8、支持人类运动技能的实时时空数据库探索

支持人类运动技能的实时时空数据库探索

1. 多媒体与触觉设备概述

多媒体的定义因群体而异，在计算机行业，它通常指能展示音频和视频片段的系统。从广义上讲，多媒体系统支持多种信息呈现模式。人类有五种感官，理论上，基于广义定义的多媒体系统应能向所有感官传递信息，这是迈向虚拟环境的一步。本文聚焦于将触觉和运动技能作为多媒体信息管理系统的扩展。

20世纪90年代初，受虚拟现实应用驱动，人们对触觉设备的兴趣日益浓厚。触觉接口是一种力反馈设备，使用户能够触摸、感受和操纵虚拟对象，其应用范围涵盖娱乐、教育和患者康复等领域。

在教育方面，许多大学的牙科课程会安排部分内容，训练学生进行诸如根管治疗等操作，目标是让学生掌握精细操作所需的灵巧度。传统教学方式通常是学生观察教师操作，然后进行实践。而触觉设备可以补充这一课程，教师佩戴触觉手套进行操作，手套上的传感器会监测教师关节的运动和每个关节施加的力，并将数据存储在多媒体数据库管理系统中。随后，学生佩戴手套，系统通过向手套传输记录的数据来控制学生手部的运动，让学生体验教师的灵巧度。同时，手套还能监测学生的学习进度并提供反馈，就像教师在一旁观察并给予指导一样。

在患者康复方面，以马修·斯科特为例，他是美国首位接受手部移植手术的人。触觉设备可用于像他这样的患者的康复。训练师佩戴触觉手套进行复杂活动，如拨打电话、点打火机或使用筷子，记录下数据。患者佩戴手套，体验移植后的感觉和神经刺激。多媒体数据库可以将原始数据转化为知识，将数据流与不同的肢体和肌肉群关联起来，让患者能够针对特定手指进行活动体验和锻炼。

2. 触觉手套的操作模式

触觉手套有三种操作模式：
- 记录模式 <