Abstract
This paper presents a development of new haptic API (Application Programming Interface) that is called K-$Touch^{TM}$ haptic API. It is designed in order to allow users to interact with objects by kinesthetic and tactile modalities through haptic interfaces. The K-$Touch^{TM}$ API would serve two different types of users: high level programmers who need an easy to use haptic API for creating haptic applications and researchers in the haptic filed who need to experiment or develop with new devices and new algorithms while not wanting to re-write all the required code from scratch. Since the graphic hardware based kinesthetic rendering algorithm implemented in the K-$Touch^{TM}$ API is different from any other conventional kinesthetic algorithms, this API can provide users with haptic interaction for various data representations such as 2D, 2.5D depth(height field), 3D polygon, and volume data. In addition, this API supports kinesthetic and tactile interaction simultaneously in order to allow users with realistic haptic interaction. With a wide range of applicative characteristics, therefore, it is expected that the proposed K-$Touch^{TM}$ haptic API will assists to have deeper recognition of the environments, and enhance a sense of immersion in environments. Moreover, it will be useful development toolkit to investigate new devices and algorithms in the haptic research field.
본 논문은 새로운 햅틱 API인 "K-$Touch^{TM}$"의 개발에 관한 것으로 역/촉감 상호작용이 가능하도록 설계된 소프트웨어 아키텍처이다. K-$Touch^{TM}$는 햅틱 세부 기술을 잘 알지 못해도 응용분야를 쉽게 제작할 수 있도록 구성되어 있으며, 햅틱 기술을 개발하는 개발자가 쉽게 개발 내용을 추가할 수 있도록 구성되어 있다. 그래픽 하드웨어 기반의 핵심 역감 알고리즘을 기반으로 개발된 K-$Touch^{TM}$ API는 가상 환경을 구성하는 다양한 데이터 형식(2D, 2.5D depth(height field), 3D polygon 및 볼륨 데이터)에 대한 햅틱 상호작용을 가능하게 하고, 새로운 햅틱 알고리즘 및 장치 개발에 필요한 소프트웨어 확장성을 제공함과 동시에 사용자가 쉽고 빠르게 햅틱 응용분야를 개발할 수 있도록 설계되었다. 아울러 햅틱 감각의 중요 요소인 역감 및 촉감 상호작용을 위해 기존의 햅틱 SDK 및 API와 달리 역/촉감을 동시에 렌더링할 수 있는 알고리즘이 개발되었다. 본 논문에서 제안하는 새로운 햅틱 API의 효용성을 검증하기 위해 다양한 응용분야의 예를 구현하였다. 새로운 햅틱 API인 K-Touch는 사용자 및 연구자에게 보다 효율적으로 햅틱 연구를 진행 할 수 있도록 도움을 주는 툴킷(Toolkit)으로써 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
