Beschreibung
Im letzten Jahrzehnt ist Mixed Reality zu einer vielversprechenden Technologie geworden, um Nutzer bei alltäglichen Aufgaben zu unterstützen. Mixed Reality ermöglicht es, die wahrgenommene Realität mit virtuellen Inhalten zu verschmelzen. Dadurch kann die vom Nutzer wahrgenommene Realität mit visuellen Hinweisen überlagert werden, die helfen relevante Objekte in der Umgebung zu lokalisieren, selbst wenn diese nicht im Sichtfeld des Nutzers liegen. Dieser Ansatz ist vielversprechend für unterschiedliche Szenarien, zum Beispiel im Straßenverkehr, in welchem ein Autofahrer beim Abbiegen einen Fahrradfahrer übersieht, oder im Fall eines andockenden Containerschiffes, in welchem die verantwortliche Person gleichzeitig mehrere unterstützende Schlepper überwachen muss. In all diesen Szenarien können visuelle Hinweise, die es Nutzern ermöglichen relevante Objekte außerhalb der Sicht zu lokalisieren, helfen, die Situationswahrnehmung zu verbessern und gefährliche Konsequenzen zu vermeiden. In dieser Arbeit, folgen wir der Research-through-Design Methodik, um visuelle Hinweise in Mixed Reality zu entwickeln und zu evaluieren, die es Nutzern ermöglichen, die Position von Objekten außerhalb der Sicht zu bestimmen. Anfänglich haben wir drei verschiedene Szenarien mit Hilfe einer ethnografischen Studie, einer Unfallanalyse und Literaturrecherchen untersucht. Anschließend, inspiriert von den unterschiedlichen Szenarien, haben wir alle Grundlagen und verwandten Arbeiten analysiert, um drei Forschungsfragen abzuleiten, die in der vorliegenden Arbeit im Detail untersucht werden sollen: (RQ1) In welchem Umfang müssen bestehende Off-Screen-Visualisierungstechniken angepasst werden, um die Richtung zu den Objekten außerhalb der Sicht in Mixed Reality anzuzeigen?, (RQ2) Wie können Mixed Reality-Geräte mit einem kleinen Sichtfeld erweitert werden, um Richtungshinweise auf Objekte außerhalb der Sicht zu präsentieren, und (RQ3) Inwiefern kann die Richtung und Distanz zu statischen oder beweglichen Objekten außerhalb des Sichtfeldes in Mixed Reality dargestellt werden? Unsere Ergebnisse zeigen, dass visuelle Hinweise in der Peripherie leicht erkennen sind und helfen Objekte außerhalb der Sicht schnell zu finden. Wir konnten zeigen, dass drei-dimensionale visuelle Hinweise zu geringeren Richtungsschätzfehlern führen als zwei-dimensionale Hinweise. Außerdem können radiale Lichtdisplays das vorhandene Display erweitern um Richtungsinformationen anzuzeigen, wenn das Sichtfeld des vorhanden Displays problematisch klein ist. Wenn ein Benutzer jedoch mehrere Objekte außerhalb der Sicht lokalisieren soll die ebenfalls verdeckt sind, dann reichen Richtungsinformationen nicht aus und zusätzliche Distanzinformationen werden benötigt. Wir konnten zeigen, dass es möglich ist diese zusätzlichen Informationen anzuzeigen, jedoch mit erhöhter Arbeitslast und zusätzlicher visueller Verdeckung. Darüber hinaus sollten visuelle Hinweise, die dem Benutzer helfen, Objekte außerhalb der Sicht zu lokalisieren, nicht verschwinden wenn diese Objekte auf dem Bildschirm sichtbar sind, um Fehlerraten zu reduzieren und die visuelle Assistenz effektiv zu verbessern.
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