高速物理シミュレーションを実現する高解像度力覚提示システムの開発

摘要

本論文では，物理シミュレータを搭載したハプティックコントローラによりバーチャル世界からのフィードバックを安定かつ忠実に行えるカ覚提示システムを提案する.三次元バーチャル世界とインタラクションする際にカ覚提示装置を用いることで，物理シミュレーションされた物体の形状や慣性，衢突等を認識できるが,っそれらを忠実にフイードバックするにはカ覚提示装置の更新に合わせて物理シミュレータを高速に更新する必要がある.しかし，一般的なPC環境では非リアルタイムOSを使用しているため，PCに処理が集中している従来のカ覚提示システムでは高精度な更新ができない.また通信がボトルネックとなるため，高更新周波数の実現が困難である.本研究ではカ覚ポインタ周囲の物理シミュレーションをハプティックコントローラで実行し，安定に高速な更新を行えるシステムを構築した.本手法によりカ覚提示がPCの負担に依存せず，PCとの通信はビデオレートに抑えられ通信のボトルネックが解消される.実際にコントローラによる物理シミュレーションを1kHz,カ覚提示装置を10kHzで更新し，従来システムよりも安定かつ忠実なカ覚提示を可能にした.