Ubiquitous Interaction Lab

Der seit einigen Jahren häufiger aufkommende Begriff Ubiquitous Computing ("Allgegenwärtiger Rechner", siehe hierzu auch "Allgegenwärtige Mensch-Computer-Interaktion" als eine der Grand Challenges der Gesellschaft für Informatik) beschreibt die Nutzung von Rechnern auf verschiedene Arten von Geräten, die auch ohne diese Rechner existieren könnten bzw. dies bisher taten, und in menschlichen Interaktionen, die bisher ohne Rechner durchgeführt wurden. Durch diese Allgegenwärtigkeit von Rechnern verändert sich auch die Art und Weise, wie wir mit Technik umgehen und umgehen müssen. Ubiquitous Interaction bezieht sich hierbei vor allem auf die verschiedensten Interaktionsmöglichkeiten, die diese "ubiquitären" Geräte erlauben.

Wir haben es uns zum Ziel gesetzt, allgegenwärtige Interaktion ("Ubiquitous Interaction") zu erforschen. Beispiele solcher Interaktion ist die Kommunikation mit Apps auf Mobiltelefonen, in und zwischen Insassen vernetzter Fahrzeuge oder in virtuellen Umgebungen. In unserem Ubiquitous Interaction Lab erforschen und entwickeln wir daher Lösungen zur Unterstützung von Menschen mit neuen Technologien aus den Bereichen Augmented und Mixed reality, Ubiquitous Computing, Wearable Computing und Internet of Things.

Das Lab wird sowohl für die Forschungsprojekte von HCIS genutzt als auch für Studierende zur Verfügung gestellt, die bei uns ihre Abschlussarbeiten schreiben, Projekte bearbeiten oder Research Tracks durchführen. Schwerpunkt des Labs ist derzeit Augmented Reality. Derzeit werden Forschungsarbeiten mit der Microsoft HoloLens durchgeführt, in naher Zukunft folgen weitere Geräte und Technologien.

Augmented Reality Lernszenarien im Pflegebereich

 

Im Rahmen der Masterarbeit von Timo Kunzendorff, Thema: Entwurf und Entwicklung von realitätsnahen Lernszenarien mittels Augmented Reality, wurde eine Anwendung für die Microsoft HoloLens entwickelt, um Lernenden im konkreten Anwendungsfeld der Pflege eine Unterstützung in Fort- und Weiterbildung zu liefern. Hierzu wurde unter anderem eine Marker-Erkennung verwendet, um eine beispielhafte Darstellung von medizinischen Vorgängen in einem möglichst realitätsnahen Kontext abzubilden und anhand dieser die Lernenden anzuleiten. Der entstandene Prototyp ist so konzipiert, dass er durch weitere Anwendungsfälle erweitert werden kann.&nb

Nutzung von 3D Tracking in Augmented Reality


Die Bachelor-Arbeit von Timo Giese behandelt das Thema "Nutzung von 3D Tracking in Augmented Reality am Beispiel einer 3D Spur für Videotutorials". In seiner Arbeit erforscht er die Möglichkeit, Videos (z.B. Anleitungsvideos) mit einer zusätzlichen 3D-Spur auf einer Microsoft HoloLens anzureichern. Dadurch soll dem Betrachter ein besseres Verständnis der Objekte in dem Video ermöglicht werden. Die Objekte werden dabei virtuell in Echtzeit auf der Microsoft HoloLens in einer virtuellen Darstellung repräsentiert. Die virtuelle Darstellung auf der Microsoft HoloLens verhält sich synchron zur Darstellung des Objekts im Video. Falls das Objekt in dem Video gedreht wird, um bspw. einen bestimmten Aspekt zu zeigen/erklären, wird das virtuelle Objekt auf der Microsoft Hololens gleichzeitig in die gleiche Richtung bewegt. Auf diese Weise soll das Verständnis in Lernvideos unterstützt werden.

Augmented Reality Inhalte in sichtbaren Rahmen


In dieser Bachelorarbeit von Arno Carstens, Thema: Darstellung von AR-Inhalten in sichtbaren Rahmen, wurden die Möglichkeiten der HoloLens zum erkennen und annotieren von Gegenständen untersucht. Konkrekt sollten Rahmen und dazugehörige QR-Codes erkannt werden, um dazu passende Inhalte darzustellen. Der Algorithmus zur Erkennung von Rahmen wurde dafür selbst entwickelt. Die Ergebnisse dieser Arbeit können dazu genutzt werden unterschiedliche Gegenstände in der realen Welt besser zu erkennen und dazu Informationen einzublenden.

Augmented Reality kooperatives Zeichentool


Im Rahmen einer Bachelorarbeit von Niklas Osmers, Thema: Entwicklung eines AR-basierten kooperativen Zeichentools zum Zeichnen auf Momentaufnahmen der Umgebung, wurde eine Anwendung für die Microsoft HoloLens entwickelt, mit der man im Augmentierten Raum (kollaborativ) zeichnen kann und diese Zeichnungen mit anderen Teilen kann. Diese Funktionalität wurde in einem Nutzertest überprüft bei dem die Probanden einander das Konzept der Zentralperspektive mit Fluchtpunkten erklären sollten. Probanden hatten die Möglichkeit Zeichnungen auf der Microsoft HoloLens anzufertigen und mit anderen zu teilen, um das Konzept zu verdeutlichen.

Themen, die behandelt werden, sind u.a. die Möglichkeiten der Unterstützung kooperierender Akteure über Augmented Reality, der Einsatz von neuen Technologien wie Augmented Reality oder IoT in spezifischen Anwendungsbereichen oder auch die Erforschung von verschiedenen Interaktionsmöglichkeiten mit all den technischen Geräten die uns Menschen heutzutage umgeben.

Raum & Adresse:
Technische Universität Clausthal
Julius-Albert Str. 4, Raum 220
38678 Clausthal-Zellerfeld
Germany 

Kontakt
Michael Prilla

 

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