【VR学まとめ】4.2.4 力触覚レンダリングとモデル

はじめに

この記事は一人VR技術者認定試験 Advent Calendar 2018の19日目の記事です。

バーチャルリアリティ学の4章「バーチャル世界の構成手法」の内容をまとめていきます。
書籍の方も是非ご購入いただいた上でご利用ください。

4 バーチャル世界の構成手法

4.2 レンダリング

4.2.4 力触覚レンダリングとモデル

• 物体の形状、硬さ、粗さ、重さなどの属性を表現する
• 感覚と運動が双方向に影響を及ぼす
• インタラクションにおける流れ
  • 力覚ポインタ(指先などの接触点)の位置と方向の検出
  • 力覚ポインタと物体の接触検出
  • 反力計算、物体変形
  • 力およびトルクの提示
• 1kHz以上が必要
  • 視覚よりも時間分解能が高いため
  • 視覚と別スレッドで動作させる必要あり

(1) 干渉計算とモデル

-　インピーダンス提示型
-　侵入距離に応じて押し戻す力を操作者に返す
-　力覚ポインタと物体業免状のポインタを提示して侵入距離を算出する)
-　道具を介するとトルク計算が必要になる場合も
-　プリミティブな形状は計算しやすいが汎用的でない
-　多面体は境界が不連続なので補間などが必要
-　視覚レンダリングの輝度計算などでも用いられる

引用元: バーチャルリアリティ学

(2) 表面情報のレンダリング

• 摩擦力
  • なぞり方向と反対方向
  • クーロン摩擦でシミュレート可能
• テクスチャ勾配のシミュレート
• スティックスリップ現象
  • 固着と滑りが繰り返し発声する振動現象
  • 黒板にチョークを使う時など

(3) 現実感を高めるレンダリング

• 人間の感覚特性やハードウェア、計算コストを考慮した上で利用する必要がある
• 接触の際の振動で材質感を知覚している
  • 振動の記録でより高い材質感の提示も可能

まとめ

表面ポインタを置くアプローチが面白いと思いました。

一人VR技術者認定試験 Advent Calendar 2018の20日目は【VR学まとめ】4.3.2 空間のシミュレーションです。