The Synthesis of Three Dimensional Haptic Textures: Geometry, Control, and Psychophysics

حس لامسه در طول تعامل بین انسان و محیط اطرافش اساسی است. در واقعیت مجازی، اشیا توسط شبیه‌سازی‌های کامپیوتری ایجاد می‌شوند و می‌توان آن‌ها را از طریق دستگاه‌های لمسی تجربه کرد. در این زمینه، بافت های لمسی برای درک لمسی واقع گرایانه از اشیاء مجازی اساسی هستند.

سنتز بافت های لمسی سه بعدی، هندسه، کنترل و روان فیزیک مشکل ارائه بافت های لمسی مجازی با دستگاه های بازخورد نیرو را بررسی می کند. نویسنده مقدمه‌ای بر موضوع بافت‌های لمسی ارائه می‌کند که مبانی فیزیولوژی پوست، روان‌فیزیک ادراک زبری و چالش‌های مهندسی پشت رندر بافت‌های لمسی را پوشش می‌دهد. این کتاب با ارائه یک چارچوب ریاضی جدید ادامه می‌دهد که دستگاه‌های لمسی، الگوریتم‌های بافت‌سازی و توانایی آن‌ها برای تولید بافت‌های لمسی واقعی را مشخص می‌کند. در نهایت، دو آزمایش روانی، ادراک ناهمواری را با پارامترهای الگوریتم‌های رندر لمسی پیوند می‌دهند.

این کتاب مصنوعات خاصی را که رندر بافت‌های لمسی مجازی را مختل می‌کنند رسمیت می‌دهد و مجموعه‌ای از شرایط ساده را ارائه می‌دهد. محققان لمسی را به سمت بافت‌های بدون مصنوع راهنمایی کنید. شرایط شناسایی شده نیز هنگام طراحی آزمایش های روانی و هنگام تجزیه و تحلیل اهمیت داده های جمع آوری شده بسیار ارزشمند هستند.

The sense of touch is fundamental during the interaction between humans and their environment; in virtual reality, objects are created by computer simulations and they can be experienced through haptic devices. In this context haptic textures are fundamental for a realistic haptic perception of virtual objects.

The Synthesis of Three Dimensional Haptic Textures, Geometry, Control, and Psychophysics examines the problem of rendering virtual haptic textures with force feedback devices. The author provides an introduction to the topic of haptic textures that covers the basics of the physiology of the skin, the psychophysics of roughness perception, and the engineering challenges behind haptic textures rendering. The book continues with the presentation of a novel mathematical framework that characterizes haptic devices, texturing algorithms and their ability to generate realistic haptic textures. Finally, two psychophysical experiments link the perception of roughness with the parameters of the haptic rendering algorithms.

This book formalizes the specific artefacts corrupting the rendering of virtual haptic textures and offers a set of simple conditions to guide haptic researchers towards artefact-free textures. The conditions identified are also extremely valuable when designing psychophysical experiments and when analyzing the significance of the data collected.