„Poczuć cudzą obecność na odległość i bez zaglądania w telefon”. Wynalazek Brygidy Dzidek sprawia, że możemy poczuć dotyk w wirtualnej rzeczywistości

Dzięki jej wynalazkowi będę mogła zbić piątkę z kolegą ze zdalnej pracy, kontynuować terapię pourazową czy poudarową poza szpitalem lub… pocieszyć swoją przyjaciółkę, z którą dzieli nas 1700 kilometrów. – Kiedy będzie jej smutno, możesz wykonać ruch, który sobie zaprogramujecie w swoim zestawie haptic emojis (dotykowych emotikonów – przyp. red.), zamiast wysyłać jej graficzny znak uśmiechniętej buźki. Będzie wiedziała, że jesteś, bez potrzeby zaglądania do telefonu i korzystania z komunikatora – mówi Brygida Dzidek, inżynierka dotyku, twórczyni inteligentnej biżuterii, dzięki której będziemy mogli poczuć dotyk w wirtualnej rzeczywistości. A to jeszcze wcale nie wszystko…

Agnieszka Łopatowska: Poczuć wodę, skałę, korę drzewa czy sierść zwierząt – do niedawna wydawało się to kompletnie nieosiągalne w wirtualnej rzeczywistości. Doprowadziłaś do tego, że jest to możliwe i możemy głaskać kota, którego nie ma obok nas. Zdigitalizowałaś dotyk. Jak to działa?

Brygida Dzidek: Tworząc technologię dotykową, tworzymy pewną przypominajkę wrażeń, które kojarzą nam się z odpowiednim wrażeniem dotykowym ze świata rzeczywistego. To, w jaki sposób coś czujemy – futerko, drewno, że coś jest gładkie czy szorstkie, jest kwestią bardzo indywidualną. Inżynieria dotyku, czyli haptyka, tworzy takie wrażenia w sposób znormatywizowany dla wszystkich, w postaci gamy wibracji tworzących na skórze fale bardzo podobne do tych, które powstają na skutek integracji z przedmiotami. Uruchamiają one wrażenia podobne do tych, które w naszej pamięci są odwzorowywane właśnie jako to, co jest gładkie, szorstkie, a zwłaszcza jakie temu towarzyszą emocje: miłe czy niemiłe, przyjemne lub nie. Kłamstwem byłoby więc, gdybym powiedziała, że mechanicznie odwzorujemy wrażenia dotykowe jeden do jednego. Ale w połączeniu ze zmysłami wzroku czy słuchu tworzymy bardzo rzeczywiste iluzje interakcji dotykowych zachodzących w świecie rzeczywistym.

Czyli raczej nie zadziała, jeśli nie będziemy widzieć albo słyszeć tego, czego „dotykamy”?

Zgadza się. Umieszczając je w różnych kontekstach graficznych i akustycznych, grając dokładnie tę samą „melodię”, możemy poczuć, że coś jest bardziej gładkie albo bardziej szorstkie. Będziemy wiedzieć, czy coś ma krawędź ostrą czy gładką, czy ma uwypuklenie, czy jest jak kropla wody czy silnik samochodu, natomiast kontekst interakcji będzie ukierunkowywał i nasycał wrażenia.

fot. archiwum prywatne

Żeby wytworzyć iluzję zmysłu dotyku, stworzyłaś Hapling – pierścień, który emituje wibracje.

Hapling, czyli pierścień haptyczny, który za pomocą kontekstowej modulacji wibracji oraz interpretacji ruchów dłoni tworzy wrażenia sensoryczne w czasie rzeczywistym. Forma inteligentnej biżuterii to pewnego rodzaju kompromis technologiczny. Musimy zrobić krok w tył i powiedzieć, że technologia haptyczna rozwija się w różnych aplikacjach już od 40 lat. Jeśli mówimy o elektronice konsumenckiej, to haptyka jako możliwość tworzenia prostych wrażeń dotykowych jest już dostępna w naszych smartfonach, pilotach, joystikach do gier. Pojawiają się na rynku również bardziej personalizowane kontrolery, jak rękawice dotykowe, elementy odzieży. Haptology poszło o krok dalej. To, w jakim stopniu prowadzimy interakcję ze światem wirtualnym i jaką rolę w nim odgrywają ergonomia ruchu i uwolnienie dłoni od masywnych urządzeń, walory higieny, a także parametry techniczne, tj. pojemności baterii oraz miniaturyzacja, doprowadziło finalnie do decyzji o tym, że stworzymy nowy układ sterujący i zamkniemy go w biżuterii. Tylko w takiej formie – w moim skromnym mniemaniu – ma możliwość dotarcia dzisiaj do najszerszego grona użytkowników, którzy niebawem będą mogli poznać go jako nowy rodzaj kontrolera świata cyfrowego, będącego przedłużeniem ich własnej dłoni. Tak jak do tej pory telefon, PIN-pad, myszka i klawiatura, tak Hapling będzie kolejnym pokoleniem urządzeń do obsługi interfejsów za pomocą naturalnych gestów.

To już się dzieje i to, co do tej pory było prototypem, niebawem może pojawić się w sprzedaży?

Przyznaję, że dzisiejsza makroekonomia trochę nas przytłacza i zastanawiamy się mocno nad dynamiką wzrostu i sprzedaży Haplinga w pełnej komercji. Na razie pojawiają się różne przeciwności związane choćby z miniaturyzacją komponentów, produkcją masową i tak dalej. Prototyp działa i jest wdrażany operacyjnie u naszych partnerów z dużym sukcesem. Można go zobaczyć jako nowinkę technologiczną, ale jego proces R&D (prac badawczo-rozwojowych – przyp. red.) jest już zakończony.

Jesteśmy w stanie wyobrazić sobie, jak bardzo wzbogaci wrażenia na przykład graczy czy w innych formach rozrywki. Ale znajdzie też swoje znacznie poważniejsze zastosowanie – w telemedycynie czy diagnostyce.

Nauczyliśmy się podchodzić do każdego rodzaju interakcji człowieka z urządzeniami poprzez jakiś interfejs, czy to płaski ekran, myszkę, klawiaturę i w ten sposób patrzymy na świat cyfrowy przez maleńkie okienko. Do tego jesteśmy ograniczeni zawsze kontrolerem pasywnym, który wykorzystuje jakieś guziki. Wiele informacji, które pojawiają się podczas chociażby obrazowania medycznego, pozostaje zamkniętych w dwuwymiarze. Dopiero jakaś dodatkowa analiza obrazu, rentgen czy przekształcenie w obraz trójwymiarowy, pozwala nam na wyciągnięcie kolejnych danych z takiego badania, ale dzieje się to post factum. Badania, które prowadzimy z partnerem z Danii, polegają na przykład na tym, że integrujemy wrażenia dotykowe odzwierciedlające gęstość ośrodków w badaniach ultrasonograficznych. Czyli: robot skanując głowicą, nie tylko przekazuje z niej obraz, ale informacje dotyczące kontaktu głowicy z ciałem, dzięki czemu mógłby na przykład rozpoznawać guzy raka piersi czy chłoniaki po gęstości tkanki.

Czy jest możliwe, aby przy pomocy haptyki można było wysyłać lekarzowi na przykład wyniki samobadania piersi?

Jeśli badanie robione byłoby przy pomocy głowicy ultrasonograficznej – jak najbardziej, ale jeśli mówimy o samobadaniu za pomocą palców, jeszcze nie widzę takich możliwości. Najlepszym przykładem zastosowania haptyki w telemedycynie są terapie pourazowe czy poudarowe, podczas których pacjenci odzyskują zmysł dotyku. Możliwość przeniesienia terapii do wirtualnej rzeczywistości i zabrania ją ze sobą wszędzie, czyli przede wszystkim poza ośrodek rehabilitacyjny, daje ogromną szansę na jej powodzenie. Trzecią dziedziną medyczną, w której haptyka świetnie się sprawdzi, jest chirurgia. Znamy systemy robotów do precyzyjnego operowania, jak choćby da Vinci, którym od wielu lat przeprowadza się bardzo specjalistyczne operacje: onkologiczne, ginekologiczne, kardiologiczne, chirurgii naczyń. Lekarz, który prowadzi interakcję z końcówką wszystkich narzędzi, którymi dysponuje robot, również musi być wspierany haptyką. Da Vinci ma bardzo prymitywne formy tego wsparcia, ale jego biblioteki można w tej dziedzinie mocno rozbudować.

Zajmujesz się tym już?

Dążymy do pozyskania takiego projektu i rozmawiamy z różnymi ośrodkami, które byłoby nim zainteresowane. Są to ośrodki, które już prowadzą operacje z zastosowaniem augmented reality, czyli rozszerzonej rzeczywistości, i również tam widzimy możliwość integracji ich sprzętu. Dzisiaj ogranicza nas zdolność i certyfikacja urządzenia medycznego, ponieważ każde z nich musi być w bardzo wnikliwy sposób testowane i atestowane. Ten proces jeszcze potrwa, bo zanim urządzenie będzie w pełni komercyjne i przejdzie kilkumiesięczne badania, jego aplikacje zostaną na pograniczu badań i rozwoju, aniżeli wdrożenia operacyjnego.

Czyli celem haptyki w medycynie będzie też zapewnienie pacjentowi dotyku jako emocjonalnego wsparcia?

Wspieramy przede wszystkim telemedycynę poprzez sterowanie robotami na odległość, ale nie pomijamy też aspektu fizyczności i kontaktu międzyludzkiego. Tak jak myszka jest narzędziem interfejsu do jakiekolwiek kontentu – czy to bankowości, zakupów online, umówienia się na randkę czy zamówienia wycieczki, tak Hapling stwarza możliwość komunikacji niewerbalnej na odległość. Jedna z aplikacji, którą tworzymy z partnerem akademickim, pozwoli nam poczuć świat Sokratesa. Tam, gdzie budzą się nasze lęki, strach, nie możemy znaleźć wyjścia z pewnego mentalnego pudełka czy jaskini, pojawią się dodatkowe bodźce, które nami pokierują. Chcemy wykorzystać haptykę również w komunikacji z osobami starszymi, w utrzymywaniu kontaktów na odległość, czy budowaniu relacji biznesowych. Praca zdalna otwiera bardzo szerokie pole do wdrożeń aplikacyjnych, w których ważne będzie to, że jesteśmy w stanie podać komuś wirtualną dłoń, przybić piątkę albo poczuć cudzą obecność na odległość.

Czy to znaczy, że będę mogła pocieszyć moją przyjaciółkę, z którą dzieli mnie 1700 kilometrów?

Kiedy będzie jej smutno, możesz wykonać ruch, który sobie zaprogramujecie w swoim zestawie haptic emojis (dotykowych emotikonów – przyp. red.), zamiast wysyłać jej graficzny znak uśmiechniętej buźki. Będzie wiedziała, że jesteś, bez potrzeby zaglądania do telefonu i korzystania z komunikatora.

Wiele zastosowań haptyki w przyszłości znajdzie się w koncepcji smart city, czyli na przykład w bankomatach.

Czy to w smart domu, w smart fabrykach, w przemyśle, sklepach stacjonarnych czy przestrzeni miejskiej – wszędzie tam, gdzie mamy wyświetlacze, trzeba czegoś dotknąć, a jest brudne, dotykało tego wiele osób albo niesie ze sobą problemy techniczne w używalności – stworzymy możliwość innej formy interakcji z nimi, bez konieczności fizycznego dotyku.

Czyli mając na palcu Hapling, będę mogła wydać im polecenia, nie dotykając docelowego urządzenia.

Absolutnie tak! Możemy połączyć pierścień z urządzeniem za pomocą oprogramowania i nauczyć go odpowiednich gestów charakterystycznych na przykład dla twojego odblokowania telefonu czy płatności zbliżeniowej i będzie to odpowiadało interakcji dotychczas wykonywanej przez PIN-pad lub myszkę.

Jak to się stało, że zostałaś inżynierką dotyku?

Wszystko za sprawą mojego doktoratu na uniwersytecie w Birmingham. Po studiach magisterskich na inżynierii biomedycznej i inteligentnych biomateriałach trafiłam do projektu, który badał naszą formę interakcji z urządzeniami dotykowymi. Tak rozpoczęła się moja przygoda z haptyką. Mijały lata, różne aplikacje, nowe projekty, w które się angażowałam i naturalnie już potem rozwijałam się w tej dziedzinie.

Założyłaś własną firmę, bo nie ukrywałaś rozczarowania faktem, że większość osiągnięć w tej dziedzinie zostaje w murach uczelni i na etapach badawczych.

Miałam świadomość możliwości komercjalizacji tych badań. Widząc świetne aplikacje w uczelnianych kuluarach, które nie mogą przebić się na światło dzienne, chciałam znaleźć sposób, żeby coraz szersza publiczność miała do nich dostęp. Rozwijały się w naturalnym tempie, ale ciągle miały jakieś mankamenty. Wspierane były te, które nie miały prawa bytu w masowym dostępie do technologii, zostawały na etapie R&D. Zdecydowałam się znaleźć inny model ich zastosowania i tak właśnie powstały Hapling, czyli biżuteria dotykowa, biblioteka haptyczna oraz formy oprogramowania, które są łatwo integrowane z oprogramowaniem już istniejącym, pozwalając do niego dodać wrażenia dotykowe.

Czym jest biblioteka haptyczna?

To biblioteka wrażeń dotykowych, czyli przygotowane wcześniej wrażenia dotykowe, które można dopasowywać do kontekstu. Deweloper strony internetowej, aplikacji czy gry może wybrać sobie z tej biblioteki wrażenie imitujące dotyk, na przykład krótki dzwonek – powiadomienie, teksturę czegoś, wrażenie ze środowiska, gest. Umieszczone w odpowiednich miejscach programu pozwolą użytkownikowi poczuć to, co powinien poczuć w danej chwili.

Co byłoby twoim spełnieniem marzeń w dziedzinie, którą się zajmujesz, zwieńczeniem twoich wysiłków?

Już ktoś kiedyś o to zapytał i chyba była to moja mama. Odpowiedziałam, że jeśli moja mama, która ma teraz 59 lat, kupi Hapling i dzięki niemu zrobi zakupy online, to dla mnie będzie ten moment, w którym będę uważać, że ta aplikacja znalazła swojego odbiorcę i jest dostępna dla każdego użytkownika bez względu na to, czy on tę technologię rozumie, czy nie.

fot. archiwum prywatne

Zostaną nam do zagospodarowania jeszcze dwa zmysły: węch i smak.

Uważam, że to dwa najmniej wdzięczne zmysły do cyfryzacji. Antropologicznie rzecz biorąc, zawsze będą nam stwarzać kłopoty techniczne. Żyjemy w błędnym przeświadczeniu, że co dla mnie jest słodkie, dla ciebie też jest równie słodkie. Normalizacja i demokratyzacja zmysłu zapachu i smaku tak bardzo zależy od osobistych preferencji, że stworzenie ich pełnego kanonu, jak choćby palety kolorów czy biblioteki haptycznej, dla zmysłów smaku i zapachu będzie bardzo trudne.

Pewnie i tak technologia sobie z tym poradzi, tylko zajmie to więcej czasu.

Oczywiście, że tak. Zawsze tak jest, że mówimy, że czegoś się nie da zrobić, a potem przychodzi ktoś i mówi: „hej, właśnie to mam!”. Zdecydowanie tego nie wykluczam i jestem ogromnym kibicem idei, żebyśmy mogli cyfryzować nasze zmysły, bo to pozwoli nam znaleźć zupełnie nowe narzędzia rozwoju – w pracy, pojmowaniu świata, podróżowaniu w czasie i przestrzeni… To wspomoże również wielką globalizację, bo metaversum pozwoli nam znaleźć inną przestrzeń, w której będą mogli swobodnie spotykać się ludzie żyjący w różnych zakątkach świata.

Możemy się obawiać, że zostaniemy armią cyborgów, albo wykorzystać tę szansę choćby po to, by móc się uzdrawiać.

Zgadzam się. Jestem naukowczynią, dla mnie rozwiązania problemów są wyzwaniem natury technicznej. Nie zajmuję się etyką, bo każdy wynalazek technologiczny jest wielkim sukcesem i dobrem, a poprzez kreatywność ludzką może stać się wielkim złem i nieszczęściem dla świata. Natomiast dzisiaj widać w tym więcej pozytywów i możliwości, a co z tym zrobimy, to już znalezienie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób właściwie wykorzystywać te nowe media.

Brygida Dzidek – założycielka i prezeska Haptology – start-upu, w którym opracowała inteligentną biżuterię tworzącą cyfrowe wrażenia dotykowe. Inżynier zmysłu dotyku. Badaniami nad mechaniką interakcji z urządzeniami dotykowymi zajmuje się od czasu doktoratu na uniwersytecie w Birmingham w Wielkiej Brytanii.