《基於人的觸覺感知特性的紋理觸覺再現技術研究》是依託東南大學，由劉威擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於人的觸覺感知特性的紋理觸覺再現技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉威
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
真實感一直是虛擬現實技術研究不懈追求的目標。作為虛擬力觸覺再現技術研究的研究重點之一，紋理觸覺再現技術同樣面臨著提高仿真真實感問題。紋理力觸覺再現的首要問題是紋理力建模。現有的紋理觸覺建模側重於研究如何計算並產生與真實接觸等量的物理刺激，較少考慮人的觸覺感知特性，對觸覺再現的真實感也缺乏定量的評估，對觸覺模型的改進也缺少明確的目標導向。而實際上，力觸覺作為人的主觀感受，其真實感很大程度上依賴於人的觸覺感知系統對外界刺激的加工處理。本課題提出首先基於人的主觀感受確定紋理力信號的特徵參數，建立紋理力表達模型；再以量化的虛擬紋理觸覺真實感指標為依據，研究從圖像紋理中提取符合人感知特性的紋理力特徵參數方法；最後基於力反饋裝置實現紋理力觸覺表達，驗證方法的可行性。該方法以人的主觀真實感作為目標，探索在不增加計算複雜度和硬體成本基礎上，建立隨時空變化的紋理力計算方法，實現具有真實感的紋理觸覺表達。
結題摘要
本項目主要工作實驗是研究人的力觸覺感知特性，以感知真實性為目標，研究考慮人的因素的紋理力觸覺再現算法及實現。具體完成了以下四方面的工作：首先，進行人的紋理力觸覺感知特性實驗研究，分析人在藉助筆式力觸覺再現裝置在虛擬物體表面探索時，虛擬紋理控制參數的變化對人主觀紋理感受的影響，從實際實驗測量和數據分析中找出了影響人紋理感知的重要客觀因素。其次，自行設計並研製了無線手持式表面紋理信息檢測裝置，實現了紋理表面的接觸力與振動信號的實時同步測量，為與虛擬紋理力建模分析提供實際測量依據。第三 利用所研製的紋理信息檢測感測器，針對真實紋理樣本進行了紋理表面特性測量與紋理物理特徵提取；最後，根據主觀感知實驗結論以及實際測量所測得的物理參數，建立了基於人感知特性的紋理力表達模型及實現方法，並通過實驗驗證方法的有效性。 三年內相關成果在國內外核心期刊及會議上發表論文9篇，其中SCI收錄4篇，EI收錄9篇。申請發明專利8項，授權3項。培養碩士研究生3人，總體研究較好的完成了原定的技術路線，達到了預期的任務要求。
