Stochastic 접근 방법을 이용한 햅틱 텍스쳐 모델링
저자
발행사항
춘천 : 강원대학교 대학원, 2011
학위논문사항
학위논문(석사)-- 강원대학교 대학원 : 전자통신공학과 2011. 2
발행연도
2011
작성언어
한국어
주제어
KDC
004.76 판사항(5)
발행국(도시)
강원특별자치도
기타서명
Haptic Texture Modeling Using Stochastic Models
형태사항
38 L. ; 26 cm
일반주기명
참고문헌 : L.35-36
소장기관
최근 햅틱 연구를 통해 가상 환경에서 물체를 만지거나 조작할 수 있는 기술이 발달함에 따라 더욱 사실감 있는 촉각 정보를 제공하는 방법에 대한 연구가 계속되고 있다. 표면 고유의 질감은 물체의 촉각적 특징 중에 가장 두드러진 것으로서 가상 환경의 물체를 인식하거나 이를 더 실감나게 조작할 수 있도록 하는데 중요한 역할을 한다.
본 논문에서는 Stochastic model을 이용하여 방향성이 없는 재질에 대해 햅틱 텍스쳐를 생성하는 방법을 제안하였다. 범용 햅틱 장치인 PHANToM 두 대를 이용하여 Master-Slave 시스템을 구성하고, 이를 이용하여 사포나 종이 같이 특정 방향으로의 방향성이 없는 물체의 표면을 긁으며 이동할 때의 힘 데이터를 측정하였다. 그리고 측정한 텍스쳐 데이터의 전력 스펙트럼을 분석하여 필터를 설계하는 방법으로 텍스쳐를 모델링하였다. 이렇게 설계된 필터에 백색 가우스 잡음을 통과시키면 원래 측정된 데이터와 비슷한 텍스쳐 데이터를 얻을 수 있으며 이를 가상 물체 표면에 적용하여 가상의 텍스쳐를 느껴볼 수 있도록 구현하였다. 모델링된 텍스쳐와 실제 텍스쳐를 비교하는 사용자 실감도 평가를 통해 가상으로 생성된 텍스쳐가 실제와 매우 유사한 재질감을 보인다는 것을 확인하였다.
Recently, as the technology for touching and/or manipulating objects in a virtual environment is developing through the research on haptics, the research about more realistic way to provide tactile information continues. The intrinsic surface property of texture is one of the most prominent haptic features of objects, and it plays an important role to identify or manipulate objects in a virtual environment.
In this paper, a method was suggested to generate haptic textures for isotropic materials using stochastic models. A Master-Slave system was realized by using two PHANToMs, and while a user was moving the stylus of the Master PHANToM making the Slave scratch on the surface of isotropic objects such as sandpapers or papers, force data were measured as texture data. The haptic texture was modeled using a filter that was designed by analyzing power-spectrum of measured texture data. By passing White Gaussian Noise through the filter, similar texture data could be generated. The modeled texture and real texture force were delivered to users and were evaluated by comparing the modeled surface with the real surface. It was shown that the virtual modeled texture was felt very similar as the real one.
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