Advanced Haptic Systems
Creating a More Immersive Digital Experience
Аннотация
Это исследование сосредоточено на анализе продвинутых тактильных систем и их роли в улучшении взаимодействия между людьми и цифровым миром. Цель состоит в том, чтобы изучить приложения, технологии и последствия этих систем в таких областях, как виртуальная реальность, игры, медицина и промышленность, а также понять их влияние на улучшение пользовательского опыта. В ходе исследования был проведен обзор соответствующей литературы, проанализировав современные технологические инновации в области разработки тактильных систем. Были собраны данные о текущем состоянии технологии, ее применении в различных секторах и проблемах, с которыми она сталкивается. Анализ литературы показал, что передовые тактильные системы обеспечивают более реалистичное ощущение осязания в цифровой среде и имеют широкий спектр применений: от развлечений до обороны, медицинского обучения и промышленного использования. Были выявлены проблемы, в том числе необходимость большей точности, улучшения интеграции и доступности этих технологий. Исследование показывает, что передовые тактильные системы значительно обогащают пользовательский опыт в цифровом мире, обеспечивая ощущение осязания. Несмотря на многочисленные преимущества, необходимы дальнейшие исследования и разработки для преодоления проблем и обеспечения более широкого применения этих систем в различных областях.
Литература
2. Minogue J., Jones M.G. Haptics in education: Exploring an untapped sensory modality. Review of educational research. 2006;76(3):317-348. https://doi.org/10.3102/00346543076003317
3. Pacchierotti C., et al. Wearable haptic systems for the fingertip and the hand: taxonomy, review, and perspectives. IEEE Transactions on Haptics. 2017;10(4): 580-600. https://doi.org/10.1109/TOH.2017.2689006
4. Guzererler A., Provancher W.R., Basdogan C. Perception of Skin Stretch Applied to Palm: Effects of Speed and Displacement. In: Bello F., Kajimoto H., Visell Y. (eds.) Haptics: Perception, Devices, Control, and Applications. EuroHaptics 2016. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 9774. Cham: Springer; 2016. p. 180-189. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42321-0_17
5. Ryu J., Jung J., Kim S., Choi S. Perceptually Transparent Vibration Rendering Using a Vibration Motor for Haptic Interaction. In: RO-MAN 2007 - The 16th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication. Jeju, Korea (South): IEEE Press; 2007. p. 310-315. https://doi.org/10.1109/ROMAN.2007.4415100
6. Stone R.J. Haptic feedback: a brief history from telepresence to virtual reality. In: Brewster S., Murray-Smith R. (eds.) Haptic Human-Computer Interaction. Haptic HCI 2000. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2058. Berlin, Heidelberg: Springer; 2001. p. 1-16. https://doi.org/10.1007/3-540-44589-7_1
7. Ishizuka H., Suzuki K., Terao K., Takao H., Shimokawa F., Kajimoto H. Development of a multi-electrode electrovibration tactile display with 1 mm resolution. In: 2017 IEEE World Haptics Conference (WHC). Munich, Germany: IEEE Press; 2017. p. 659-664. https://doi.org/10.1109/WHC.2017.7989979
8. Song K., Kim S.H., Jin S., et al. Pneumatic actuator and flexible piezoelectric sensor for soft virtual reality glove system. Scientific Reports. 2019;9:8988. https://doi.org/10.1038/s41598-019-45422-6
9. O'Malley M.K., Gupta A. Chapter 2 – Haptic Interfaces. In: Design for Haptic, Speech, Olfactory, and Other Nontraditional Interfaces. San Francisco: Morgan Kaufmann; 2008. p. 25-73. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374017-5.00002-X
10. Wu J.Z., et al. An analysis of contact stiffness between a finger and an object when wearing an air-cushioned glove: The effects of the air pressure. Medical engineering & physics. 2012;34(3):386-393. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2011.08.014
11. Liu L., Yao C., Liu Y., Wang P., Chen Y., Ying F. FlowGlove: A Liquid-Based Wearable Device for Haptic Interaction in Virtual Reality. In: Stephanidis C., Duffy V.G., Streitz N., Konomi S., Krömker H. (eds.) HCI International 2020 – Late Breaking Papers: Digital Human Modeling and Ergonomics, Mobility and Intelligent Environments. HCII 2020. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 12429. Cham: Springer; 2020. p. 316-331. https://doi.org/10.1007/978-3-030-59987-4_23
12. Ghazwani Y., Smith S. Interaction in Augmented Reality: Challenges to Enhance User Experience. In: Proceedings of the 2020 4th International Conference on Virtual and Augmented Reality Simulations (ICVARS '20). New York, NY, USA: Association for Computing Machinery; 2020. p. 39-44. https://doi.org/10.1145/3385378.3385384
13. Rosa N., Hürst W., Vos W., Werkhoven P. The Influence of Visual Cues on Passive Tactile Sensations in a Multimodal Immersive Virtual Environment. In: Proceedings of the 2015 ACM on International Conference on Multimodal Interaction (ICMI '15). New York, NY, USA: Association for Computing Machinery; 2015. p. 327-334. https://doi.org/10.1145/2818346.2820744
14. Davidson P.W. Haptic Perception. Journal of Pediatric Psychology. 1976;1(3):21-25. https://doi.org/10.1093/jpepsy/1.3.21
15. Gautschi G. Piezoelectric Sensorics: Force Strain Pressure Acceleration and Acoustic Emission Sensors Materials and Amplifiers. Springer Berlin, Heidelberg; 2013. 264 p. https://doi.org/10.1007/978-3-662-04732-3
16. Newnham R.E. Piezoelectric sensors and actuators: smart materials. In: Proceedings of the 1992 IEEE Frequency Control Symposium. Hershey, PA, USA: IEEE Press; 1992. p. 513-524. https://doi.org/10.1109/FREQ.1992.269973
17. Newnham R.E., Ruschau G.R. Smart Electroceramics. Journal of the American Ceramic Society. 1991;74:463-480. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1991.tb04047.x
18. Szeliski R. Computer Vision: Algorithms and Applications. Texts in Computer Science. Springer London; 2011. 812 p. https://doi.org/10.1007/978-1-84882-935-0
19. Marr D. Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information. The MIT Press; 2010. 428 p. https://doi.org/10.7551/mitpress/9780262514620.001.0001
20. de Silva C.W. Sensors and Actuators: Engineering System Instrumentation. Taylor & Francis Group; 2018. 847 p. https://doi.org/10.1201/b18739
21. Haus J. Optical Sensors: Basics and Applications. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 2010. 189 p. https://doi.org/10.1002/9783527629435
22. Fraden J. Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications. Fraden Corp. San Diego, CA, USA: Springer; 2016. 758 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19303-8
23. Chi Z., Xu Q. Recent Advances in the Control of Piezoelectric Actuators. International Journal of Advanced Robotic Systems. 2014;11(11). https://doi.org/10.5772/59099
24. Moutsopoulou A., Petousis M., Vidakis N., Pouliezos A., Stavroulakis G.E. Piezoelectric Actuators in Smart Engineering Structures Using Robust Control. Materials. 2024;17(10):2357. https://doi.org/10.3390/ma17102357
25. Tanwar V., Anand V., Aggarwal P., Kumar M., Kumar G.R. Revolutionizing Military Training: A Comprehensive Review of Tactical and Technical Training through Augmented Reality, Virtual Reality, and Haptics. In: 2024 IEEE 9th International Conference for Convergence in Technology (I2CT). Pune, India: IEEE Press; 2024. p. 1-5. https://doi.org/10.1109/I2CT61223.2024.10543615
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Редакционная политика журнала основывается на традиционных этических принципах российской научной периодики и строится с учетом этических норм работы редакторов и издателей, закрепленных в Кодексе поведения и руководящих принципах наилучшей практики для редактора журнала (Code of Conduct and Best Practice Guidelines for Journal Editors) и Кодексе поведения для издателя журнала (Code of Conduct for Journal Publishers), разработанных Комитетом по публикационной этике - Committee on Publication Ethics (COPE). В процессе издательской деятельности редколлегия журнала руководствуется международными правилами охраны авторского права, нормами действующего законодательства РФ, международными издательскими стандартами и обязательной ссылке на первоисточник.
Журнал позволяет авторам сохранять авторское право без ограничений. Журнал позволяет авторам сохранить права на публикацию без ограничений.
Издательская политика в области авторского права и архивирования определяются «зеленым цветом» в базе данных SHERPA/RoMEO.
Все статьи распространяются на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная, которая позволяет другим использовать, распространять, дополнять эту работу с обязательной ссылкой на оригинальную работу и публикацию в этом журналe.
