The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회논문지)

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Haptic Rendering Algorithm for Collision Situation of Two Objects

두 객체가 충돌하는 상황에서의 햅틱 렌더링 알고리즘

  • 김선규 (동국대학교 정보통신공학과) ;
  • 김혜빈 (동국대학교 정보통신공학과) ;
  • 류철 (동국대학교 정보통신공학과)
  • Received : 2018.04.02
  • Accepted : 2018.06.08
  • Published : 2018.06.30
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Abstract

In this paper, we define a haptic rendering algorithm for a situation that has collision between static object and single object. We classified video scenes into four categories which can be easily seen in video sequence. The proposed algorithm can detect which frame is suitable for haptic rendering by detecting the change of direction using motion estimation and change of shape using object tracking. As a result, a total of 13 frames are extracted from the sample video and playing time of these frames were calculated. We confirmed that the haptic effect appears in expected playing time by adding the appropriate haptic generating waveform thtough the haptic editing program.

본 논문에서는 햅틱 렌더링을 위한 동영상의 장면을 정의하고 그 중 정지 상태의 객체와 단일 객체가 충돌하는 상황에 대한 햅틱 렌더링 알고리즘을 제안한다. 객체의 움직임을 크게 네 가지 상황으로 분류하였으며 동영상에서 쉽게 볼 수 있는 장면들을 활용하였다. 제안하는 알고리즘은 움직임 예측과 객체 추적을 활용하여 객체의 방향 변화와 모양 변화를 검출함으로써 햅틱 렌더링을 하기에 적합한 프레임인지 판별할 수 있도록 하였다. 알고리즘 실행을 통해 샘플 동영상에서 총 13개의 프레임을 추출하였으며 해당 프레임이 재생되는 시간을 계산하였다. 햅틱 편집 프로그램을 통해 상황에 알맞은 햅틱 생성 파형을 추가함으로써 계산된 재생 시간에 햅틱 효과가 나타나는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Yi Li, Youngeun Lee, Young J. Kim. "Six-degree-of-freedom Haptic Rendering using Translational and Generalized Penetration Depth Computation." The Journal of Korea Robotics Society, 8.3 (2013.9): 173-178. DOI: https://doi.org/10.1109/whc.2013.6548423
  2. Young-Dae Lee, Jeong-Jin Kang, Chan-Woo Moon. "Development of the Fishbot using Haptic Technology." The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication, 10.4 (2010):77-82.
  3. Hyun-Seob Cho. "Reproduced for the Haptic Interface Electrical Shock Feeling Technology Development." Conference of the Korea Academia-Industrial cooperation Society(JKAIS), (2014.05): 178-180.
  4. Mee Young Sung, Kyung Koo Jun, Dongju Ji, Hwanmun Lee, Kikwon Kim, "Touchable Video and Tactile Audio.", 2009 11th IEEE International Symposium on Multimeda, pp.425-431 DOI: https://doi.org/10.1109/ism.2009.79
  5. Shahzad Rasool, Alexei Sourin, "Haptic Interaction with Video Streams Containing Depth Data.", 2015 International Conference on Cyberworlds(CW), pp.173-180 DOI: https://doi.org/10.1109/cw.2015.43
  6. Jungil Jung, Jinsoo Cho. "Design and Implementation of Real-time Haptic Display System." The Institute of Electronics Engineers of Korea - Computer and Information, 48.2 (2011.3): 1-8.
  7. Sang-Youn Kim, Seong-Man Cho. "A Haptic Navigation System for Visually Impaired Persons." Journal of Korea Multimedia Society, 14.1 (2011.01): 133-143. DOI: https://doi.org/10.9717/kmms.2011.14.1.133
  8. "콘텐츠 몰입도를 높여주는 햅틱 기술의 진화", 한국광고총연합회 광고정보센터 매거진, 2014년 10월 10일 수정, 2017년 5월 24일 접속, https://www.adic.or.kr/journal/column/show.do?u key=348406
  9. Y.Cheng, "Mean shift, mode seeking, and clustering," IEEE Trans. Pattern Anal. Machine Intell., 17:790-799, 1995. DOI: https://doi.org/10.1109/34.400568
  10. Bradski G.: "Computer Vision Face Tracking for Use in a Perceptual User Interface", Intel Technology Journal, 1998, 2(Q2), pp. 1-15.
  11. Tactual Sense로부터 제공받은 햅틱 편집 프로그램과 햅틱 동영상 재생 어플리케이션