Der Tastsinn - haptische MCI Multimedia und Virtual Reality Vorlesung am 02.06.1999 Martin Kurze (kurze@acm.org) Der Tastsinn - haptische MCI
Der Tastsinn - Sinn ohne Organ Sehsinn - Auge Hörsinn (Gehör) - Ohr Geschmackssinn - Zunge Riechsinn - Nase Tasten - gesamter Körper ? 02.06.99
Die Haut - ein wichtiges Tastorgan Und wie tastet man nun? 02.06.99
Taktile Rezeptoren in der Haut 02.06.99
Propriozeption Wahrnehmung des eigenen Körpers Knochen Muskeln Nerven Innereien 02.06.99
Tastwahrnehmung taktile Wahrnehmnung - über die Haut kinästhetische Wahrnehmung - über Muskeln und Gelenke Propriozeption - über Sensoren im Körperinneren Haptische Wahrnehmung - taktil + kinästhetisch + propriozeptiv 02.06.99
Einordnung des Tastsinns in das sensorische System 02.06.99
Reiztypen räumliche Auflösung (Finger/Hand) 2 bis 12 mm bei gleichzeitigem Reiz 1 bis 4 mm bei sukzessiven Reizen räumliche Auflösung (Rücken) 50 bis 100 mm „Einstülpung“ - an den Fingerspitzen 6 mm Vibrationen - bis 1 mm 02.06.99
Die „taktile Lupe“ Ein Stück Stoff an den Fingerspitzen ermöglicht das Ertasten sehr feiner Unebenheiten/Strukturen [Lederman 78]. Ursachen sind möglicherweise Resonanz und parallele Stimulation verschiedener Rezeptoren gleichzeitig. 02.06.99
Rezeptortypen Pacini-Körperchen Meißner-Körperchen Merkel-Zellen usw. schnelle Adaption, melden Vibration und Beschleunigung Meißner-Körperchen langsame Adaption, melden Änderungen Merkel-Zellen usw. sehr langsame Adaption zur Bestimmung von Intensität und Dauer des Reizes 02.06.99
Direkte elektrische Reizung ?? Leitfähigkeit der Haut individuell unterschiedlich Empflidliche Regionen liegen neben unempfindlichen Elektrische Reizung erzeugt nur „Kribbeln“, nie Druckempfindung o.ä. Adation der Rezeptoren erfordert wachsende Ströme ... „vagabundierende Ströme“ 02.06.99
passives und aktives Tasten passives Tasten nur mit der Haut (Gegenstand bewegt sich) aktives Tasten mit Haut und Muskeln (Hand bewegt sich) aktives Tasten deutlich leistungsfähiger! 02.06.99
Kanalkapazität bei der bewußten Wahrnehmung 02.06.99
Geräte und Techniken räumliche Festkörpermodelle (z.B. mit Stereolithographie hergestellt) nicht-flüchtige flächige Darstellung Stickerei, ggf. computergesteuert Tiefziehfolien Riffelfolie Schwellpapier 02.06.99
Schwellpapier und Fuser 02.06.99
dynamische taktile Anzeigen stiftbasiert Metec Shinohara 02.06.99
dynamische taktile Anzeigen (2) Braille- Display 02.06.99
dynamische taktile Anzeigen (3) kinästhetische Anzeigen Phantom 02.06.99
dynamische taktile Anzeigen (4) kinästhetische Anzeigen Pantograph Force-Feedback Joystick 02.06.99
Soziale Aspekte (gefühlsbetont) Haptische Kommunikation Tasten ist immer auch getastet werden! 02.06.99
Bedeutung haptischer Medien für Blinde für Spieler für Ärzte für neue Telekommunikationsformen in Zukunft in virtuellen Umgebungen (?) 02.06.99
Übungsaufgaben zu PROTOs PROTO Baum mit fields SFVec3f trunkSize und SFVec3f crownSize; verwenden Sie ihn in Ihrer Welt „Haus mit Baum“. PROTO Animator mit fields MFVec3f posKeyValues, MFRotation rotKeyValues und SFTime duration, SFTime startTime. Lassen Sie einen Würfel durch ihn animieren. Proto Rotor mit fields SFTime cycleTime für die Umlaufzeit, SFVec3f offset für den Abstand zur Rotationsachse und MFNode children für die zu rotierenden Gegenstände. 02.06.99