Khi còn là sinh viên tại đại học Bristol, Tom Carter đã bị ám ảnh bởi ý tưởng: làm sao để chúng ta có thể cảm nhận và thao tác với vật thể ảo. Một vị giáo sư đã mách nước cho anh sử dụng sóng siêu âm để mô phỏng cảm nhận xúc giác và giờ đây, chàng sinh viên 27 tuổi Carter đã là đồng sáng lập kiêm giám đốc công nghệ của Ultrahaptics. Dựa vào sóng siêu âm, Carter muốn công nghệ thực tế ảo mang lại cảm giác thật hơn.
Bằng việc sử dụng các thuật toán và một loạt các thiết bị phát sóng siêu âm, công nghệ của Carter có thể mô phỏng nhiều cảm nhận xúc giác. Chẳng hạn như cảm giác các nốt nhỏ bật vào đầu ngón tay, dòng chất lỏng chảy trên bàn tay hay hình dạng 3 chiều bên ngoài của vật thể. Carter cho biết nhiều công ty từ sản xuất game máy tính cho đến xe hơi, thiết bị gia dụng đang thử nghiệm công nghệ phản hồi xúc giác này.
Trong khi các công ty công nghệ vẫn đang phát triển công nghệ phản hồi xúc giác của riêng mình thì Ultrahaptics cho biết đây là công nghệ duy nhất tính đến hiện tại cho phép người dùng cảm nhận và thao tác với vật thể ảo trong không khí. Công nghệ Ultrahaptics sở hữu nhiều ứng dụng tiềm năng như vận dụng một núm trượt để chỉnh âm lượng loa, xoay vặn nút điều chỉnh điều hòa không khí ảo trong xe hơi … Tuy nhiên, Carter cho rằng tiềm năng lớn nhất của công nghệ vẫn là khiến thực tế ảo trở nên thực hơn.
Carter nói: "Chạm (xúc giác) vẫn là giác quan cơ bản nhất để khiến thực tế ảo trở nên hấp dẫn hơn. Nếu bạn có được chiếc kính thực tế ảo tốt nhất và chiếc tai nghe âm thanh vòm tốt nhất, sự kết hợp này có thể rất tuyệt nhưng sẽ rất khó nếu bạn không có được cảm giác chạm để tương tác với những thứ nhìn thấy."
Bằng việc sử dụng các thuật toán và một loạt các thiết bị phát sóng siêu âm, công nghệ của Carter có thể mô phỏng nhiều cảm nhận xúc giác. Chẳng hạn như cảm giác các nốt nhỏ bật vào đầu ngón tay, dòng chất lỏng chảy trên bàn tay hay hình dạng 3 chiều bên ngoài của vật thể. Carter cho biết nhiều công ty từ sản xuất game máy tính cho đến xe hơi, thiết bị gia dụng đang thử nghiệm công nghệ phản hồi xúc giác này.
Trong khi các công ty công nghệ vẫn đang phát triển công nghệ phản hồi xúc giác của riêng mình thì Ultrahaptics cho biết đây là công nghệ duy nhất tính đến hiện tại cho phép người dùng cảm nhận và thao tác với vật thể ảo trong không khí. Công nghệ Ultrahaptics sở hữu nhiều ứng dụng tiềm năng như vận dụng một núm trượt để chỉnh âm lượng loa, xoay vặn nút điều chỉnh điều hòa không khí ảo trong xe hơi … Tuy nhiên, Carter cho rằng tiềm năng lớn nhất của công nghệ vẫn là khiến thực tế ảo trở nên thực hơn.
Carter nói: "Chạm (xúc giác) vẫn là giác quan cơ bản nhất để khiến thực tế ảo trở nên hấp dẫn hơn. Nếu bạn có được chiếc kính thực tế ảo tốt nhất và chiếc tai nghe âm thanh vòm tốt nhất, sự kết hợp này có thể rất tuyệt nhưng sẽ rất khó nếu bạn không có được cảm giác chạm để tương tác với những thứ nhìn thấy."
Carter không tiết lộ những công ty nào đang thử nghiệm công nghệ hoặc họ làm gì. Tuy nhiên, đã có một số gợi ý mà chúng ta nghe được từ các nhà sản xuất. Cụ thể là từ tháng trước, nhà sản xuất âm thanh cao cấp Harman đã trình diễn nguyên mẫu một hệ thống loa tích hợp công nghệ điều khiển bằng cử chỉ dùng công nghệ của Ultrahaptics tại CES 2016. Trong khi đó, hãng xe sang Jaguar Land Rover cũng đã công bố các kế hoạch tích hợp công nghệ của Ultrahaptics vào hệ thống điều khiển bằng cử chỉ trên xe hơi. Ngoài ra, Steve Cliffe giám đốc điều hành Ultrahaptics cũng tiết lộ rằng tựa game PC đầu tiên sử dụng công nghệ Ultrahaptics sẽ được phát hành vào năm nay.
Tom Carter và giám đốc điều hành Ultrahaptics - Steve Cliffe.
Mặc dù vậy, công nghệ này cũng có những hạn chế. Sóng siêu âm có thể mô phỏng cảm giác chạm bên ngoài của một vật thể nhưng nó không thể tạo ra cảm giác về độ cứng. Bạn sẽ có thể nhấn các ngón tay hay cả bàn tay vào khu vực tạo rung động. Người dùng cũng có thể nghe được những tiếng vo vo gây nhiễu khi sóng siêu âm dội khỏi vùng da tiếp xúc. Ultrahaptics cho biết sẽ tìm cách giảm thiểu các tiếng động này. Và mặc dù con người không thể nghe được sóng siêu âm nhưng chó hay mèo với đôi tai cực thính lại có thể nghe thấy. Công ty cho biết qua thử nghiệm, âm thanh phát ra từ hệ thống không gây phản ứng trên loài chó và cam đoan rằng thú nuôi trong nhà sẽ không bị ảnh hưởng bởi sản phẩm một khi được tung ra thị trường.
Patrick Baudisch - giáo sư chuyên về lĩnh vực tương tác giữa người và máy tính tại viện nghiên cứu Hasso Plattner thuộc đại học Pottsdam (CHLB Đức) đã bày tỏ sự thán phục đối với nhóm nghiên cứu Ultrahaptics. Ông nói: "Họ là một trong những nhóm nghiên cứu sáng tạo nhất làm việc về lĩnh vực này tại châu Âu." Tuy nhiên, do thiếu khả năng tạo ra cảm nhận khi cầm nắm vật thể rắn cũng như tính kháng khi chúng ta chạm vào mọi thứ trên thực tế khiến công nghệ của Ultrahaptics bị giới hạn khi sử dụng trong thế giới ảo," ông cho biết. Thay vào đó, Baudisch nhìn thấy những ứng dụng lớn hơn trong lĩnh vực tăng cường thực tế - đó là khi chúng ta cần tương tác với cả 2 thế giới thực và ảo cùng lúc.
Tại phòng họp thuộc tổng hành dinh của Ultrahaptics, Carter đã chia sẻ thẳng thắng về phần cứng dùng cho công nghệ Ultrahaptics, cụ thể là loạt thiết bị phát sóng siêu âm được kết nối với một nền tảng điều khiển bằng cử chỉ có sẵn trên thị trường, không có gì quá đặc biệt. "Sự tài tình nằm ở phần mềm của chúng tôi. Nó thực tế nằm trong các thuật toán để định hướng các bộ phát sóng siêu âm tạo ra cảm giác," Carter nói.
Phần mềm có thể được lập trình để tìm thấy bàn tay bạn và trực tiếp phát sóng âm thanh vào đó, tạo ra các cảm giác lên một điểm nhỏ bằng đầu ngón tay từ khoảng cách tối đa 1,8 m. Ngoài ra, nó còn có thể tạo ra nhiều cảm nhận xúc giác cùng lúc, cho phép cả 2 tay cùng lúc chạm được các vật thể khác nhau.
Ultrahaptics được thành lập vào năm 2013 kể từ một nghiên cứu của Carter khi còn là một sinh viên tại đại học Bristol. Anh thực hiện nghiên cứu dưới sự giám sát của giáo sư khoa học máy tính Sriram Subramanian, người dành rất nhiều tâm huyết để cải tiến giao tiếp giữa người và máy. Kể từ khi chuyển đến đại học Sussex, giáo sư Subramanian cho biết ý tưởng sử dụng sóng siêu âm để mô phỏng cảm nhận xúc giác từng được đề ra vào những năm 1970 nhưng lúc đó không ai có thể tìm ra cách lập trình. Ông nói: "Tôi biết đây sẽ là một ý tưởng rất thú vị nhưng trước khi Tom Carter phát triển thành Ultrahaptics thì tôi không thật sự tưởng tượng có ai đó sẽ có thể hiện thực hóa điều này."
Quảng cáo
Sau 5 năm thử nghiệm với rất nhiều thuật toán khó nhằn, Carter đã bảo lưu nghiên cứu tiến sĩ để tập trung phát triển Ultrahaptics. Subramanian và Benjamin Long - một nghiên cứu sinh đến từ phòng thí nghiệm của ông đóng vai trò đồng sáng lập và cả vẫn là cố vấn khoa học cho công ty. Từ phòng thí nghiệm đến sản phẩm thực tế đòi hỏi nhóm nghiên cứu phải vượt qua nhiều thách thức lớn về kỷ thuật. Nguyên mẫu đầu tiên của Ultrahaptics mất gần 20 phút để dựng một hình ảnh đơn từ cử chỉ của bàn tay và tạo ra cảm giác tương ứng nhưng giờ đây, phần mềm của Ultrahaptics đã có thể dựng 100.000 khung hình/giây với một phần sức mạnh xử lý của máy tính. Nhờ đó, Ultrahaptics có tiềm năng dùng được trên các thiết bị gia dụng và xe hơi.
Vào năm 2014, Carter cùng các cộng sự đã nhận được 865.000 USD tiền gây quỹ từ IP Group Plc - một công ty đầu tư cộng đồng tại Anh và bắt đầu tìm người cho vị t rí giám đốc điều hành. Họ đã nhanh chóng thuê Steve Cliffe - người từng nhiều lẫn nắm giữ vai trò điều hành tại nhiều công ty khác nhau trong ngành công nghiệp bán dẫn vào tháng 12 năm 2014.
Vào năm ngoái, Ultrahaptics tiếp tục nhận được 14,6 triệu USD tiền đầu tư vòng A được tài trợ bởi Woodford Investment Management - một công ty quản lý tài chính lớn tại Anh do Neil Woodford - cựu quản lý cấp cao của tập đoàn Invesco điều hành. IP Group cũng bơm thêm tiền vào Ultrahaptics và kể từ khi được gây quỹ, công ty của Carter đã bán được hơn 50 bộ sản phẩm với chi phí mỗi bộ khoảng 20.000 USD, bao gồm cả dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật cho các công ty để họ có thể sử dụng và đánh giá công nghệ. Ultrahaptics hiện có hơn 20 nhân viên và đang lên kế hoạch tăng số lượng nhân lực lên gấp đôi trong năm nay.
Cùng với số quỹ đầu tư ngày một nhiều và sắp sửa mở văn phòng tại Mỹ, Ultrahaptics đang trên bước đường đưa những sản phẩm đầu tiên tích hợp công nghệ của hãng đến tay người dùng. Công ty đã nhận được khoảng 1,64 triệu USD từ Liên minh châu Âu (EU) để tích hợp công nghệ vào chip để những doanh nghiệp nhỏ có thể sử dụng công nghệ nhanh chóng hơn, chẳng hạn như đưa tính năng điều khiển bằng cử chỉ vào bóng đèn.
Và không chỉ dừng lại ở việc tạo cảm nhận xúc giác, Ultrahaptics còn được sử dụng trong một phát minh có tên tractor beam. Năm ngoái, Benjamin Long và Subramanian cùng các nhà nghiên cứu khác tại đại học Bristol và Navarre (TBN) đã phát triển một hệ thống dùng Ultrahaptics để nâng, nắm và thao tác với các hạt nhỏ được làm bằng polystyrene. Hệ thống này được gọi là tractor beam (chùm tạo lực kéo) và tại phòng thí nghiệm Tương tác và đồ họa thuộc đại học Bristol (nơi Ultrahaptics ra đời), một nghiên cứu sinh tiến sĩ đã áp dụng công nghệ tractor beam để tạo ra hình ảnh đồ thị dữ liệu 3 chiều. Những hạt polystyrene được nâng lên, tạo thành một biểu đồ ngay giữa không gian và chúng cũng tự sắp xếp khi dữ liệu biểu đồ thay đổi. Giáo sư Bruce Drinkwater - một chuyên gia về sóng siêu âm tại đại học Bristol cho biết công nghệ tractor beam có nhiều tiềm năng sử dụng trong y học, chẳng hạn như chùm tia có thể dùng để nắm và loại bỏ các hạt sỏi thận.
Quảng cáo
Nguồn: Ultrahaptics
