DaPlecher

Chair for Computer Aided Medical Procedures & Augmented Reality
Lehrstuhl für Informatikanwendungen in der Medizin & Augmented Reality

Statistics on AR Design Principles - Klassifizierung von Anzeigeprinzipien in AR-Anwendungen anhand von definierten Paradigmata

Abstract

Es werden die Anzeigeprinzipien von AR-Anwendungen in sechs verschiedene Dimensionen unterteilt; Kriterien sind hierbei hauptsächlich der Bezug des virtuellen Objekts zur realen Welt und zum Benutzer. Jede Dimension bietet mehrere Möglichkeiten der Unterteilung, wodurch eine Vielzahl an unterschiedlichen Klassifizierungsmustern entsteht. Unter Zuhilfenahme dieser Definitionen werden Arbeiten, die in den letzten Jahren veröffentlicht wurden, untersucht und auf ihre Muster überprüft. Mögliche, aber dabei nicht gefundene, Kombination werden daraufhin auf ihre reale Umsetzbarkeit bewertet. Diese Arbeit schließt mit einem Ausblick auf eine weiterführende Vertiefung dieses Themas.

Dimensionen

Temporäre Dimension

Die erste Dimension beschäftigt sich mit der Unterscheidung in diskrete und kontinuierliche Präsentation von Information. Eine ereignisabhängige Anzeige von Information, wie zum Beispiel die Einblendung von Pfeilen zur Vereinfachung der Navigation an bestimmten Wegpunkten in ein HUD oder HMD, nennt man diskret. Eine kontinuierliche Präsentation liegt vor, wenn ein Objekt sichtbar ist, sobald es sich im Blickfeld des Benutzers befindet. Beispiele wären hierbei eine Statusanzeige für die Entfernung zum vorrausfahrenden Fahrzeug oder die ungefähre verbleibende Fahrzeit zum Ziel.

DK.jpg

Art der Darstellung

Die temporäre Dimension lässt dich durch die Art der Darstellung der Information erweitern. Zur Verfügeung stehen die Visualisierung in 2D, 2,5D (hierbei handelt es sich nur um einen dreidimensionalen Eindruck) oder 3D.

Registrierung

Die dritte Dimension beschäftigt sich mit dem Verhältnis Einblendung zur 3D Welt oder Realität. Eine Informationsdarstellung meist in Form von Symbolen im Blickfeld des Benutzers ohne jeglichen Bezug zur 3D-Welt nennt man unregistriert. Eine registrierte Präsentation stellt die Anzeige in Bezug zur 3D Umgebung, das bedeutet, dass Bereiche oder Objekte im Blickfeld des Betrachters markiert oder überdeckt werden. Dies ist nur möglich wenn Information über die Umgebung entsprechend verarbeitet wird. Beginnend bei der Erkennung des zu überdeckenden Objekts, über die Lokalisierung bis zur Überblendung im Display. Einen naturalistischen Eindruck, ergo, dass virtuelle Objekte von realen nur noch schwer zu unterscheiden sind, erreicht man allerdings erst durch kontakt-analoges AR. Vorraussetzung ist dabei ein exakt kallibriertes und registriertes Display, welches das virtuelle Objekt an der genauen Position vorallem der z-Koordiante der 3D Welt erscheinen lässt. 23D.jpg

Perspektive

Die vierte Unterteilung stellt die Darstellung in Bezug zum Benutzer. Eine egozentrische Sichtweise zeigt eine Szene aus dem Blickwinkel des Betrachters, ergo als würde dieser seine eigenen Augen benutzen. Hingegen wenn durch Translation oder Rotation die Perspektive des Betrachters verlassen wird, spricht man von einer exozentrischen Darstellung. Die Verarbeitung exozentrisch angezeigter Information erfordert mehr mentale Leistung als in egozentrische Anzeige, da in diesem Fall erst die virtuelle Perspektive in Relation zur eigenen gesetzt werden muss. Egomotion beschreibt einen Zustand in welchem die virtuelle Kamera einen deutlich unterschiedlichen Augpunkt besitzt wie die Augen des Benutzers, jedoch immer ein direkter Bezug zwischen beiden hergestellt werden kann; vgl. tethered Viewport. ego_exo.jpg

Referenzierung


ProjectForm
Title: Statistics on AR Design Principles
Abstract: Es werden die Anzeigeprinzipien von AR-Anwendungen in sechs verschiedene Dimensionen unterteilt; Kriterien sind hierbei hauptsächlich der Bezug des virtuellen Objekts zur realen Welt und zum Benutzer. Jede Dimension bietet mehrere Möglichkeiten der Unterteilung, wodurch eine Vielzahl an unterschiedlichen Klassifizierungsmustern entsteht. Unter Zuhilfenahme dieser Definitionen werden Arbeiten, die in den letzten Jahren veröffentlicht wurden, untersucht und auf ihre Muster überprüft. Mögliche, aber dabei nicht gefundene, Kombination werden daraufhin auf ihre reale Umsetzbarkeit bewertet. Diese Arbeit schließt mit einem Ausblick auf eine weiterführende Vertiefung dieses Themas.
Student: David Plecher
Director: Gudrun Klinker
Supervisor: Marcus Tönnis
Type: Diploma Thesis
Area:  
Status: finished
Start: 2010/08/15
Finish: 2011/03/14
Thesis (optional):  
Picture:  


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