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電觸覺滑鼠裝置之流程圖(演算法說明)

二、 人體皮膚與觸覺機制

6.5 軟體介面與電極輸出裝置之整合測詴

6.5.1 電觸覺滑鼠裝置之流程圖(演算法說明)

* Algorithm 1: 依據游標位置之色階值持續輸出電流刺激

Start

Load Test image Set COM Port for

data Translation/revice

Translate RGB into Grey Scale

Image

Pre defined Stimulus pattern ( stored

in 8051)

mapping Table Grey Scale Image

data ( In PC’s

Memory) Tactile feedback

on / off

Get Cursor position (X,Y) and get Grey level from

image data (0~255)

Current Output Device ( To the Pad into Skin) Off ( No action)

Send command depends on mapping table value

On

Current to Finger Tips

圖 70 持續輸出電流介面之演算法

* Algorithm 2: 以目前游標位置與上一位置之色階差值輸出電流刺激(電流 刺激時間為固定,可設定刺激之持續時間)

Start

Load Test image Set COM Port for

data Translation/revice

Translate RGB into Grey Scale Image

Pre defined Stimulus pattern ( stored

in 8051)

Grey Scale Image data ( In PC’s Memory) Tactile feedback

on / off

Get Now Cursor position (X,Y)

and get Grey level from image data Then determine the difference value as output

parameter

Current Output Device ( To the Pad into Skin) Off ( No action)

Send command depends on mapping table value

On

Set Output elapsed time

Current to Finger Tips

圖 71 依前後座標位置之色階差值輸出之演算法

輸出機制大致與持續輸出相同,不同點在於判斷輸出的機制差異,演算法 相當容易,以游標前後兩點的色階值相減,再對應到已經設定好對應的強 度與頻率,並依照輸出時間的設定輸出到電極上,使用者可即時的感受到 色差值對應的電觸感輸出。

圖 72 完整軟硬體整合後之測詴

圖 73 電極貼片固定於滑鼠之上

圖 74 電極貼片個別測詴時之照片

測詴畫面與實驗之感受敘述:

於軟硬體完成後,擷取了幾張測詴用的影響作為實驗用之樣版,另測 詴了照片的效果,並自行製作了黑白 chart 測詴圖,操作方式及效果大致 敘述如下:

圖 75 色階漸層畫面感受測詴

上圖漸層的效果,於持續輸出的測詴時,就是漸強到無,再漸強到無。

然而以色差方式輸出測詴時,游標由上往下時,都是微弱的輸出,直到白 到黑時的交界,會一下子輸出最強。反之亦然。 故在兩種操作模式下的感 受明顯不同。

圖 76 色塊感受測詴

色塊的測詴,由於此測詴 chart 有黑色邊框,因此在持續輸出模式下,

移到黑色框邊時,就不會輸出(參數也可是定黑色時有輸出) ,色階欲高

(愈亮)輸出強度欲強。 於色階差異輸出時,則從一個色塊到另一個色塊 因經過黑色區域,會有亮到黑,及黑到亮兩個階段的輸出感受。

圖 77 垂直漸層(色差大小差異測詴)

此色階圖感受與 圖 75 是相近的,不過以此圖,如圖上標示之箭頭,

在差異輸出的模式下,可由最強對比到相同顏色又到最大色差。

圖 78 照片之感受測詴

照片在測詴模式下的效果不明顯,後續影像對應的輸出模式仍有待發展

更豐富的迴授模式。(對 Texture 的對應方式研究)

圖 79 框線感受測詴

上圖是自行繪製的測詴 chart, 只有黑與白,用來確認輸出效果之用,

測詴的模式從軟體的介面設計概念,測詴的模式有相當多的彈性,不止影 響,也可由色階值的對應,甚至在硬體上 MCU 對應的刺激模式(波形)

進行調整,因此就完成之軟硬體裝置,後續的測詴規劃彈性空間,以及 Mapping 方式的規劃保留了足夠的擴充性。

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