A Haptic Rendering Technique for 3D Objects with Vector Field

Vector field has been commonly used to visualize the data set which is invisible or is hard to explain. For instance, it could be used to visualize scientific data such as the direction and amount of wind and water field, transfer of heat through thermally conductive materials, and electromagnetic field. In this paper, we present a technique to enable intuitive recognition of the data though haptic feedback along with visual feedback. To add tactile information to graphical vector field, we model a haptic vector field and then apply it to the haptic map to guide a user to destination and haptic simulation of water field on 2D images whish can be used ill everyday life. These systems allow one to recognize vector information intuitively through haptic interface. We expect that the haptic rendering technique of vector field can be applied to various applications such as education, training, and entertainment.

벡터 필드를 가진 3차원 오브젝트의 햅틱 렌더링 기법

벡터 필드는 공간상에 눈으로 보이지 않거나 표현하기 어려운 데이타의 진행을 이해 하기 쉽게 표현하는데 많이 사용되고 있다. 예를 들면, 바람이나 물의 진행 방향 및 세기, 온도의 전도, 전자기파 등의 과학적인 데이타의 시각화에 사용되고 있다. 본 연구에서는 3차원 모델상에 존재하는 벡터 필드에 대해 시각적인 정보와 더불어 촉각을 통한 직관적인 인식을 제공하기 위한 햅틱 렌더링 기술을 개발하였다. 이를 구현하기 위해 벡터 필드를 햅틱 인터페이스에 적합하게 모델링 하는 기법과 시뮬레이션 기술을 개발하였다. 이를 바탕으로 일상생활에 사용되는 지도에서 사용자가 원하는 목적지로 햅틱 인터페이스를 통해 안내해 주는 햅틱 맵과 해류의 흐름을 보여주는 시각적인 벡터 필드를 사용자가 촉각을 통해 직관적으로 느낄 수 있도록 해주는 시스템에 적용하였다. 앞으로 교육, 훈련, 그리고 오락 등 다양한 분야에서 이러한 햅틱 벡터 필드 기술이 사용될 수 있을 것으로 기대된다.