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力触觉再现技术是一个多学科交叉的新兴研究领域，它与认知学、计算机图形学、图像处理与计算机视觉、心理学等学科有密切的联系。本文以纹理力触觉表达为研究对象，从纹理感知心理学、从图像中提取纹理粗糙度特征的方法研究以及纹理力触觉建模与表达三个方而系统研究了纹理力触觉再现技术。 人对纹理粗糙度的感知受到纹理周期，纹理高度和探索速度等主客观因素的影响。本文借助PHANToM Omni手控器搭建了虚拟纹理感知实验平台，对影响人纹理粗糙度感知的因素进行了实验研究。实验结果表明:(1)虚拟纹理的空间周期对人的粗糙度感知影响显著，感知粗糙度随着空间周期的增大单调减小;(2)虚拟纹理高度对人的感知粗糙度影响显著，感知粗糙度随着纹理高度的增大而单调增大;(3)周期和高度对人的粗糙度感知的影响是相互独立的;(4)人的探索速度对人的粗糙度感知影响不显著。 本文研究了从图像纹理中提取触觉纹理特征的方法。在特征提取过程中，本文采用从明暗恢复形状算法计算纹理表面高度，利用局部纹理表面高度的梯度变化表示纹理局部粗糙程度;在设计纹理材质粗糙系数算法时参考了Tamura纹理特征提取算法和纹理触觉感知实验的结果，使得由图像处理算法得到的粗糙特征信息符合人的触觉感知特性。 为了更加真实地表达图像纹理，本文提出了一种改进的图像纹理力模型。改进模型中定义动摩擦系数正比于纹理材质粗糙系数与局部粗糙系数的乘积，使摩擦力可以表现纹理局部粗糙程度的不一致性，提高了纹理力触觉再现的真实感;通过线性插值方法计算虚拟探针与纹理接触点高度，保证法向纹理力随接触点位置连续变化，提高了纹理力输出的连续性。本文借助PHANToM Omni手控器和QuickHaptic micro API搭建了基于改进模型的纹理力触觉再现系统。本文通过三个感知实验证明了改进模型对减小纹理力输出抖动和增强纹理再现真实感的有效性。