AirRacket: Lufftdruck-Schläger simuliert Tennis und Co. realistisch in VR

AirRacket: Lufftdruck-Schläger simuliert Tennis und Co. realistisch in VR

Haptik-VR-Tüftler:innen gehen die Ideen nicht aus: Ein mit einer Pressluft-Düse aufgebohrter Schlägergriff soll das Ballgefühl in virtuellen Schlägersportarten wie Tennis verbessern.

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Zwar können aktuelle VR-Controller manche Schläger schon recht gut simulieren, gerade bei Schlägersportarten mit eher sanften Ballberührungen wie Golf, Tischtennis oder Badminton funktioniert das glaubhaft.

Aber die Feinheiten wie die Härte oder der Aufprallwinkel, die erfahrene Sportler:innen in der Realität fühlen und in ihrem Spiel berücksichtigen können, fehlen in VR-Simulationen. Bei Schlägersportarten mit härteren, größeren Bällen wie Tennis oder Baseball fehlt zudem die Wucht.

Per Luftdruck zu realistischer VR-Haptik

Forschende der National Taiwan University in Taipei versuchen, diese komplexe Haptik und stärkere Kraft mit einer feinstufigen Luftdrucksimulation nachzustellen. Dafür befestigten sie eine Luftdruckdüse an einem generischen, ausziehbaren Schlägergriff, der in VR zu einem zur Sportart passenden Schläger wird.

Die Druckluft wird aus einem portablen Kompressor in einem Rucksack just in dem Moment in die Düse gepresst, in dem der virtuelle Ball auf den Schläger trifft. Da die Luft in verschiedene Richtungen ausgegeben wird, kann das System auch den Aufprallwinkel des Balles simulieren.

Der Aufbau des AirRacket. | Bild: Airracket

Fürs Tracking befestigen die Forschenden ein Optitrack-System an der Spitze des Schlägergriffs. Alternativ kann ein Vive Tracker mit SteamVR den Tracking-Job übernehmen, der hat allerdings ein höheres Eigengewicht. Die Luftdruckdüse ist ein bei Paintball-Waffen gängiges Modell.

Optische Täuschung hilft bei authentischem Haptikgefühl

Als Simulationsziel nahmen sich die Forschenden Tischtennis, Badminton und Tennis vor, drei der populärsten Schlägersportarten, die sie in Virtual Reality mit einem besseren Ballgefühl aufrüsten wollten. Erste Tests mit Proband:innen zeigten, dass das Haptik-System die Immersion und die Präzision in diese Schlägersportarten steigern kann.

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Das funktioniert auch dank eines optischen Tricks: Die in VR visualisierte Kraft, insbesondere die Länge des Aufpralls (350ms vs. 50ms), kann die gefühlte Kraft viermal stärker wirken lassen, als sie die Düse eigentlich hergibt.

Für den Heimgebrauch dürfte die Kompressorlösung zu aufwendig sein, aber ortsbasierte VR-Erfahrungen oder professionelle Trainingsangebote könnten mit so einem System womöglich Immersion und Trainingswirkung steigern.

Die Forschenden konzentrierten sich auf Tischtennis, Badminton und Tennis, das Haptik-System soll jedoch für viele weitere Schlägersportarten oder sogar Schwerter funktionieren.

Die Forschenden konzentrieren sich zunächst auf Tischtennis, Badminton und Tennis. Das Haptik-System soll jedoch für viele weitere Schlägersportarten oder sogar Schwerter funktionieren.

Die Forschenden bieten weitere 3D-druckbare Schlägergriffe für Hockey, Golf, Baseball, Schwerter und Squash an. Detaillierte Informationen zum AirRacket-System und Code-Downloads gibt es bei Github.

Mehr ausgefallene Haptik-Ideen für VR findet ihr hinter dem Link.

Quellen: Paper