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Computer-supported movement guidance: investigating visual/visuotactile guidance and informing the design of vibrotactile body-worn interfaces

Elsayed, Hesham Nabil Abdelrahman (2023)
Computer-supported movement guidance: investigating visual/visuotactile guidance and informing the design of vibrotactile body-worn interfaces.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00023857
Dissertation, Erstveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

This dissertation explores the use of interactive systems to support movement guidance, with applications in various fields such as sports, dance, physiotherapy, and immersive sketching. The research focuses on visual, haptic, and visuohaptic approaches and aims to overcome the limitations of traditional guidance methods, such as dependence on an expert and high costs for the novice. The main contributions of the thesis are (1) an evaluation of the suitability of various types of displays and visualizations of the human body for posture guidance, (2) an investigation into the influence of different viewpoints/perspectives, the addition of haptic feedback, and various movement properties on movement guidance in virtual environments, (3) an investigation into the effectiveness of visuotactile guidance for hand movements in a virtual environment, (4) two in-depth studies of haptic perception on the body to inform the design of wearable and handheld interfaces that leverage tactile output technologies, and (5) an investigation into new interaction techniques for tactile guidance of arm movements. The results of this research advance the state of the art in the field, provide design and implementation insights, and pave the way for new investigations in computer-supported movement guidance.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2023
Autor(en): Elsayed, Hesham Nabil Abdelrahman
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Computer-supported movement guidance: investigating visual/visuotactile guidance and informing the design of vibrotactile body-worn interfaces
Sprache: Englisch
Referenten: Mühlhäuser, Prof. Dr. Max ; Weigel, Prof. Dr. Martin ; Gugenheimer, Prof. Dr. Jan
Publikationsjahr: 2023
Ort: Darmstadt
Kollation: xix, 247 Seiten
Datum der mündlichen Prüfung: 30 März 2023
DOI: 10.26083/tuprints-00023857
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23857
Kurzbeschreibung (Abstract):

This dissertation explores the use of interactive systems to support movement guidance, with applications in various fields such as sports, dance, physiotherapy, and immersive sketching. The research focuses on visual, haptic, and visuohaptic approaches and aims to overcome the limitations of traditional guidance methods, such as dependence on an expert and high costs for the novice. The main contributions of the thesis are (1) an evaluation of the suitability of various types of displays and visualizations of the human body for posture guidance, (2) an investigation into the influence of different viewpoints/perspectives, the addition of haptic feedback, and various movement properties on movement guidance in virtual environments, (3) an investigation into the effectiveness of visuotactile guidance for hand movements in a virtual environment, (4) two in-depth studies of haptic perception on the body to inform the design of wearable and handheld interfaces that leverage tactile output technologies, and (5) an investigation into new interaction techniques for tactile guidance of arm movements. The results of this research advance the state of the art in the field, provide design and implementation insights, and pave the way for new investigations in computer-supported movement guidance.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

Diese Dissertation untersucht die Verwendung interaktiver Systeme zur Unterstützung der Bewegungssteuerung mit Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Sport, Tanz, Physiotherapie und immersives Zeichnen. Die Forschung konzentriert sich auf visuelle, haptische und visuohaptische Ansätze und zielt auf die Überwindung von den Einschränkungen traditioneller Guidance Methoden, wie Abhängigkeit von Experten und hohe Kosten für Anfänger. Die wichtigsten Beiträge der Arbeit sind (1) eine Evaluierung der Eignung verschiedener Arten von Bildschirmen und Visualisierungen des menschlichen Körpers für Posture Guidance, (2) eine Untersuchung des Einflusses von unterschiedlichen Blickwinkeln/Perspektiven, der Darbietung von haptischen Reizen und verschiedener Bewegungseigenschaften auf die Bewegungssteuerung in virtuellen Umgebungen, (3) eine Untersuchung der Effektivität von visuohaptischer Steuerung für Handbewegungen in einer virtuellen Umgebung, (4) zwei vertiefende Studien zur haptischen Wahrnehmung am Körper, um das Design tragbarer und handgehaltenen Interfaces zu unterstützen, die haptische Ausgabetechnologien nutzen und (5) eine Untersuchung über neue Interaktionstechniken für die taktile Steuerung von Armbewegungen. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit treiben den Stand der Technik im Bereich voran, liefern Erkenntnisse über Design und Implementierung und ebnen den Weg für neue Untersuchungen in der computerunterstützten Bewegungssteuerung.

Deutsch
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-238578
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 20 Fachbereich Informatik
20 Fachbereich Informatik > Telekooperation
Hinterlegungsdatum: 12 Mai 2023 12:10
Letzte Änderung: 06 Jun 2023 09:07
PPN:
Referenten: Mühlhäuser, Prof. Dr. Max ; Weigel, Prof. Dr. Martin ; Gugenheimer, Prof. Dr. Jan
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 30 März 2023
Export:
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