif, namun sistem VR kontemporer tidak lebih dari pengontrol tangan yang bergetar," kata Chris Harrison, asisten profesor di Human-Computer Interaction Institute (HCII) CMU, dikutip dari Techxplore.

Rekan Harrison, Cathy Fang, insinyur Institut Robotika Matthew Dworman dan mahasiswa doktoral HCII Yang Zhang, mengungkapkan bahwa teknologi ini memiliki sifat yang unik. Hasil evaluasi menggunakan perangkat multistring yang mereka temukan adalah teknologi ini lebih realistis daripada teknik haptic lainnya.

"Perangkat yang dipikul bahu ini memanfaatkan string pegas untuk mengurangi berat beban, mengonsumsi lebih sedikit daya baterai, dan menjaga biaya tetap rendah," kata Cathy Fang, yang lulus dari MCU bulan ini dengan gelar gabungan di bidang teknik mesin dan interaksi manusia-komputer.

Fang menambahkan bahwa pengalaman menggunakan multistring memberikan kejutan tersendiri bagi dirinya. Dia seperti dapat berinteraksi dengan pagar dan menggenggamkan jari disekitarnya.

"Menyenangkan juga mengeksplorasi nuansa benda tidak beraturan seperti patung," cerita Fang dengan ungkapan kegembiraan.

Hasil penelitian ini membawa mereka meraih salah satu penghargaan bergengsi tahun 2020. Makalah penelitian tim dinobatkan sebagai makalah terbaik oleh Konferensi Faktor Manusia dalam Sistem Komputasi (CHI 2020), yang dijadwalkan untuk bulan ini tetapi dibatalkan karena pandemik COVID-19.

Penelitian tentang string untuk VR bukan hanya dilakukan oleh Harrison dan kawan-kawan. Peneliti lain juga menggunakan string untuk membuat umpan balik haptic di dunia virtual.

Meski demikian, ada perbedaan yang mencolok di antara dua penelitian tersebut. Peneliti lain biasanya menggunakan motor untuk mengontrol string, sedangkan para peneliti di CMU tidak menggunakan motor.

Para peneliti di CMU beralasan, motor hanya akan menambah beban penggunanya. Mereka membayangkan sistem yang cukup ringan untuk dikenakan oleh pengguna dan terjangkau bagi konsumen.

"Kelemahan dari motor adalah mereka mengkonsumsi banyak daya dan itu juga berat," kilah Fang.

Diumpamakan seperti motor, tim menggunakan retraktor bermuatan pegas (bukan motor) untuk menjaga senar kencang. Ini mirip dengan yang terlihat di gantungan kunci atau lencana ID.

Mereka menambahkan mekanisme ratchet yang dapat dikunci dengan cepat dan kait yang dikendalikan secara elektrik. Tim hanya memerlukan daya listrik kecil untuk mengaitkan string sehingga sistem akan hemat energi dan dapat dioperasikan dengan daya baterai.

Para peneliti di CMU melakukan beberapa kali percobaan terkait jumlah string dan penempatan string yang berbeda hingga akhirnya menemukan jumlah dan tempat yang pas untuk string. Mereka memberikan satu string ke setiap ujung jari, satu string ke telapak tangan dan satu string lagi ke pergelangan tangan. Ini akan memberikan pengalaman terbaik bagi penggunanya.

Peneliti juga memberikan sensor Leap Motion yang melacak gerakan tangan dan jari. Sensor ini terpasang pada headset VR dan akan mendeteksi tangan pengguna ketika berada di dekat dinding virtual atau hambatan lain. Ratchet bergerak dalam urutan sesuai dengan objek virtual dan kait akan terlepas ketika pengguna menarik tangannya.

Seluruh perangkat memiliki berat kurang dari 284 gram. Para peneliti memperkirakan bahwa versi yang diproduksi secara massal akan menelan biaya kurang dari USD50.

Fang menegaskan, sistem itu akan cocok untuk permainan dan pengalaman VR yang melibatkan interaksi dengan rintangan fisik dan benda, seperti labirin. Ini juga dapat digunakan untuk kunjungan ke museum virtual.

"Anda mungkin juga menggunakannya untuk berbelanja di toko furniture," tambahnya.