Today's touch input method goes beyond the mouse and keyboard to make human-computer interaction more intuitive and diverse. Many artists attempt various creative activities such as playing virtual instruments or drawing pictures on virtual canvases through digital art applications, going beyond the existing analog media. However, the conventional touch input method does not consider that the artistic expression result is different depending on the material characteristics of the tool contacting the medium in the artistic creation activity. This research investigates the possibility of calculating kinetic information of the touch, and it proposes a new multi-touch technique capable of estimating the physical properties of an object or a user's body in contact with the touch surface. The technique of this study is a new touch input method that estimates the Young's modulus and the stiffness of the end effector based on changes in force and deformation during contact with a general-purpose touch-pad. This information can be useful for simulating artistic outcomes that vary with the material properties of tools used in painting, sculpture, and music. The estimated material properties enable new and more realistic artistic expressions in touch-based digital art applications such as tone changes in virtual instruments or different effects of different paintbrushes.
오늘날의 터치 입력 방법은 마우스와 키보드를 넘어 인간과 컴퓨터의 상호작용을 보다 직관적이고 다양하게 만든다. 많은 예술가들이 기존의 아날로그 매체를 넘어 디지털 아트 어플리케이션을 통해 가상 악기를 연주하거나 가상 캔버스에 그림을 그리는 등 다양한 창작 활동을 시도한다. 그러나 기존의 터치 입력 방식은 예술 창작 활동에서 재료에 접촉하는 도구의 재료 특성에 따라 다양한 예술적 표현 결과가 나타나는 것을 반영하지 않는다. 본 연구는 촉각의 운동역학적 정보(Kinetic information)의 계산 가능성을 조사하여, 촉각 표면과 접촉하는 물체나 사용자의 신체의 물리적 특성을 추정할 수 있는 새로운 멀티 터치 기법을 제안한다. 본 연구의 기법은 범용 터치패드를 사용하여 접촉하는 동안 힘과 변형의 변화를 바탕으로 영의 계수와 엔드 이펙터의 강성을 추정하는 새로운 터치 입력 방법이다. 이 정보는 그림, 조각 및 음악에 사용되는 도구의 재료 특성에 따라 다른 예술적 결과를 시뮬레이션하는 데 유용할 수 있다. 추정 재료 특성은 가상 기구의 톤 변화나 다른 페인트브러쉬의 다른 효과와 같은 터치 기반 디지털 아트 애플리케이션에서 새롭고 더 사실적인 예술적 표현을 가능하게 한다.
