사실적인 가상 임팩트 감각 전달을 위한 햅틱 시스템 = Haptic System to Provide the Realistic Sensation of Virtual Impact

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As an effort to maximize the immersiveness of user experience in virtual reality, there have been constant efforts to provide a user with tactile sensation by providing haptic feedback. Most of the haptic feedback methods, however, can create only limited or unrealistic haptic sensations since they utilize affordable actuators such as a vibrotactile actuator. When it comes to martial arts training or a game, the limitation of such haptic feedback is apparent due to the significant difference between the physical impact of hitting an object and the sensation departed from a vibrotactile actuator. Noting this, we proposed a haptic impact system that can create a haptic impact when the user hits a virtual object with the fist. The haptic interface uses a quick-return mechanism that can deliver haptic impact feedback to a user’s fist. The realism of the haptic impact was evaluated by conducting a human-subject experiment. The results indicate a significant effect of haptic feedback on the realism of the virtual impact.

국문 초록 (Abstract)

가상현실 분야에서는 사용자 경험의 몰입도를 극대화하기 위해 햅틱 피드백을 활용하고 발전시키려는 지속적인 노력이 있었다. 그러나 대부분의 햅틱 피드백은 진동 모터 등 경제성을 고려한 액추에이터를 사용하는 문제로 인해 제한적인 촉각 경험만을 사용자에게 제공할 수 있었다. 복싱과 같은 스포츠 시뮬레이션이나 게임에서의 타격 경험의 경우, 실제 물체를 타격하는 감각과 진동 액추에이터로 렌더링되는 감각 사이의 괴리 때문에 한계가 분명하다. 본 연구에서는 이를 주목하여, 사용자가 손으로 가상의 물체를 타격할 때 가상 임팩트를 생성할 수 있는 햅틱 임팩트 시스템을 제안했다. 햅틱 인터페이스는 퀵 리턴 메커니즘을 사용하여 엔드이펙터가 사용자의 주먹에 햅틱 임팩트 피드백을 직접 전달하고 진동 촉감을 통해서 사용자의 손바닥에 가상 임팩트 감각을 전달할 수 있도록 하였다. 제안된 시스템은 인간 대상 실험을 통해 평가하였으며 실험 결과는 햅틱 임팩트 가상 임팩트의 인지 강도와 사실감에 유의한 영향을 미친다는 것을 나타낸다.