ChinaVR 2019主题论坛：虚拟现实中的触觉交互技术

来源：映维网  作者  广州客

ChinaVR 2019将于2019年11月21-24日在深圳大学城国际会议中心举行。我们为参会者带来6~8个高水准特邀报告、2~4场学术论文交流报告、6~8场技术及产业主题论坛、同期将举办虚拟现实产学研大会、虚拟现实产业创新应用展、虚拟现实内容创意与技术挑战赛等。

论坛简介

探讨面向虚拟现实、触摸屏交互的触觉交互的硬件设备、软件算法、交互范式、典型应用等。

执行主席

王党校 教授，北京航空航天大学

刘 越 教授，北京理工大学

论坛时间：11月23日下午，14:00-17:00

论坛地点：深圳大学城会议中心

演讲嘉宾

孙晓颖

教授，吉林大学

《触觉再现多 媒体 终端》

个人简介: 孙晓颖，吉林大学通信工程学院教授，吉林省智能信号识别设备 科技 创新中心负责人，获吉林大学通信与信息系统专业博士学位。研究领域：信号处理与人机交互等，包括触觉再现、笔式交互、无线定位、信号参量估计等，主持国家重点研发计划、国家自然科学基金重点、国家“863计划”等科研项目10余项，发表论文100余篇，授权发明专利30多项。获得国家科技进步二等奖1项、吉林省科技进步一等奖3项和教育部高等学校科技发明二等奖1项。

演讲摘要：触觉再现可以让用户通过触摸来感知被显示物体的形状、纹理以及柔软性等特性，将人与虚拟世界的交流推向听觉、视觉与触觉相融合的新阶段，具有触觉再现功能的多媒体终端在电子商务、教育娱乐、视障人群等领域具有重要的应用前景，高真实感的触觉再现技术是一直是人机交互领域的挑战性问题。报告围绕多媒体终端触觉再现理论方法、呈现装置、应用方法与评测等方面，探讨提高触觉再现真实感的技术瓶颈与解决途径，及其在平板电脑、移动电话、 VR 设备等的应用前景等。

肖刘越

教授，北京理工大学

《静电力触觉反馈在虚拟现实系统中的交互研究》

个人简介: 1968年9月出生，北京理工大学光电学院教授、博士生导师，光电信息技术与颜色工程研究所所长，北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心副主任，教育部光电信息技术与系统重点实验室副主任，国家级工程光学虚拟仿真实验教学中心副主任。2000年获吉林大学通信与信息系统博士学位，先后在美国哈佛大学、加州大学伯克利分校、佐治亚理工学院以及澳大利亚国立大学等有关实验室访问研究，主要研究领域包括虚拟现实与增强现实、自然人机交互以及计算机视觉等，兼任中国计算机学会虚拟现实专业委员会副主任；中国系统仿真学会3D教育与装备专业委员会副主任；中国人工智能学会智能交互专业委员会副主任；中国图形图像学会理事、副秘书长、青年委员会执行委员、成像探测与感知专业委员会副主任、三维成像与显示专业委员会副主任；北京图形图像学会常务理事、秘书长等，目前主持国家重点研发计划、国家高技术发展计划(863计划)和国家自然科学基金等多项课题的研究工作，已发表论文100余篇，申请专利30余项，研究成果“交互式显示关键技术及应用”曾荣获2014年度教育部发明奖一等奖和2017年度国家发明奖二等奖各一项。

演讲摘要：无论用户身处真实环境还是虚拟环境，触觉感知都能够通过提供更多外界信息来提高交互效率。本报告介绍了基于静电力触摸平板设备的虚拟现实系统的交互方式，利用平板式交互设备准确操作和有形界面等优点将静电力触觉反馈应用于虚拟现实系统中。分析了用户在虚拟现实系统有/无静电力触觉反馈两种条件下的任务操作时间、准确度、系统可用性评价和工作负荷评价等结果，证明了静电力触摸平板在虚拟现实系统交互中的有效性，为未来静电力触觉反馈技术在虚拟现实系统中的应用研究提供了有力依据。

王党校

教授，北京航空航天大学

《触觉人机交互-从机器触觉到认知触觉》

个人简介: 王党校，北京航空航天大学教授，博士生导师。虚拟现实技术与系统国家重点实验室副主任。现任亚洲触觉会议（AsiaHaptics 2020）主席（General Chair）。曾任IEEE 触觉技术委员会主席，IEEE Transactions on Haptics编委（Associate Editor）。IEEE高级会员。作为国家公派访问学者赴美国斯坦福大学、瑞典卡洛琳斯卡医学院、美国北卡罗来纳大学开展合作研究。主要研究领域为机器触觉、认知触觉、脑机交互、医用机器人。发表IEEE Transactions 论文20余篇，出版Springer英文专著1部。获教育部技术发明一等奖一项（第三完成人），机器人和自动化领域顶级国际会议IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2011)最佳论文提名（Best Manipulation Paper Award – Finalist）。

演讲摘要：在人的五种基本感觉通道中，触觉被称为“感觉之母”，人类与物理世界交互时，触觉信息无时无刻不在使用，但在人与计算机的交互中，人的触觉感知能力基本被闲置。本报告将以信息技术的三个时代（个人电脑时代、虚拟现实时代、人工智能时代）为发展脉络展开，首先以视听触反馈口腔手术模拟器为例，介绍个人电脑时代的桌面式触觉反馈，进一步介绍虚拟现实时代穿戴式触觉交互的最新进展，最后介绍人工智能时代触觉交互与脑机接口技术的融合，即认知触觉的研究进展和潜在应用。

王琼

中科院深圳先进研究院

《虚拟和增强现实在医学领域的应用》

个人简介: 王琼，中国科学院深圳先进技术研究院集成所人机交互中心执行主任，副研究员。香港中文大学计算机科学与工程博士。研究方向是虚拟现实、触觉交互、手术模拟、医疗机器人等。主持多项国家自然科学基金青年科学基金项目及NSFC-深圳机器人基础研究中心项目。在IEEE TVCG、IEEE ToH等期刊发表多篇论文。

演讲摘要：随着信息科技与现代医学的发展，虚拟和增强现实技术被愈加广泛的应用到医学领域中，在医学手术的训练、规划与导航中发挥着重要的作用。然而，手术仿真中的形变、剪切、高效人机交互等还都没有得到很好的解决，这也限制了其在精确规划和实时引导方面的应用。针对这些问题，我们研究基于混合几何结构的软组织建模方法，高效的处理软组织的形变及剪切产生的拓扑变化，研究软组织的非刚性配准，提出软组织异构形变模型，实现软组织异构结构的建模与配准过程的快速计算，动态环境下的穿刺手术导航，提出了基于运动统计建模的呼吸运动模型以及基于增强现实的透视导航方法，实现了肝脏穿刺消融手术的动态增强现实导航。

童倩倩

博士，鹏城实验室

《非接触人机交互：磁悬浮视触觉交互关键技术》

个人简介:童倩倩，博士，2019年6月毕业于武汉大学计算机学院。目前于鹏城实验室虚拟现实院士工作室担任博士后研究员。近期主要研究方向包括人机交互、机器触觉、人工智能、医学图像处理。发表期刊和国际会议论文近20篇，包括IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics， IEEE Network等，申请发明专利6项。磁悬浮触觉交互装置相关研究以第一作者获得虚拟现实领域国际会议ACM VRST2016最佳学生论文奖。

演讲摘要：磁悬浮触觉交互具有无机械摩擦、交互方式自然等优势，在实现用户与虚拟环境双向交互应用中极具优势。然而，现有磁悬浮触觉交互装置的研发缺乏合理的设计理论支撑，触觉交互装置的可扩展性不强。在交互模型的构建方面，当前通常采用通用模型，缺乏个性化。此外，在磁悬浮视触觉交互系统中，实现用户交互操作的高频率、高精度位姿测量极具挑战。本报告将分享利用磁悬浮技术实现非接触人机交互相关技术的最新研究成果，包括磁悬浮触觉交互装置的驱动结构建模与优化、基于循环交互注意力模型的个性化建模方法以及基于θ-增量学习的视觉-惯性融合位姿测量方法等。

谷逍驰

Dexta Robotics 创始人，CEO

《针对空间计算所需交互形式的触觉反馈方案》

个人简介:谷逍驰，剑桥大学机械控制工程专业本硕连读；曾入选由Facebook的天使 投资 人Peter Thiel遴选的泰尔奖学金 20位20岁以下 创业 者；在22岁被授予联合国 (UNESCO) Netexplo创新奖；以及Bloomberg（彭博 商业 周刊） 25位25岁以下发明家与创业者；他个人拥有数十项全球范围专利，是Dexta Robotics的创始人兼CEO，现专注于构建下一代基于空间计算的通讯及交互系统。

演讲摘要：在空间计算快速发展的今天，交互设备也需要进一步的更新换代。交互设备在人机交互的历史上一直有着极高的重要性。本次的讨论会先从交互设备与计算设备的关系讲起，以及现代什么样的触觉设备会更符合现在新一代空间计算设备的需求。接着会简单介绍力反馈手套的工作原理和创新，并将其与国际范围内的其他力反馈设备的简介和比对。最后会展开讨论力反馈手套的实际使用场景与案例以及该技术对产业的深远影响。