面向移動終端的筆式力觸覺交互技術(shù)研究.pdf

1、移動終端作為迅速發(fā)展的個人計算與通信系統(tǒng)，近年來進(jìn)入智能化發(fā)展的階段，其人機交互方式目前主要集中在視聽覺交互，能提供的力觸覺交互很有限。力觸覺交互技術(shù)是一種新型的人機交互技術(shù)，能夠讓操作者觸摸、感知和操縱虛擬物體，實現(xiàn)對虛擬環(huán)境的主動探索，拓展了傳統(tǒng)的人機交互模式，進(jìn)一步提高了人機交互的質(zhì)量。將力觸覺交互技術(shù)應(yīng)用于移動終端能夠拓寬移動終端的功能和應(yīng)用范圍，能夠擴大受眾人群（如視聽障礙者），增強交互臨場感，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場價值。<

2、br>　　本課題針對現(xiàn)有移動終端力觸覺交互領(lǐng)域的不足，設(shè)計了一套用于移動終端的筆式力觸覺交互系統(tǒng)，包括基于機電結(jié)構(gòu)的力觸覺交互筆、基于壓電陶瓷的力觸覺交互筆各一支，以及基于Android系統(tǒng)的力觸覺交互軟件一套。該系統(tǒng)主要用于移動終端的圖像力觸覺交互，使操作者在使用移動終端時能夠通過力觸覺交互筆獲得圖像的空間力觸覺信息，包括圖像高度信息及圖像邊緣信息，從而增強移動終端交互時的沉浸感。
　　本課題的研究重點和創(chuàng)新點在于:(1)實現(xiàn)了

3、基于移動終端的圖像高度信息、圖像邊緣信息的力觸覺表達(dá)。其中圖像高度信息的表達(dá)部分，采用了帶有力覺反饋的機電結(jié)構(gòu)以及帶有高精度振動觸覺反饋的壓電陶瓷振動器兩種方案來實現(xiàn)，圖像邊緣信息的表達(dá)部分，則采用線性馬達(dá)實現(xiàn)。(2)采用了三軸加速度計對筆的傾角姿態(tài)進(jìn)行實時檢測，并在三維空間中對筆建立合理模型，使筆的姿態(tài)解算可以在移動終端上實時完成，實現(xiàn)與移動終端交互時筆的位置及姿態(tài)的實時跟蹤。(3)自主開發(fā)Android軟件，軟件中采用了明暗恢復(fù)形狀