IT202000030749A1 - Metodo co-creativo e dispositivo haptico per la materioteca dinamica - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un metodo co-creativo e dispositivo haptico per la materioteca dinamica.
La comunicazione aptica rappresenta sicuramente una delle nuove frontiere tecnologiche e garantisce un?interazione pi? semplice ed intuitiva mediante la riproduzione, in un secondo spazio, di ci? che uno o pi? utenti percepiscono al tatto anche nel caso di grandi distanze, attraverso appunto il tatto e altre forze esterne. La comunicazione aptica ? difatti caratterizzata da tutte quelle gestures che utilizziamo di norma per comunicare con i nostri interlocutori attraverso sensazioni cutanee e cinestetiche.
Esistono gi? applicazioni reali di utilizzo della comunicazione aptica nella tecnologia, in particolare nel mondo degli smartphone; si ? in grado di generare feedback aptici ad esempio semplicemente modulando l?attrito tra il dito ed il display dello smartphone stesso, che sar? in grado di riconoscere la pressione e di associarla conseguentemente ad una determinata azione. Tutto ci?, per?, avviene in locale e non tiene conto delle caratteristiche spaziali del modello 3D e delle caratteristiche in termini di materia caratterizzante.
Al fine di implementare un dispositivo haptico per la materioteca dinamica e relativo metodo di acquisizione, trasferimento e riproduzione di sensazioni tattili ? necessario dotare il dispositivo di tutti gli strumenti necessari, quali interfaccia di interconnessione con il wall haptico per acquisire l?informazione tattile e HMI per la riproduzione dell?informazione acquisita, al fine di codificare la sensazione tattile non solo nella forma d'onda audio bens? di rappresentarla sotto forma di grafo, dove ogni nuvola di punti ? un nodo del grafo caratterizzato da opportuna forma d'onda tattile, il tutto combinato alle potenzialit? della materioteca dinamica mediante sistema di miniproiezione olografico simulativo.
La materioteca, infatti, pu? fornire un contributo altamente innovativo alla nostra invenzione. Ci si avvarr? dell?utilizzo di materiali cromogenici, ovvero sostanze capaci di mutare le proprie caratteristiche ottiche in risposta a stimolazioni esterne, quali materiali termocromici, idrocromici e fotocromici, di pigmenti per temperature elevate o resistenti all?esposizione ai raggi UV, di materiali a basso punto di fusione in grado di rendere dinamiche le superfici o ancora di materiali ferrofluidi (la combinazione di magneti con superfici ferrofluide pu? rendere possibili delle composizioni dinamiche).
Tuttavia, allo stato dell?arte non vi sono dispositivi haptici per la materioteca dinamica in grado di replicare real-time superfici tridimensionali dinamiche.
Nel suddetto contesto, scopo della nostra invenzione ? quello di presentare un dispositivo haptico per la materioteca dinamica caratterizzato da microcontrollore (1), interfaccia di interconnessione con il wall haptico per acquisire l?informazione tridimensionale, tattile e di materia (2), modulo elaboratore delle informazioni acustiche vibrazionali e di quelle dinamiche della materia associati ai singoli nodi del grafo 3D (3), interfaccia HMI con display touch con buzzer vibrante per riproduzione della superficie tattile strutturata come grafo di nuvole di punti a seguito del rilevamento della interazione (4), sistema di miniproiezione olografico simulativo delle propriet? della materia in virt? del tipo di interazione (5). L?unita figura 1 ? una rappresentazione schematica esemplificativa e non limitativa.
Tale dispositivo ? caratterizzato dal seguente metodo, che prevede una fase di accesso all?interno di HMI (wall haptico) per inserire informazioni relative ad una superficie tattile da riprodurre da parte di uno o pi? utenti che stanno progettando o conoscono l?oggetto (es. cliente utilizzatore, azienda manifatturiera, architetto, esperto di materiali, azienda di interior design), una fase di inserimento nel wall del modello tridimensionale dell?oggetto e selezione del punto di vista da riprodurre a livello tattile, una fase di conversione del modello in nuvola di punti 3D, una fase di selezione del materiale dalla materioteca dinamica ciascuno caratterizzato dalla semantica di propriet? specifiche (es. cromogeniche, idrocromiche, fotocromiche), una fase di modellazione della sensazione tattile spaziodiscreta nella forma di onda acustica associata ad uno o pi? punti della nuvola dei punti, una fase di traduzione del modello 3D della nuvola di punti e delle informazioni tattili in un grafo caratterizzato da nodi quali forme d?onda acustiche per modellare tramite vibrazioni l?effetto tattile superficiale, una fase di codifica delle informazioni, una fase di riproduzione tramite dispositivo tattile.
Per fornire un esempio, l?utente utilizzando l?interfaccia (es. wall) caricher? il file 3D dell?oggetto, scegliendo il punto di vista da valorizzare in termini tattici e selezionando le caratteristiche di materiale da applicare. Tale modello 3D verr? trasformato in una nuvola di punti che verr? gestito come grafo, ove ogni nodo sar? caratterizzato da propriet? del materiale selezionato e una forma d?onda acustica vibrazione atta a riprodurne l?effetto tattile. I nodi del grafo potranno quindi essere raggruppati in modo da condividere stesse propriet?. L?utente che utilizza un dispositivo tattile con display touch e buzzer (es. schermo di smartphone) potr? quindi avere una rappresentazione tattile scorrendo sui vari nodi del grafo riprodotto sul display touch che in modo contestuale azioner? opportuna vibrazione associata. L?uso del proiettore o del display stesso potr? essere utile per vedere a livello dinamico la rappresentazione del cambiamento della materia durante l?interazione.
Claims (2)
1. Dispositivo haptico per la materioteca dinamica caratterizzato da:
- microcontrollore;
- interfaccia di interconnessione con wall haptico al fine di acquisire l?informazione 3D, selezionare il punto di vista ed effettuare selezione del materiale dinamico secondo opportuna semantica di materioteca e impostazione acustico-vibrazionale per quella tattile;
- modulo elaboratore delle informazioni acustiche vibrazionali e di quelle dinamiche della materia nella forma di grafo spaziodiscreto sulla base della nuvola di punti 3D ottenuta;
- interfaccia HMI dotata di display touch con buzzer vibrante per riproduzione della superficie tattile strutturata come grafo elaborato sulla base della nuvola di punti a seguito del rilevamento della singola interazione con il nodo;
- interfaccia HMI display o di miniproiezione olografica simulativa delle propriet? della materia in virt? del tipo di interazione e delle propriet? dinamiche del materiale associato a ciascun nodo.
2. Metodo co-creativo relativo alla rivendicazione 1 caratterizzato da:
- una fase di accesso all?interno di HMI (wall haptico) per inserire informazioni relative ad una superficie tattile da riprodurre da parte di uno o pi? utenti che stanno progettando o conoscono l?oggetto (es. cliente utilizzatore, azienda manifatturiera, architetto, esperto di materiali, azienda di interior design); - una fase di inserimento del modello tridimensionale dell?oggetto; - una fase di selezione del punto di vista da riprodurre a livello tattile;
- una fase di conversione del modello in nuvola di punti 3D;
- una fase di selezione del materiale dalla materioteca dinamica per uno o pi? punti del modello ciascuno caratterizzato dalla semantica di propriet? specifiche (es. cromogeniche, idrocromiche, fotocromiche);
- una fase di definizione delle forme d?onda acustico vibrazionali per uno o pi? punti del modello al fine di rappresentare l?informazione tattile;
- una fase di implementazione di un grafo caratterizzato da nodi ciascuno caratterizzato da una forma d?onda acustica per modellare tramite vibrazioni l?effetto tattile superficiale ed una propriet? di materiale;
- una fase di codifica delle informazioni;
- una fase di riproduzione dinamico del modello basato su grafo tattile con propriet? dinamiche dei materiali tramite dispositivo tattile (es. HMI o dispositivo con display o smartphone o tablet o dispositivo con proiettore).
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