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

Gerschütz B, Fechter M, Schleich B, Wartzack S (2019)


Publication Language: German

Publication Type: Conference contribution, Conference Contribution

Publication year: 2019

Publisher: Thelem Universitätsverlag & Buchhandlung GmbH & Co. KG

City/Town: Dresden

Pages Range: 51 - 65

Conference Proceedings Title: Entwerfen Entwickeln Erleben in Produktentwicklung und Design 2019

Event location: Dresden

ISBN: 978-3-95908-170-2

URI: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de/?file=pubmfk_5d1b61692b697

Open Access Link: http://urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-328486

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.

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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 (S. 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.

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