Aireal: Force-Feedback für Kinect

Mit komprimierter Luft soll Aireal interaktive Spiele oder Filme fühlbar machen und den Spieler oder Zuschauer so noch stärker ins Geschehen einbeziehen. Aber auch reale Gegenstände lassen sich mit Aireal beeinflussen. Die von Disney Research entwickelte Technik wird auf der Konferenz Siggraph in Anaheim, USA, gezeigt.

Aireal besteht aus fünf 2 Zoll großen Lautsprechern (15-Watt-Subwoofer), die als Aktoren eingesetzt werden, um eine Druckwelle zu erzeugen, die dann durch eine per 3D-Drucker hergestellte flexible Nase geleitet wird. Dabei entsteht ein Wirbelring (Vortex), der über eine recht große Distanz stabil bleibt und seine Energie behält. Im Durchschnitt bewegen sich die Ringe mit einer Geschwindigkeit von 7,2 Metern pro Sekunde durch die Luft. Dadurch ist es möglich, den Vortex zielgerichtet zu platzieren, um beispielsweise einen virtuellen Ball fühlbar zu machen.

Durch Variation der Intensität, Frequenz und Ausrichtung der Pulse lassen sich verschiedene Effekte erzeugen, die sich unterschiedlich anfühlen. Dabei benötigen die Spieler oder Zuschauer kein zusätzliches Equipment wie Handschuhe oder Westen und müssen auch nicht in speziellen Stühlen sitzen. Die Aireal-Geräte wiegen rund 1,28 kg.

Den Forschern um den Doktoranden Rajinder Sodhi zufolge funktioniert der Ansatz besser als die Verwendung von Luftströmen, die entweder zu schwach sind, um sie über große Distanzen zu kontrollieren, oder so stark sind, dass die Auflösung des haptisches Feedbacks leidet. Auch Lösungen auf Basis von Ultraschallen sollen die Vortex-Ringe überlegen sein, da sie über größere Distanzen funktionieren.

So soll Aireal über eine Entfernung von rund 1,5 Metern recht präzise funktionieren, aber auch in einer Entfernung von 3 Metern noch spürbar sein. Bei einer Entfernung von 1 Meter soll der Ring eine Größe von rund 8,5 cm haben. Zudem ist die Technik recht günstig, so dass sich auch bezahlbare Systeme aus mehreren Geräten bauen lassen. Die Geräte lassen sich in ihrer Größe skalieren, versprechen die Forscher. So soll sich Aireal so verkleinern lassen, dass die Technik auch mit mobilen Geräten nutzbar ist. Aber auch große Versionen, die mehrere Räume abdecken, sollen sich realisieren lassen.

Nicht nur für Spiele

Dass sich Aireal für Spiele vor allem mit einer Gestensteuerung wie Microsofts Kinect eignet, liegt auf der Hand. Aber auch in anderen Bereichen soll Aireal zum Einsatz kommen. So haben die Forscher es genutzt, um dafür zu sorgen, dass man den Flügelschlag eines virtuellen, auf die Haut projizierten Schmetterlings spüren kann.

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Aireal emittiert Wirbelringe, die auf der Haut spürbar sind. (Bilder: Rajinder Sodhi/Disney Research)

Mit Aireal lässt sich aber auch die Umgebung beeinflussen, beispielsweise um die Blätter einer Pflanze in Schwingungen zu versetzen, wenn der virtuelle Schmetterling ihnen zu nahe kommt.

Kommen mehrere Aireal-Geräte zum Einsatz, können die Effekte auch aus mehreren Richtungen erzeugt werden und gegebenenfalls von hinten kommen. Zudem ist es möglich, größere Installationen so auszurichten, dass mehrere Personen gleichzeitig bedient werden können.

Die Forscher hoffen, eines Tages auch komplette 3D-Formen in der Luft modellieren zu können, so dass es möglich wird, ein virtuelles Gesicht zu ertasten. Derzeit suchen die Forscher aber nach alternativen Aktoren, da die verwendeten Lautsprecher ein hörbares Geräusch von sich geben.