【技术实现步骤摘要】
基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法
本专利技术属于人机交互领域，尤其涉及一种基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法。
技术介绍
人机交互的途径主要依靠视觉与听觉通道，触觉再现技术打开了人机交互的新通道，触觉再现与其它两种模式融合，可以使得用户与虚拟物体交互过程中获得更强的渲染真实感和沉浸感，提高人机交互的质量和效率。触觉再现技术已成为人机交互的热点之一，可广泛应用于教育教学、医疗健康、游戏娱乐、网上购物等行业。目前根据国内外触觉再现装置的研究进展，触觉再现装置大致可分为以下几类：阵列式触觉再现装置、摩擦力式触觉再现装置、机械振动式触觉再现装置。阵列式触觉再现装置主要包括超声触觉装置、电刺激式触觉再现装置和超声触觉装置。其利用电极、插针、气压等构成二维阵列来刺激操作者皮肤从而产生触感，是实现触觉再现的比较直观的方法。2007年，日本名古屋大学Kim等开发了一种由48*32插针阵列组成的动态成型输入终端设备，该设备能够再现图片和文字等信息。2009年，论文“BistableThin-F...
【技术保护点】
1.一种基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法，其特征在于，包括下列步骤：/n利用真实轮廓，邀请L名实验者参与真实轮廓感知实验，感知并记录真实对象感知实验数据并构造矩阵，利用触觉反馈装置对真实轮廓进行渲染，邀请所述的L名实验者参与虚拟对象感知实验，感知并记录虚拟对象的感知实验数据并构造矩阵，再利用主成分分析方法分别获得其主特征向量，通过计算主特征向量的相似度来实现触觉再现轮廓渲染真实感的定量评估，用于基于静电力触觉反馈装置的3D正弦凸起渲染真实感定量评估。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法，其特征在于，包括下列步骤：
利用真实轮廓，邀请L名实验者参与真实轮廓感知实验，感知并记录真实对象感知实验数据并构造矩阵，利用触觉反馈装置对真实轮廓进行渲染，邀请所述的L名实验者参与虚拟对象感知实验，感知并记录虚拟对象的感知实验数据并构造矩阵，再利用主成分分析方法分别获得其主特征向量，通过计算主特征向量的相似度来实现触觉再现轮廓渲染真实感的定量评估，用于基于静电力触觉反馈装置的3D正弦凸起渲染真实感定量评估。
2.根据权利要求1所述的一种基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法，其特征在于，所述真实对象感知实验数据获取方法为：
邀请L名实验者参与真实轮廓感知实验，控制手指对真实对象施加的法向力相对恒定，匀速缓慢地从左至右滑过真实对象并在相同条件下重复k次，记录每名实验者每次完成真实对象感知的切向力数据作为真实对象感知实验数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法，其特征在于，所述真实对象感知实验数据矩阵构造方法为：
(1)将真实对象感知实验数据构造成矩阵Xt，则矩阵Xt可表示为：
Xt＝(x1,x2,…,xs)
其中，s＝1,2,…,S，xs为每个实验者每次滑过真实凸起所采集到的第s个切向力数据点数；t＝1,2,…,T，Xt可表示为每名实验者每次完成真实对象感知的切向力数据矩阵，共组成T＝Lk个矩阵；
(2)求其平均矩阵
(3)将转化为N行P列矩阵X：
其中，
其中，xnp为L名实验者k次完成真实对象感知实验所采集到的第np个点的平均切向力数据，xp为矩阵X的第p列数据矢量。
4.根据权利要求1所述的一种基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法，其特征在于，所述虚拟对象感知实验数据获取方法为：
邀请所述的L名实验者参与虚拟对象感知实验，尽量保持手指对交互单元屏幕的压力相对恒定，尽可能地保持匀速地从左至右滑过虚拟凸起并在相同条件下重复k次，利用力传感器记录每名实验者每次完成虚拟对象感知的切向力数据作为虚拟对象感知实验数据,共T＝LK组实验数据。
5.根据权利要求4所述的一种基于特征相似度的触觉再现轮廓渲染真实感定量评估方法，其特征在于，所述虚拟对象感知实验数据矩阵构造方法为：
(1)将虚拟对象感知的实验数据构造成矩阵Yt，则矩阵Yt可表示为：
Yt＝(y1,y2,…,ys)
其中，ys为每个实验者每次滑过虚拟凸起所采集到的第s个切向力数据点数；Yt可表示为每名实验者每次完成...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓颖，祝双运，刘国红，张晨，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。