Touching is believing : exploring physics-based simulation and haptics to feel virtual worlds

Abstract

Modeling the real is a responsibility which different fields assumed through history, from philosophy to physics. Although the objective is similar, the strategies used to model real- world are different from field to field. Nowadays, the modeling of the world took a more tangible significance: Being in the modeled world, existing in the artificial world instead of the actual world. However, the path to get an artificial world equal to the real world is long and arduous. In this manuscript, we address this issue by exploring methods in computer graphics (Physics-based animation) and haptics to project a sensory represen- tation of the actual world into the artificial world. We report results on Position based dynamics for simulating phase-change phenomena and interaction in VR with physical objects. Also, Ultrasound phased arrays, as well as wearable haptics for stiffness and softness rendering are studied.

Modelar o mundo real é uma responsabilidade que diferentes campos já assumiram atra- vés da história, da filosofia à física. Embora o objetivo seja semelhante, os meios utili- zados para modelar o mundo real são diferentes de campo para campo. Hoje em dia, a modelagem do mundo tomou um significado mais tangível: Estar no mundo modelado, existindo no mundo artificial em vez do mundo real. No entanto, o caminho para obter um mundo artificial igual ao mundo real é longo e árduo. Neste manuscrito, abordamos esta questão explorando métodos em computação gráfica (animação baseada em física) e háptica para projetar uma representação sensorial do mundo real no mundo artificial. Nós relatamos resultados em Position-based Dynamics para simular fenômenos de mudança de fase e interação em RV com objetos físicos. Além disso, são estudadas matrizes de ul- trassom faseadas assim como Wearable Haptics para rigidez e suavidade de renderização.