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Intuitive und immersive Interaktion für virtuelle Umgebungen am Beispiel von VR-Design Review

Knöpfle, Christian (2003):
Intuitive und immersive Interaktion für virtuelle Umgebungen am Beispiel von VR-Design Review.
Darmstadt, TU, Diss., 2003,
[Ph.D. Thesis]

Abstract

Virtuelle Realität - Eine Technologie, die sich gerade in den letzten Jahren sehr stark entwickelte und heute in vielen Anwendungsbereichen anzutreffen ist. Spezielle Ein- und Ausgabegeräte, Echtzeitgraphik und immersive Anwendungen prägen das heutige Bild der virtuellen Realität (VR). Aber Virtuelle Realität ist vor allem eins: Eine neuartige Mensch-Maschine Schnittstelle, die sich zum Ziel gesetzt hat, das Interagieren mit dem Virtuellen natürlich, intuitiv und interaktiv zu gestalten. Trotz oder vor allem wegen dieses Anspruches, stellen sich bei jedem Entwurf einer neuen VR-basierten Anwendung dieselben Fragestellungen: Zum einen das Herausarbeiten und Umsetzen der Funktionalitäten, die diese neue Anwendung abdecken muss. Hier kann die Forschung vor allem dabei helfen, dem Anspruch der Echtzeitanwendung gerecht zu werden. Zum anderen das Design und die Umsetzung der Interaktionsschnittstelle, denn diese ist essenziell für die gesamte Benutzbarkeit des Systems und hat somit vor allem auch große Auswirkung auf die Akzeptanz seitens der Anwender. Hier mangelt es jedoch an zielgerichteten Vorgehensweisen und definierten Basiskonzepten, die den Schritt des Erarbeitens der Bedienoberfläche wesentlich vereinfachen würden. In den letzten Jahren wurden zwar immer wieder Ansätze und Lösungen entwickelt, die den Anspruch an VR basierte Benutzerschnittstellen teilweise erfüllten, jedoch die fehlende Möglichkeit, diese in ein vorgegebenes Schema oder einen globalen Kontext einzuordnen, schränkte deren Wiederverwendbarkeit sehr stark ein. Ziel dieser Arbeit war es, eine ganzheitliche Vorgehensweise zu entwickeln, die es erlaubt, die für das Design der Benutzerschnittstelle entscheidenden Variablen, Parameter und Randbedingungen zu identifizieren und zu klassifizieren. Auf Basis der Klassifikation konnte dann ein Leitfaden für die Entwicklung der VR-Benutzerschnittstelle abgeleitet und die für die Anwendung passenden Interaktionstechniken bestimmt werden. Um auch eine Wiederverwendbarkeit entwickelter Komponenten zu erreichen, sowie seitens einer Anwendung flexibel auf Veränderungen der die Benutzeroberfläche betreffenden Randbedingungen reagieren zu können, sind geeignete Softwarebasiskonzepte notwendig. Um dem Anspruch des ganzheitlichen Ansatz gerecht zu werden, waren auch diese Aspekte Teil der Zieldefinition und wurden u.a. mittels der im Rahmen der Arbeit entwickelten BIT-Architektur gelöst. Als Anwendungsbeispiel wurde VR-Design Review gewählt, welches in der Industrie sehr weit verbreitet ist. Dadurch konnte gewährleistet werden, dass die erarbeiteten Lösungsansätze auf breiter Basis eingesetzt werden können. Weiterhin adressiert VR-Design Review auch funktionale und inhaltliche Fragestellungen unter Randbedingungen, die bis heute in der Forschung wenig betrachtet wurden. Auch diese wurden im Rahmen der Arbeit behandelt und entsprechende Lösungen entwickelt.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2003
Creators: Knöpfle, Christian
Title: Intuitive und immersive Interaktion für virtuelle Umgebungen am Beispiel von VR-Design Review
Language: German
Abstract:

Virtuelle Realität - Eine Technologie, die sich gerade in den letzten Jahren sehr stark entwickelte und heute in vielen Anwendungsbereichen anzutreffen ist. Spezielle Ein- und Ausgabegeräte, Echtzeitgraphik und immersive Anwendungen prägen das heutige Bild der virtuellen Realität (VR). Aber Virtuelle Realität ist vor allem eins: Eine neuartige Mensch-Maschine Schnittstelle, die sich zum Ziel gesetzt hat, das Interagieren mit dem Virtuellen natürlich, intuitiv und interaktiv zu gestalten. Trotz oder vor allem wegen dieses Anspruches, stellen sich bei jedem Entwurf einer neuen VR-basierten Anwendung dieselben Fragestellungen: Zum einen das Herausarbeiten und Umsetzen der Funktionalitäten, die diese neue Anwendung abdecken muss. Hier kann die Forschung vor allem dabei helfen, dem Anspruch der Echtzeitanwendung gerecht zu werden. Zum anderen das Design und die Umsetzung der Interaktionsschnittstelle, denn diese ist essenziell für die gesamte Benutzbarkeit des Systems und hat somit vor allem auch große Auswirkung auf die Akzeptanz seitens der Anwender. Hier mangelt es jedoch an zielgerichteten Vorgehensweisen und definierten Basiskonzepten, die den Schritt des Erarbeitens der Bedienoberfläche wesentlich vereinfachen würden. In den letzten Jahren wurden zwar immer wieder Ansätze und Lösungen entwickelt, die den Anspruch an VR basierte Benutzerschnittstellen teilweise erfüllten, jedoch die fehlende Möglichkeit, diese in ein vorgegebenes Schema oder einen globalen Kontext einzuordnen, schränkte deren Wiederverwendbarkeit sehr stark ein. Ziel dieser Arbeit war es, eine ganzheitliche Vorgehensweise zu entwickeln, die es erlaubt, die für das Design der Benutzerschnittstelle entscheidenden Variablen, Parameter und Randbedingungen zu identifizieren und zu klassifizieren. Auf Basis der Klassifikation konnte dann ein Leitfaden für die Entwicklung der VR-Benutzerschnittstelle abgeleitet und die für die Anwendung passenden Interaktionstechniken bestimmt werden. Um auch eine Wiederverwendbarkeit entwickelter Komponenten zu erreichen, sowie seitens einer Anwendung flexibel auf Veränderungen der die Benutzeroberfläche betreffenden Randbedingungen reagieren zu können, sind geeignete Softwarebasiskonzepte notwendig. Um dem Anspruch des ganzheitlichen Ansatz gerecht zu werden, waren auch diese Aspekte Teil der Zieldefinition und wurden u.a. mittels der im Rahmen der Arbeit entwickelten BIT-Architektur gelöst. Als Anwendungsbeispiel wurde VR-Design Review gewählt, welches in der Industrie sehr weit verbreitet ist. Dadurch konnte gewährleistet werden, dass die erarbeiteten Lösungsansätze auf breiter Basis eingesetzt werden können. Weiterhin adressiert VR-Design Review auch funktionale und inhaltliche Fragestellungen unter Randbedingungen, die bis heute in der Forschung wenig betrachtet wurden. Auch diese wurden im Rahmen der Arbeit behandelt und entsprechende Lösungen entwickelt.

Uncontrolled Keywords: Human-computer interaction (HCI), Virtual reality (VR), Graphical user interfaces (GUI), Navigation, Virtual reality modeling language (VRML)
Divisions: 20 Department of Computer Science
20 Department of Computer Science > Interactive Graphics Systems
Date Deposited: 16 Apr 2018 09:04
Additional Information:

195 S.

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