ControlAR: Smartphone as a controller for an augmented reality application

Abstract

Die wachsende Popularität von Augmented Reality (AR) hat einen Bedarf an neuen Eingabemethoden geschaffen, die die Benutzerinteraktion in AR-Umgebungen verbessern. In dieser Masterarbeit wird untersucht, wie Augmented-Reality-Anwendungen Smartphones als Controller nutzen können und wie diese Geräte im Vergleich zu herkömmlichen bewegungsbasierten Controllern in Bezug auf Effizienz und Benutzerfreundlichkeit abschneiden. Die Forschungsfrage, die dabei im Mittelpunkt steht, lautet wie folgt: Wie effizient und benutzerfreundlich können Smartphones als Steuergeräte für AugmentedReality-Anwendungen eingesetzt werden? Um diese Frage zu beantworten, legt die Studie zunächst eine theoretische Grundlage zu Übergangsschnittstellen und untersucht die Rolle verschiedener Eingabegeräte bei der Überbrückung der Kluft zwischen digitalen und physischen Umgebungen in AR. Es wurde ein grundlegender Software-Prototyp
entwickelt, der eine Anwendung umfasste, die mit dem Magic Leap One-Headset als Betrachter und einer iOS-basierten Anwendung, die als Smartphone-Controller diente, verbunden war. Die Smartphone-Anwendung verfügte über ein virtuelles Trackpad zur Zeigermanipulation und eine Texteingabeschnittstelle, wobei die Datenübertragung über Bluetooth Low Energy (BLE) erfolgte. Bei der Bewertung wurden sowohl quantitative als auch qualitative Methoden zur Beurteilung der Leistung der Controller eingesetzt. Quantitative Metriken umfassten die Bearbeitungszeit, die Fehlerrate und die Bewegungszeit, während qualitatives Feedback durch die System Usability Scale (SUS) und Teilnehmerinterviews eingeholt wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass die Smartphonebasierte Steuerung bei der Texteingabe sehr effizient war und von der Vertrautheit der Nutzer mit Smartphone-Tastaturen profitierte. Allerdings gab es Probleme bei der
Zeigersteuerung, da ergonomische Einschränkungen zu einer geringeren Benutzerzufriedenheit im Vergleich zum bewegungsbasierten Magic Leap One Controller führten. Die Ergebnisse zeigen, dass Smartphones zwar einen vielseitigen und wiedererkennbaren Eingabemechanismus für spezifische AR-Aufgaben bieten, ihre Effektivität als universelle Controller jedoch durch Einschränkungen in Bezug auf Komfort und haptischer Feedback eingeschränkt ist. Die potenziellen Ergebnisse dieser Forschung weisen auf einen Verbesserungsbedarf beim Design der Smartphone-Eingabe hin, einschließlich der Integration von haptischem Feedback und anpassbaren Zeigergeschwindigkeitseinstellungen. Diese Forschung liefert empirische Beweise für den Bereich des AR-Interaktionsdesigns und präsentiert Erkenntnisse, die die Entwicklung zukünftiger AR-Controller verbessern könnten.

Datum der Bewilligung	2024
Originalsprache	Englisch (Amerika)
Betreuer/-in	Andreas Ernst Riegler (Betreuer*in)