利用网际网路传递触觉回馈资讯之研究.pdfVIP

TANET2013臺灣網際網路研討會- 【論文集】 利用網際網路傳遞觸覺回饋資訊之研究 李宗翰 王朝仕 張林煌 國立台中教育大學資訊工程系 thlee@.tw, bcs101104@.tw, lchang@.tw 摘要 SensAble所發展之單點觸覺回饋裝置 PHANTOM Omni [3] ，力回饋設備根據設備的自由度和接觸點 下一代的網際網路將提供使用者多樣化的多 的數目分成好幾種不同類型。自由度範圍通常是 1 媒體服務，但在目前網際網路架構下，多數還是提 到6個維度之間 [2] ，隨著模擬系統上所顯示不同模 供 Best Effort的網路服務方式，這樣的傳輸方式對 型進行模擬和觸摸，PHANTOM Omni會提供 3 到6 於需要即時傳輸的多媒體資料傳輸是較為不利 維度之間的力回饋[3] 。 的。因此網際網路服務應該要能提供較好的品質服 務保證(Quality of Service: QoS)來支援即時性的資 料傳輸。然而，對於網際網路遠端回饋 (Tele-representation) 完整的互動,需要有嚴格的 Qos 支援，如 Jitter 、Delay和 packet loss這些網路品質 因素將嚴重影響體驗即時互動的使用經驗。在利用 分散式觸覺虛擬環境(Distribute Haptic Virtual 圖 1 、PHANTOM Omni 模組 Environment: DHVEs)連線互動能即時傳送觸覺力 1.2 Haptic 虛擬環境 回饋資訊給體驗者，但由於 jitter 、delay和 packet loss 等影響，而造成觸覺力回饋資訊的原始封包內容遺 虛擬環境定義是以電腦模擬產生出一個三度 失或不完整的情形，將導致力回饋失真。因此本研 空間的虛擬世界，隨著科技日新月異進而提供體驗 究的目的主要是要了解在網際網路環境下，封包延 者視覺、聽覺、嗅覺和觸覺模擬，使用者可以操縱 遲對於遠端操控 Haptic 互動時所造成之影響。 虛擬物體或是和虛擬人物互動，例如:3D曲棍球電 關鍵詞 ：PHANTOM Omni 、QoS 、Packet delay 腦遊戲 [4] 。除了分享虛擬世界，分散式虛擬實境 (Distribute Haptic Virtual Environment: DHVEs)更適 1 、簡介 合遠端互動操作，例如 鑽孔、切割、手術、書寫文: 字等等運用範例[3] ，在正常情況下Phantom omni 近來利用網路發展人類感知互動相關研究與, 為了維持資料傳輸即時性須要有較高的更新頻 日俱增。例如醫學、軍事和製造等方面都可發現其: 率。因此，PHANTOM Omni 具有可以傳輸多達1000 應用醫生使用遠端控制替遠在偏鄉的病人醫療，居; packets/sec ，封包包含觸覺設備在虛擬環境中筆尖 家看護協助老人或傷殘者，探測船太空探勘等，這 位置和力回饋資料 [2] 。所以如何將觸覺感知訊息量 些應用利用網路互動交流已成為遠端操作中重要 化並應用於網路中是一個極大挑戰的議題。 的一部分。其中網際網路力回饋系統已被許多研究 團隊所重視，如遠端手術僅提供視覺回饋是不足  2 、網路損耗對PHANTOM影響 的。因此經由觸覺和力回饋所呈現的感知，能精準 現今 PHANTOM Omni雖廣泛使用在許多領域 的將手術刀上之力回饋資訊即時反映在所操控的 中，如文獻 [2] ，主要在研究其設備在