Modular System for Haptic Interaction with Multi-contact Collision Detection

KOVALČÍK, Vít, Lukáš KALČOK and Jiří SOCHOR. Modular System for Haptic Interaction with Multi-contact Collision Detection. In Proceedings of the 11th International Conference on Computational Science and Its Applications (ICCSA). Los Alamitos, CA, USA: IEEE Computer Society, 2011, p. 17-23. ISBN 978-0-7695-4404-5.

Basic information

• Original name: Modular System for Haptic Interaction with Multi-contact Collision Detection
• Name in Czech: Modulární sysém pro haptickou interakci s vícedotekovou detekcí kolizí
• Authors: KOVALČÍK, Vít (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Lukáš KALČOK (703 Slovakia, belonging to the institution) and Jiří SOCHOR (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: Los Alamitos, CA, USA, Proceedings of the 11th International Conference on Computational Science and Its Applications (ICCSA), p. 17-23, 7 pp. 2011.
• Publisher: IEEE Computer Society

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10201 Computer sciences, information science, bioinformatics
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14330/11:00049854
• Organization unit: Faculty of Informatics
• ISBN: 978-0-7695-4404-5
• Keywords (in Czech): systém; haptický; haptika; interkace; kolize; více-kontaktní; vícekontaktní; modulárnost
• Keywords in English: system; haptic; interaction; collision; multi-contact; modularity

Abstract

We present a system for haptic interaction using multi-contact collision-detection algorithms. The architecture and modular structure of the system allows us not only to experiment with various algorithms, but also use them simultaneously. The system is based primarily on SNCH (Spatialized Normal Cone Hierarchies) algorithm, which we improved to achieve better stability. We also implemented a point-shell versus voxel grid collision detection and other algorithms can be included easily as well. This allows us, for example, to detect collisions with the main parts of the scene using the precise SNCH algorithm and roughly voxelize the non-critical parts so they can be tested differently to achieve higher speeds in runtime or in preprocessing. The system supports 6-DoF haptic devices and uses virtual coupling and physical simulation of the haptic tools to improve haptic interaction.

Abstract (in Czech)

Představujeme systém pro haptickou interakci za použití algoritmů pro detekci více-kontaktní kolize. Architektura a modulární struktura systému nám dovoluje nejen experimentovat s různými algoritmy, ale také je používat zároveň. Systém je založen zejména na SNCH algoritmu (Spatialized Normal Cone Hierarchies), který jsme vylepšili pro dosažení větší stability. Také jsme implementovali algoritmus pro detekci kolize mezi point-shellovým modelem a voxelovým polem a další algoritmu mohou být jednoduše doplněny později. Tato architektura nám například dovoluje detekovat kolize s hlavními částmi scén za použití přesného SNCH algoritmu a jen orientačně voxelizovat nepříliš důležité části scény pro testy kolizí jiným způsobem, což ušetří čas jak při běhu programu, tak i při předzpracování. Systém podporuje haptická zařízení se šesti stupni volnosti a používá systém "Virtual Coupling" a fyzikální simulaci haptických nástrojů pro zlepšení haptické simulace.

Links

• GAP202/10/1435, research and development project: Name: Analýza a vizualizace proteinových struktur

Investor: Czech Science Foundation, Analysis and Visualization of Protein Structures

• GA201/09/0097, research and development project: Name: Triangularizované modely pro haptiku a virtuální realitu

Investor: Czech Science Foundation, Triangulated models in service of haptic and virtual reality

• LC06008, research and development project: Name: Centrum počítačové grafiky (Acronym: CPG)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Center of Computer Graphics

• MUNI/A/0057/2011, interní kód MU: Name: Posílení zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity (Acronym: SKONF)

Investor: Masaryk University, Category A