Tactile Perception of Textiles in a Virtual-Reality System (eBook)
130 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
9783642139741 (ISBN)
This work forms part of the EU funded HAPTEX project, which is aimed at developing a VR system for the visual and haptic presentation of textiles. Written by experts in the field, the book presents the state-of-the-art of VR based tactile perception.
Title 1
Preface 4
Contents 6
Acronyms 9
Introduction 10
References 13
Human Perception 14
Introduction to Psychophysics 14
Just Noticeable Differences and Weber’s Law 15
Weber-Fechner Law and Stevens’ Power Law 16
Measuring Psychometric Distances 17
Statistical Analysis 18
Signal Detection Theory 19
Multidimensional Scaling 21
The Human Nervous System 24
Neurons 24
Neural Integration 26
Sensory Reception 26
Human Tactile Perception 27
Mechanoreceptive Afferents 27
Perception of Form and Texture 28
Perception of Fine Textures 29
Perceptional Model of Tactile Simulation 29
Conclusion 31
References 31
Devices for Tactile Simulation 33
Survey of Existing Devices 33
Electromagnetic Displays 34
Pneumatic Displays 35
Displays with Shape Memory Alloys 35
Piezoelectric Displays 35
Other Actuator Mechanisms 36
The Tactile Displays Used 36
The Piezoelectric Effect 37
Mechanical Behaviour 38
Geometrical Configurations 39
Drive Electronics 41
USB Controller 42
Data Bus 45
Variable Voltage Supply 47
Digital–Analogue Conversion 47
Amplification 49
Force-Feedback Devices 50
The Haptic Loop 51
Modeling the Contact Forces 51
Different Degrees of Freedom 52
Conclusion 52
References 53
Generation of Virtual Surfaces 56
Sample Fabrics 56
Fibres, Yarn and Fabrics 57
Selection of Sample Fabrics 59
Kawabata Evaluation System for Fabrics 60
KES-F Roughness Test 61
KES-F Friction Test 62
Spatial Frequency Analysis 63
Selection of Appropriate Sections 64
Discrete Fourier Transform 65
Two-Dimensional Composition 67
The Correlation–Restoration Algorithm 68
Data Reduction 69
Two-Dimensional Composition 70
Surface Reconstruction from an Optical Surface Scan 71
Symmetry Detection 72
Shape from Shading 74
Artificial Surfaces 75
Brownian Surfaces 76
Conclusion 79
References 80
Tactile Rendering 82
Rendering Framework 83
Position Tracking 84
Experiment with a Force-Feedback Device 87
Method 87
Results 88
Vibrotactile Rendering 92
Computation of Resulting Vibrations 92
Decomposition of Vibrations into Base Frequencies 93
First Results with Brownian Surfaces 95
Further Evaluation 96
Integration with a Force-Feedback Device 98
Physical Simulation and Haptic Rendering 100
Integrated Interface Hardware 101
Software Integration 102
Evaluation of the Integrated System 103
Conclusion 105
References 106
Summary and Outlook 108
References 110
Fabrics 111
References 123
Index 124
| Erscheint lt. Verlag | 8.9.2010 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Cognitive Systems Monographs | Cognitive Systems Monographs |
| Zusatzinfo | 130 p. 72 illus. |
| Verlagsort | Berlin |
| Sprache | englisch |
| Themenwelt | Geisteswissenschaften |
| Informatik ► Theorie / Studium ► Künstliche Intelligenz / Robotik | |
| Technik | |
| Wirtschaft | |
| Schlagworte | Cognition • Cognitve Systems • Haptics • perception • Simulation • Tactile Perception • Tactile Perception of Textile • Textil • textile engineering • Virtual Reality |
| ISBN-13 | 9783642139741 / 9783642139741 |
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