距離マップおよび法線マップを用いたハイポリゴンモデルへの力覚提示

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タイトル別名
  • 距離マップおよび法線マップを用いたハイポリゴンモデルヘの力覚提示
  • キョリ マップ オヨビ ホウセン マップ オ モチイタ ハイポリゴンモデルヘ ノ リョクカク テイジ
  • A Haptic Rendering for High Polygon Model Using Distance Map and Normal Map
  • ヒューマンインタフェース

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抄録

本論文では，距離マップおよび法線マップを用いたハイポリゴンモデルへの力覚提示について述べる．ハイポリゴンモデルへの力覚提示では，LOD手法や境界モデルを用いたジオメトリベースの手法が用いられているが，低コストかつ高精細な形状知覚を行うことは困難である．一方で，2次元画像に応じて低コストでポリゴン内部の凹凸表現を行うテクスチャベースの手法がいくつか提案されている．我々は，テクスチャベースの手法を用いてハイポリゴンモデルへの力覚提示を試みる．具体的には，ハイポリゴンモデルおよびハイポリゴンモデルを粗く近似したローポリゴンモデルを用意し，ローポリゴンモデルのUVマップへ，ハイポリゴンモデルとローポリゴンモデル表面の距離，およびハイポリゴンモデルの頂点法線ベクトルを色付けることにより，距離マップおよび法線マップを生成する．交差判定はローポリゴンモデルに対して行い，交点における距離マップの値に応じてローポリゴンモデルの表面高さを動的に変化させ，反力を法線マップの値に応じて摂動させる．これにより，低コストでハイポリゴンモデルへの力覚提示が可能となった．

This paper describes a haptic rendering for high polygon model using distance map and normal map. In haptic rendering for high polygon model, it is difficult to have a high definition haptic perception of the shape at low cost, even though a geometry-based technique using the LOD technique and the bounding model has been used. On the other hand, several texture-based techniques have proposed to represent the convexo concave of polygons depending on the 2D image at low cost. We attempt a haptic rendering for the high polygon model using a texture-based technique. Specifically, user prepares a high polygon model and a low polygon model derived from coarsely-approximated the high polygon model. A distance map can be obtained by coloring the distance between object surfaces onto the UV map of a low polygon model, and a normal map can be obtained by coloring the vertex normal of a high polygon model respectively. The intersection detection is implemented for a low polygon model, the surface height is dynamically changed according to the distance map and the direction of the reaction force is perturbed according to the normal map. As a result, our system enabled haptic rendering for high polygon model at low cost.

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