利用曲线拟合对触觉数据的压缩-论文.pdf

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1、第27卷第3期计算机辅助设计与图形学学报VO1．27No．32015年3月JournalofComputer-AidedDesign&ComputerGraphicsMar．2015利用曲线拟合对触觉数据的压缩郭凤华¨，张彩明，(山东大学计算机科学与技术学院济南250101)(山东财经大学计算机科学与技术学院济南250014)(gila@sdu．edu．ca)摘要：为减轻离线触觉数据压缩带来的失真变形，提出利用曲线拟合的压缩方法．在假定触觉数据所对应原触觉信号能用分段二次参数曲线表示的前提下，通过反向采样过程来构造触觉数据拟合曲线，该

2、曲线由分段二次曲线组成，在连接处达到切线连续，且每段二次曲线对原触觉信号具有二次多项式逼近精度．为避免保存拟合曲线的所有系数以进一步提高数据减少率，对拟合曲线系数进行了迭代求解，从而只需编码保存部分系数即可解码．实验结果表明，该方法在保持高数据减少率的前提下减轻了压缩失真变形．关键词：曲线拟合；数据压缩；感知死区中图法分类号：TP391HaptieDataCompressionbyCurveFittingGuoFenghua)andZhangCaiming，)(SchoolofComputerScienceandTechnology,

3、ShandongUniversity,Ji"nan250101)(SchoolofComputerScienceandTechnology,ShandongUniversityofFinanceandEconomics，Ji"nan250014)Abstract：Inordertoreducethedistortionofofiinehapticdatacompression，acompressionmethodusingcurvefittingisproposed．Undertheassumptionthatthehapticdat

4、aaresampledfromtheoriginalsignalsthatcanberepresentedbyacurvedefinedbypiecewisequadraticpolynomials，afittingcurveofthehapticdataisconstructedbyreversingtheprocessofgeneratingthehapticdata，whichisdefinedbypiecewisequadraticparametriccurvesnotonlywithfirstderivativesthata

5、greeatthepointswheretheyjoin，butalsoapproximatingtheoriginalsignalswithaquadraticpolynomialprecision．Toavoidthestorageofallcoefi—cientsofthefittingcurvetofurtherimprovethedatareductionrate，aniterativemethodforsolvingtheCO—efficientsofthefittingcurveisderivedSOthatonlypa

6、rtialcoeficientsofthefittingcurveareneededtobeencodedandsaved．Experimentalresultsshowthattheproposedmethodcansignificantlyreducethecorn—pressiondistortionwhilemaintainingahighdatareductionrate．Keywords：curvefitting；datacompression；perceptualdeadband与视觉和听觉提供给人的非接触性感知信息从而

7、更直接地增强用户的真实沉浸感．许多触不同，触觉能够提供虚拟对象的接触性感知信息，觉应用涉及传输、存储和管理触觉数据，而触觉数收稿日期：2014．01．09；修回日期：2014—04—29．基金项目：国家自然科学基金(IN际合作)(61020106001)；国家自然科学基金(61202148)；山东省自然科学~(ZR2011FM031)；教育部优先发展领域基金(20110131130004)．郭风华(1970一)，女，博士，副教授．主要研究方向为触觉交互、计算机图形学；张彩明(1955一)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为几何

8、设计与信息可视化、三维建模与渲染、可视媒体计算等．第3期郭风华，等：利用曲线拟合对触觉数据的压缩509据包含位置、角度、反馈力和扭矩等多维信息，并数据拟合的c分段二次参数曲线，该拟合参数曲且由于人的触觉灵敏，至少需要1k