一种基于手的力反馈虚拟现实系统的研究
基于手的带有力觉反馈的虚拟现实系统在虚拟实现中还是一个比较新的研究领域.该文的研究目标是,在保证系统一定真实程度的视觉反馈和力觉反馈的同时,尽量减少计算复杂度,提高系统的实时性.其中,主要在虚拟手与物体间的碰撞检测,以及柔软物体变形计算作了重点研究.该文主要包括如下几个方面的工作:1.提出了一种混合包围盒OBB-AABB计算虚拟手与刚体之间的碰撞检测.2.提出了一种OBB与AABB之间的碰撞检测方法.3.以中轴变换(MAT)理论为基础,结合NURBS曲面对柔软物体造型,并提出一种简单有效的方法完成手作用点与柔软物体之间的单点碰撞检测.4.如果手的作用点与柔软物体相交,移动4个对于曲面上接触点最具影响力的控制点来完成对曲面的修改.5.采取不同方法计算刚体与柔软物体的反馈作用力.实验表明,用户可以得到实时且较真实的力的作用.6.以CAS-Grasp为人机交互接口构造了一个提供力觉反馈的虚拟现实系统,并以此为应用背景验证了上述算法.系统视觉更新速度20Hz力觉更新速度1000Hz,可以满足交互的要求.
力觉反馈;碰撞检测;OBB;物体变形;NURBS曲面
中国科学院自动化研究所
硕士
控制理论与控制工程
原魁
2003
中文
TP274.4
58
2004-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）