Development of a Synthesis Model for Whole-body Vibrations for Multimodal Vehicle Scene Presentation
Final Report Abstract
Als Ergebnis des Projektes liegt ein Werkzeug vor, welches sich zur effizienten Gestaltung von plausiblen Vibrationen für virtuelle Umgebungen, oder für Vibration im Rahmen von Produktdesign verwenden lässt. Es wurde eine sensorisch-taktile Beschreibungssprache bestimmt, mit der eine standardisierte und hinreichende Kommunikation mit Laien über Vibrationseigenschaften aus Wahrnehmungssicht möglich ist. Die damit bestimmbaren Beschreibungsprofile sind Spezifikationen von sensorischen Wahrnehmungseigenschaften, welche durch Vibrationen hervorgerufen werden. Es wurde weiterhin aufgezeigt, dass sich die Beschreibungssprache nicht nur nutzen lässt, um die sensorisch-taktilen Wahrnehmungseigenschaften von präsentierte Vibrationen zu quantifizieren. Stattdessen können auch die Erwartungen an sensorisch taktile Wahrnehmungseigenschaften durch verbale Beschreibung des Nutzungsszenarios erfasst werden. Dies ermöglicht die Bestimmung der Spezifikationen von sensorischen Wahrnehmungseigenschaften ohne die Verwendung von Vibrationen. Die vorgestellten Modelle können diese Spezifikationen von sensorischen Wahrnehmungseigenschaften in physikalische Vibrationsparameter übersetzen. Damit wird das Finden von geeigneten Vibrationsparametern vereinfacht, welche zu den Erwartungen des Nutzers passen. Durch die explizite Berücksichtigung der Erwartungen wird ein wichtiges Problem des taktilen Designprozesses überwunden. Bisher mussten die Übereinstimmung der durch Vibrationen hervorgerufenen Wahrnehmungsmerkmalen mit den impliziten Erwartungen der Nutzer in der Regel in iterativen Nutzerstudien mit zu implementierenden Prototypen bestimmt werden. Der vorgestellte Entwurfsprozess setzt die Bestimmung der Nutzererwartungen an den Anfang. Anschließend werde diese Erwartungen direkt in physikalische Vibrationsparameter übersetz. Daher kann auf eine iterative Anpassung der Vibrationen an Nutzererwartungen weitgehend vermieden werden. Überraschenderweise stellen die gewählten sensorisch-taktilen Wahrnehmungsmerkmale der Beschreibungssprache eine hinreichende Abstrahierungsschicht für die Beurteilung von Vibrationen dar. Komplexe, aufgezeichnete Vibrationen einer Situation wirken vergleichbar plausibel wie einfache, künstlich erzeugte Vibrationen, solange sie diese sensorisch-taktilen Wahrnehmungsmerkmale im gleichen Maße hervorrufen.
Publications
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“Nutzung von Wahrnehmungsmerkmalen zur Charakterisierung von amplitudenmodulierten sinusoidalen Ganzkörperschwingungen,” in DAGA 2017 - 43nd German Annual Conference on Acoustics, 2017
R. Rosenkranz, S. Gruschwitz, M. E. Altinsoy, and S. Merchel
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“Identification and Evaluation of Perceptual Attributes for Periodic Whole-Body and Hand- Arm Vibration,” in Euro Haptics 2018
R. Rosenkranz, S. Gruschwitz, M. Wilberg, M. E. Altinsoy, and S. Merchel
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“Nutzung von Wahrnehmungsmerkmalen für die Beurteilung von Humanschwingungen,” in 7. VDI- Tagung Humanschwingungen 2018, 2018
R. Rosenkranz, M. E. Altinsoy, S. Gruschwitz, and D. Schecker
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“Tactile Design: Translating User Expectations into Vibration for Plausible Virtual Environments,” in IEEE World Haptics 2019
R. Rosenkranz and M. E. Altinsoy
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(2020) Effect of Auditory Feedback on Tactile Intensity Perception. IEEE Transactions on Haptics 13(2): 343-353
Hong-In Won, M. Ercan Altinsoy
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“Mapping the Sensory- Perceptual Space of Vibration for User-Centered Intuitive Tactile Design,” IEEE Transactions on Haptics
R. Rosenkranz and M. E. Altinsoy
