Development of 3D Interactive Virtual System combining Visual and Tactile Information useful for Electromagnetic Field Education/ Machinery Design

开发结合视觉和触觉信息的 3D 交互式虚拟系统，可用于电磁场教育/机械设计

• 批准号: 15560243
• 负责人: YAMASHITA Hideo
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Hiroshima Institute of Technology (2004)Hiroshima University (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15560243/
• 关键词: Tactile Sensor; Electromagnetic Force; Electromagnetic Analysis; Virtual Reality; Education System; stereoscopic view

In this research, we developed an interaction system in electromagnetic virtual space using 3D tactile sensor. The following systems and algorithms have been developed.(1)Development of an interaction system with information distributed in 3D electromagnetic virtual space by using 3D tactile sensor :At first, we developed a receiving system of electromagnetic force that is acting to a core setting in 2D virtual electromagnetic field. By moving the core in the virtual space, observers can feel the electromagnetic force acting the core. In the second step, we developed the 2D system to 3D system, and we developed an algorithm drawing stereoscopic images.(2)Development of calculation algorithm of electromagnetic force :Electromagnetic force acts on the core and current existing 3D electromagnetic fields. We developed the calculation method of the force and the algorithm acting tactile sensor.(3)Developments of high speed algorithm and data structure for realizing real-time reaction :In order to recognize electromagnetic force acting to the core in 3D space, its magnitude and direction should be calculated in real time. We developed high speed algorithm, and data structure for realizing real-time reaction.

在本研究中，我们开发了一个在电磁虚拟空间中使用三维触觉传感器的交互系统。已经开发了以下系统和算法。（1）利用三维触觉传感器开发三维电磁虚拟空间中信息分布的交互系统：首先，我们开发了作用于二维虚拟电磁场中的核心设置的电磁力的接收系统。通过在虚拟空间中移动核心，观察者可以感受到作用在核心上的电磁力。第二步，我们将二维系统发展为三维系统，并开发了一种绘制立体图像的算法。（2）电磁力计算算法的开发：电磁力作用于磁芯和当前存在的三维电磁场。提出了力的计算方法和作用于触觉传感器的算法.（3）实现实时反应的高速算法和数据结构的开发：为了在三维空间中识别作用在堆芯上的电磁力，需要真实的实时计算其大小和方向。我们开发了高速算法和数据结构，以实现实时反应。

项目成果

Y.Matsubayashi: "A New Interactive Visualization System with Force Feedback Device in 3D Electromagnetics"IEEE Trans.on Magnetics. 掲載決定. (2004)

Y.Matsubayashi：“3D 电磁学中具有力反馈装置的新型交互式可视化系统”IEEE Trans.on Magnetics 接受出版。

Takahiro Yoshigai: "Analytical Computation and Visualization of Magnetic Flux Lines in 3-D Space"The Eleventh Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC 2004). 発表予定. (2004)

Takahiro Yoshigai：“3D 空间中磁通线的分析计算和可视化”第十一届 IEEE 电磁场计算双年度会议 (CEFC 2004) 演讲（2004 年）。

A new interactive visualization system with force feedback for electromagnetics education

一种用于电磁学教育的具有力反馈的新型交互式可视化系统

• 发表时间: 2004
• 期刊: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 19 Vol.19, Nos.1-4
• 作者: 野口 聡;S.Noguchi
• 通讯作者: S.Noguchi

Development of a New 3D Interactive System with Force Feedback Device for Electromagnetics Education and Electromagnetic Apparatus Design

开发用于电磁学教育和电磁装置设计的新型力反馈装置 3D 交互系统

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of the Japan Society for Simulation Technology vol.23, No.3
• 作者: 野口 聡;S.Noguchi;S.Noguchi;S.Noguchi
• 通讯作者: S.Noguchi

電磁気学教育、電磁機器設計のための電磁場可視化・電磁力知覚インタラクティブシステムの開発

开发电磁场可视化和电磁力感知的交互式系统，用于电磁教育和电磁设备设计

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本シミュレーション学会誌 Vol.23, No.3
• 作者: 野口 聡