Konzept zur Verbesserung des realitätsgetreuen, visuellen Erlebens in virtuellen Umgebungen durch Eye-Tracking

Conference contribution
(Conference Contribution)


Publication Details

Author(s): Gerschütz B, Fechter M, Schleich B, Wartzack S
Editor(s): Ralph H. Stelzer, Jens Krzywinski
Publisher: Thelem Universitätsverlag & Buchhandlung GmbH & Co. KG
Publishing place: Dresden
Publication year: 2019
Conference Proceedings Title: Entwerfen Entwickeln Erleben in Produktentwicklung und Design 2019
Pages range: 51 - 65
ISBN: 978-3-95908-170-2
Language: German


Abstract

Ein
positives Nutzungserlebnis (engl. User Experience)
ist einer der Schlüsselaspekte erfolgreicher Produkte und damit auch die Grundlage
für den wirtschaftlichen Erfolg des Unternehmens. Ergonomische Bedienbarkeit
und ansprechende Gestaltung des Produkts haben hierauf einen starken Einfluss. Entwickler
und Designer versuchen deshalb, dieses Erlebnis bereits
in einer möglichst frühen Phase des Produktenwicklungsprozesses zu erfassen und
zu bewerten.

Ein
in der Automobilbranche erfolgreich eingesetztes Werkzeug zur Bewertung des
Nutzererlebnisses ist der Prototypenbau. Der Einsatz von Prototypen ist allerdings
mit einem hohen zeitlichen und finanziellen Aufwand verbunden und erst in
späteren Phasen des Produktentwicklungsprozesses möglich. Zu diesem Zeitpunkt können
Produktänderungen einen hohen zeitlichen und finanziellen Mehraufwand bedeuten.
Im Sinne des „Frontloadings“ ist es daher wünschenswert, für die Bewertung des
Nutzererlebnisses früh zur Verfügung stehende, digitale Modelle zu nutzen.
Damit können frühzeitig erste Erkenntnisse über das Nutzungserlebnis
unterschiedlicher Konzepte in die Entwicklung des Produkts einfließen.

Durch
Einsatz von Methoden der Virtuellen Realität (VR) besteht die theoretische
Möglichkeit, eine Bewertung des Produkts hinsichtlich Design und Ergonomie bereits
in frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses durchzuführen. Jedoch besteht
bei der visuellen Wahrnehmung von Größe, Distanz und Form in einem Head-Mounted
Display (HMD), insbesondere im Nahbereich, eine signifikante Diskrepanz zwischen
der virtuellen Darstellung eines Modells und dessen realen Aufbaus. Die Ursachen
dieser Wahrnehmungsdiskrepanzen konnten in bisherigen empirischen Studien nicht
exakt festgestellt werden. Im Allgemeinen werden diese mit fehlenden
Tiefenhinweisen oder Abweichungen in zur Berechnung der visuellen Darstellung
verwendeten Parametern, wie dem Sichtfeld oder dem Pupillenabstand, erklärt.

Als
Folge der vorhandenen Diskrepanz zwischen der gewünschten und der erzielten
Darstellung, sind Ergebnisse aus virtuellen Studien, insbesondere für die
Evaluierung ergonomischer Aspekte wie der Erreichbarkeit einzelner
Bedienelemente, nur bedingt belastbar. Bisher verwenden die meisten HMDs eine
vereinfachte Modellbildung zur Berechnung der visuellen Darstellung von
Objekten. Es wird über die räumliche Lage des Kopfes auf die Positionen der
Pupillen geschlossen, anstatt die exakten Pupillenpositionen heranzuziehen. Durch
den Einsatz von Eye-Tracking innerhalb von HMD‘s eröffnet sich die Möglichkeit,
die genaue Pupillenposition bei der Berechnung der visuellen Darstellung zu
berücksichtigen.









In
diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, um das Potential des Eye-Trackings
zur Erzeugung realitätsgetreuer, visueller Reize zu nutzen. Hierzu erfolgt die
Betrachtung verschiedener Tiefenhinweise, die bei der Wahrnehmung im Nahbereich
dominanten Einfluss besitzen und in bisherigen technischen Lösungen
unzureichend angesprochen werden. Zusätzlich wird der Einfluss der Verzerrung
der im HMD verbauten Linsen auf die Blickrichtungsabhängigkeit der Darstellung
anhand eines Demonstrators zur Simulation von Linsenbrechung in HMDs
aufgezeigt. Ausgehend von den beschriebenen Faktoren werden Lösungskonzepte
präzisiert um die Einschränkungen zu überwinden. Der Beitrag endet mit einer
Zusammenfassung sowie einem Ausblick auf nachfolgende Schritte zur Überwindung
der Wahrnehmungsdiskrepanzen um ein realitätsgetreues, visuelles
Nutzungserlebnis des Produkts zu ermöglichen.


FAU Authors / FAU Editors

Fechter, Marius
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik
Gerschütz, Benjamin
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik
Schleich, Benjamin Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik
Wartzack, Sandro Prof. Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik


How to cite

APA:
Gerschütz, B., Fechter, M., Schleich, B., & Wartzack, S. (2019). Konzept zur Verbesserung des realitätsgetreuen, visuellen Erlebens in virtuellen Umgebungen durch Eye-Tracking. In Ralph H. Stelzer, Jens Krzywinski (Hrg.), Entwerfen Entwickeln Erleben in Produktentwicklung und Design 2019 (pp. 51 - 65). Dresden: Dresden: Thelem Universitätsverlag & Buchhandlung GmbH & Co. KG.

MLA:
Gerschütz, Benjamin, et al. "Konzept zur Verbesserung des realitätsgetreuen, visuellen Erlebens in virtuellen Umgebungen durch Eye-Tracking." Tagungsband EEE 2019, Dresden Hrg. Ralph H. Stelzer, Jens Krzywinski, Dresden: Thelem Universitätsverlag & Buchhandlung GmbH & Co. KG, 2019. 51 - 65.

BibTeX: 

Last updated on 2019-02-07 at 15:52