Touching the 3rd Dimension (T3D) - Design und Analyse Perzeptuell-inspirierter Interaktionskonzepte für Stereoscopische Multi-Touch Oberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Antonio Krüger; Professor Dr. Frank Steinicke
• Fachliche Zuordnung: Arbeitswissenschaft, Ergonomie, Mensch-Maschine-Systeme ; Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 234610072

Derzeit dominieren mit Multi-Touch-Eingabe und stereoskopischer 3D-Ausgabe zwei Technologien Elektronikmessen und den Unterhaltungsmarkt. Ansätze zur Kombination dieser vielversprechenden Technologien wurden bereits untersucht und erste einfache Produkte zur (multi-)touch Interaktion mit stereoskopischen Displays wurden entwickelt. Erste Forschungsprojekte befassen sich aktuell noch primär mit technischen Fragestellungen, wie beispielsweise der Umsetzung von stereoskopischer Projektion auf ein berührungssensitves 3D-Display. Der Ansatz Multi-Touch-Oberflächen mit stereoskopischen 3D-Displays zu kombinieren, ermöglicht natürliche und uninstrumentierte Interaktion mit 3D-Inhalten und hat somit ein enormes Potential für eine Vielzahl von Anwendungsdomänen, z.B. im Unterhaltungsbereich, für Planung und Design, sowie für den Bildungssektor und zur Entscheidungsunterstützung. Durch die Skalierbarkeit dieser Technologie ist sie in unterschiedlichsten Displaysystemen einsetzbar, von 3D-Desktops bis zu großen kollaborativen Multi-Touch-Systemen (Tischen oder Wänden).Benutzerschnittstellen, die stereoskopischen Multi-Touch-Oberflächen verwenden, begegnen einer Reihe von perzeptuellen Problemen. So müssen z.B. visuell-haptische oder Akkomodation-Vergenz Konflikte beim Design der Benutzerschnittstelle berücksichtigt werden. Die derzeitigen Ansätze ignorieren solche perzeptuellen Konflikte fast vollständig und beschränken sich weitestgehend auf den eigentlichen Augenblick, wenn der Nutzer die Oberfläche berührt, wohingegen der entscheidende Zeitraum von der Intention bis zum Zeitpunkt der Interaktion auf der Display-Oberfläche bisher kaum betrachtet wurde. Dieser Zeitraum ist allerdings insbesondere bei stereoskopischen Displays von großer Bedeutung, da virtuelle Objekte nicht nur auf dem Display, sondern auch davor und dahinter dargestellt werden können. Dementsprechend ist eine Touch-Interaktion mit solchen Objekten entkoppelt von der eigentlichen "Berührung" zu betrachten. Die Vorteile, Herausforderungen und Grenzen der Kombination von Multi-Touch-Technologie und stereoskopischer 3D-Darstellung sind bisher kaum untersucht worden und sind somit noch nicht vollständig verstanden.Im Projekt "Touching the 3rd Dimension (T3D)" werden deshalb insbesondere die Beantwortung perzeptueller Fragestellungen während der Lebensdauer eines Touches (also auch vor der eigentlichen Berührungsphase) im Zentrum stehen. Darüber hinaus sollen Interaktionskonzepte für stereoskopische Multi-Touch-Oberflächen entwickelt und untersucht werden, die auf die perzeptuellen Einschränkungen der Nutzer eingehen. Durch Prototypen und Studien werden ebenfalls neue Erkenntnisse über die Natur von Berührung und Wahrnehmung in der realen Welt gewonnen. Darüber hinaus sollen im Rahmen von T3D potenzielle Anwendungsbereiche, insbesondere aus dem Bereich der 3D Modellierung (z.B. in der 3D Stadtplanung und im Computer-aided Design (CAD)) untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen