Ein System zur taktilen Simulation ebener Oberflächen

Karin Matzke, Leibniz Universität Hannover, Masterarbeit
11/2006

In der modernen Computertechnik spielt die Bedeutung der so genannten Virtuellen Realität eine immer wichtigere Rolle. Dabei ist es das Ziel, eine künstliche oder reale "Welt" mit dem Computer zu simulieren und durch entsprechende Ausgabegeräte für alle Sinne wahrnehmbar zu machen. Neben Geräten für Seh- und Hörsinn ist dabei jedoch ein Sinn noch wenig bedacht: der Tastsinn. Dabei ist die Menge an Informationen, die wir von unserer Umwelt und der Interaktion mit der Umwelt über den Tastsinn wahrnehmen, so groß wie von keinem anderen Sinn. Daher liegt es nahe, auch für diesen Sinneskanal entsprechende Hard- und Software zu entwickeln.

In der vorliegenden Arbeit wurden Strategien entwickelt, um mit Hilfe eines taktilen Displays reale Textilien zu simulieren und für den Menschen "fühlbar" zu machen. Dabei wurden in Anlehnung an bisherige Erkenntnisse über die Funktionsweise des taktilen Sinnes beim Menschen verschiedene Mechanorezeptortypen in der Haut durch Vibrationen aus zwei Basisfrequenzen stimuliert. Die Amplituden der Schwingungen wurden mit unterschiedlichen Algorithmen aus dem Höhenprofil der virtuellen Textilie berechnet. Die durchgeführten Versuche zeigen, dass sich die Rauheit der Textilien mit dem vorhandenen Gerät und den entwickelten Renderingstrategien darstellen lässt, und dass darüber hinaus auch feine regelmäßige Muster modellierbar sind, die den Gefühlseindrücken der realen Textilien ähnlich sind. In Zukunft soll die Dimension der erzeugten Sinneseindrücke durch die Kombination mit einem Display für den kinesthätischen Sinn erweitert werden, um damit der idealen virtuellen "gefühlten" Welt einen wesentlichen Schritt näher zu kommen.

Kontakt: Dennis Allerkamp