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Natürliche handbasierte Interaktion sollte Handbewegungen aufweisen, die sich sanft an die Bewegungen des nachverfolgten Benutzers anpassen, robust auf den Kontakt mit Objekten in einer virtuellen Umgebung reagieren und geschickte Manipulation dieser Objekte ermöglichen. In unserer Arbeit ermöglichen wir all diese Eigenschaften dank eines effizienten Modells zur Simulation weicher Hände. Dieses Modell integriert ein artikuliertes Skelett, nichtlineares Weichgewebe und reibungslosen Kontakt, um den Realismus zu bieten, der für natürliche Interaktion notwendig ist. Robuste und sanfte Interaktion wird möglich, indem alle mechanischen Energieaustausche zwischen den Elementen der Hand in einem einzigen Energie-Minimierungsrahmen simuliert werden: Kopplung zwischen dem Skelett der Hand und der Bewegung des Benutzers, Einschränkungen an den Skelettgelenken, nichtlineare Deformation der weichen Haut, Kopplung zwischen dem Skelett der Hand und der weichen Haut, reibungsloser Kontakt zwischen der Haut und virtuellen Objekten sowie Kopplung zwischen einem gegriffenen Objekt und anderen virtuellen Objekten. Wir haben uns darauf konzentriert, alle Elemente der Hand zu beschreiben, die für Realismus und natürliche Interaktion sorgen, während wir minimale und begrenzte Berechnungskosten sicherstellen, die für eine sanfte und robuste Interaktion entscheidend sind. Infolgedessen erreichen wir die Hand-Simulation als ein Asset, das mit verschiedenen Eingabeverfolgungsgeräten verbunden werden kann und nahtlos in Spiele-Engines für eine schnelle Bereitstellung in VR-Anwendungen integriert werden kann.
Verschoor et al. (Thu,) haben diese Frage untersucht.