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@@ -187,23 +187,24 @@ Ces propriétés sont décrites (et évaluées) avec des échelles opposant deux
\paragraph{Roughness}
La rugosité (ou la smoothness) est la perception de la micro-géométrie d'une surface, \ie des aspérités à la surface avec des différences de hauteur de l'ordre du millimètre au micromètre~\cite{bergmanntiest2010tactual}.
La rugosité (ou la smoothness) est la perception de la \emph{micro-géométrie} d'une surface, \ie des aspérités à la surface avec des différences de hauteur de l'ordre du millimètre au micromètre~\cite{bergmanntiest2010tactual}.
C'est, par exemple, la perception de la fibre d'un tissu ou du bois et la texture du papier de verre ou d'une peinture.
La rugosité est donc ce qui caractérise principalement la perception de \emph{texture} de la surface avec, dans une moindre mesure, la dureté et la friction~\cite{hollins1993perceptual,bergmanntiest2006analysis}.
En touchant la surface, ces aspérités de surface provoquent sur la peau des pressions et des vibrations, impliquant respectivement les récepteurs de Merkel et Pacini~\cite{bensmaia2005pacinian}.
Si un toucher statique, où seul les indices de pression sont présent, permet de relativement bien percevoir la rugosité, c'est un mouvement latéral, intégrant les indices de vibrations, qui permet la meilleure précision.
En particulier, quand les aspérités sont plus petites que \qty{0.1}{mm}, par exemple comme les fibres du papier, seul le mouvement donc les vibrations permet de détecter la rugosité~\cite{hollins2000evidence}.
Cette limite définie la macro-rugosité de la micro-rugosité, mais les deux perceptions se recouvrent en partie et peuvent donc être difficile à distinguer~\cite{okamoto2013psychophysical}.
En touchant la surface, ces aspérités déforment la peau et provoquent des pressions, impliquant les récepteurs de Merkel, et en passant le doigt sur la surface, les contacts avec les aspérités causent des vibrations également, senties par les récepteurs de Pacini~\cite{bensmaia2005pacinian}.
Ainsi, si un toucher statique, où seul les indices de pression sont présent, permet de relativement bien percevoir la rugosité, c'est un mouvement latéral, intégrant les indices de vibrations, qui permet la meilleure précision.
En particulier, quand les aspérités sont plus petites que \qty{0.1}{mm}, par exemple comme les fibres du papier, les indices de pressions ne sont plus captés et seul le mouvement donc les vibrations permet de détecter la rugosité~\cite{hollins2000evidence}.
Cette limite distingue la \emph{macro-rugosité} de la \emph{micro-rugosité}, mais les deux perceptions se recouvrent en partie et peuvent donc être difficile à distinguer~\cite{okamoto2013psychophysical}, notamment sur des textures naturelles qui contiennent des éléments de toute tailles~\cite{delhaye2012textureinduced}.
La perception haptique de la rugosité, macro ou micro, est déterminée par certaines caractéristiques physiques de la surface
La plus importante est la densité des éléments de la surface, \ie par l'espace entre les éléments~\cite{klatzky2010multisensory}.
Pour établir cette relation, des surfaces texturées ont été fabriquées, sous forme d'une grille linéaire (sur un axe) composée de rainures et de crêtes~\cite{lederman1972fingertip,lawrence2007haptic}, illustré \figref{lawrence2007haptic_1}, ou de surface composée d'éléments coniques sur deux axes~\cite{klatzky2003feeling}, illustré \figref{klatzky2003feeling_1}.
Comme montré sur la \figref{lawrence2007haptic_2}, la perception de la rugosité avec ces surfaces contrôlées augmente avec l'espace entre les éléments mais n'est pas affecté par la taille des éléments~\cite{lawrence2007haptic}.
Plus spécifiquement, il y a une relation quadratique du log de l'intensité perçue de la rugosité $R$ avec le log de l'espace entre les éléments $s$~\cite{klatzky2003feeling}: $log(R) = a \, log(s)^2 + b \, s + c$$a$, $b$ et $c$ sont des paramètres empiriques à estimer.
Les caractéristiques physiques de la surface déterminent donc la perception haptique de la rugosité.
La plus importante est la densité des éléments de la surface, \ie par l'\emph{espace entre les éléments}: L'intensité perçue de rugosité augmente avec l'espacement, pour la macro-rugosité~\cite{klatzky2003feeling,lawrence2007haptic} et la micro-rugosité~\cite{bensmaia2003vibrations}.
Pour les macro-textures, la taille des éléments, la force appliquée et la vitesse d'exploration ont des effets limités sur l'intensité perçue~\cite{klatzky2010multisensory}: la macro-rugosité est dite principalement une \emph{perception spatiale}.
Cependant, pour les micro-textures, une augmentation de la vitesse d'exploration affecte la vitesse des contacts des aspérités avec la peau et donc la perception de la rugosité~\cite{bensmaia2003vibrations}.
Pour établir la relation entre espacement et intensité pour la macro-rugosité, des surfaces texturées ont été fabriquées: sous forme d'une grille linéaire (sur un axe) composée de rainures et de crêtes~\cite{lederman1972fingertip,lawrence2007haptic}, illustré \figref{lawrence2007haptic_1}, ou de surface composée d'éléments coniques sur deux axes~\cite{klatzky2003feeling}, illustré \figref{klatzky2003feeling_1}.
Comme montré sur la \figref{lawrence2007haptic_2}, il y a une \emph{relation quadratique} du log de l'intensité perçue de la rugosité $R$ avec le log de l'espace entre les éléments $s$~\cite{klatzky2003feeling}: $log(R) = a \, log(s)^2 + b \, s + c$$a$, $b$ et $c$ sont des paramètres empiriques à estimer.
Un plus grand espace entre les éléments augmente la rugosité perçue, mais atteint un plateau à partir \qty{~5}{\mm} pour la grille linéaire tandis que la rugosité diminue pour les éléments coniques à partir de \qty{~2.5}{\mm}.
\begin{subfigs}{lawrence2007haptic}{Estimation de la rugosité haptique d'une grille linéaire par exploration active. Adapté de \textcite{lawrence2007haptic}. }[
\item Schéma d'une surface texturée fabriquée constituée de rainures et de crêtes en forme de grille.
\item Résultat la perception de la magnitude de la rugosité (axe vertical) en fonction de la taille des rainures (axe horizontal, intervalle de \qtyrange{0.125}{4.5}{\mm}), de la taille des crêtes (RW, ronds et carrés) et du mode d'exploration (avec le doigt en blanc et via une sonde rigide tenue en main en noir).