Rendu haptique à six degrés de liberté utilisant l'échantillonnage par voxels

Une approche simple, rapide et approximative basée sur les voxels pour le rendu haptique 6-DOF est présentée. Elle peut maintenir de manière fiable un taux de rafraîchissement haptique de 1000 Hz sans avoir recours à des boucles de rendu physique et haptique asynchrones. Elle permet la manipulation d'un objet rigide modérément complexe dans un environnement d'objets rigides statiques de complexité arbitraire. Elle rend un champ de force à courte portée entourant les objets statiques, qui repousse l'objet manipulé et s'efforce de maintenir une distance de séparation minimale à l'échelle des voxels connue pour empêcher la pénétration exacte des surfaces. Les discontinuités de force résultant de l'utilisation d'un simple modèle de force de pénalité sont atténuées par une simulation dynamique basée sur un couplage virtuel. Une généralisation de l'octree améliore l'efficacité mémoire des voxels. Dans une mise en œuvre préliminaire, un dispositif prototype haptique 6-DOF commercialement disponible est alimenté à un taux de rafraîchissement haptique constant de 1000 Hz à partir d'un processeur haptique dédié, avec un processeur séparé pour les graphismes. Ce système offre un retour de force stable et convaincant pour une large gamme de mouvements contrôlés par l'utilisateur à l'intérieur d'un grand environnement virtuel complexe, avec très peu d'événements de pénétration des surfaces. Ce niveau de performance semble convenir à des applications telles que certaines simulations de maintenance et de tâches d'assemblage pouvant tolérer des distances de séparation minimales à l'échelle des voxels.