图像局部纹理特性的静电力触觉渲染

摘要

目的 触摸触觉设备感知物体时,需要实现视觉—力触觉同步反馈,其中图像—力触觉反馈难点在于再现更真实的纹理触感的触觉渲染过程.本文提出了一种基于图像局部纹理特征的静电力触觉渲染模型,实现了更加清晰、触感真实的图像纹理的静电力触觉反馈.方法 首先,采用局部傅里叶变换方法强化局部纹理特征,提取傅里叶变换系数分离出表征形状和局部纹理、边缘的频域分量.其次,对局部纹理特征进行力触觉渲染,建立局部纹理特征与驱动信号的映射模型,采用比例模型将局部纹理特征值转化为同等级的静电力表达.最后,根据静电力与驱动信号的心理学模型,由局部纹理特征控制不同驱动信号的输出产生静电力触觉.结果 进行纹理触觉对比感知实验验证算法有效性,62.5％的实验参与者偏爱基于图像局部纹理的触觉渲染算法反馈的纹理触感,本文算法可以模拟多种图像的纹理、边缘的触感.结论 算法在频域分离图像局部纹理、边缘和形状特征,建立纹理—力触觉渲染模型,针对大多数图片可以有效地增强纹理触感,提升触觉再现交互技术的沉浸感.