Abgeschlossene Arbeiten

MA/BA Student Titel Zeitraum
MA Jakob Weigert (extern, AUDI) Integration of Smartphones into the Automated testing Environment for Audi Infotainment Systems 12/2012-06/2013
BA Dominik Dusold Entwicklung eines Umfrage- und Evaluationssystems für die Hochschullehre 08/2013-10/2013
BA Lukas Witzani Gamification für die Spardose 07/2013-10/2013
BA Stefan Häuslmann Nutzerzentriertes Design einer zu Recycling motivierenden Smartphone App 06/2014-09/2014
BA Sebastian Scheffel Design einer mobilen Anwendung zur Erhöhung der Nutzererfahrung bei Mitfahrgelegenheiten 05/2014-07/2014
BA Christian Berger Augmented Reality Campus Guide 05/2014-09/2014
BA Bianka Roppelt (extern, LMU) Gamification in der Hochschullehre durch eine Quiz-App 06/2014-09/2014
MA Prisca Bonnet A Prototyping Framework for Glass-based Augmented Reality Use Cases 06/2014-09/2014
MA Wolfgang Bergbauer Live-Tracking im öffentlichen Nahverkehr 04/2014-10/2014
BA Martin Esche Untersuchung eines Belohnungsystems für SSL Verbindungen  
BA Florian Kovacs Auswirkungen der Verwendung von Datenbrillen mit See-Through-Technologie auf Autofahrer 12/2014-03/2015
BA Thomas Probst Auswirkungen der Verwendung von opaken monokularen Head-Mounted-Displays für Autofahrer 12/2014-03/2015
BA Daniel Riedl Unterstützung der Bedienung von Touchscreens in Fahrzeugen durch Verwendung eines zweiten Displays im Fahrersichtfeld 01/2015-03/2015
BA Alina Meixl Äußere Einflussfaktoren auf die Wahrnehmung von Usability 12/2014-03/2015
BA Stefan Kunz Ortsabhängige Aufzeichnung von Fitnessaktivitäten - Eine Fallstudie am Sportzentrum der Universität Passau 12/2014-03/2015
MA Alexander Kubiak Self-Monitoring in Hypoxia 12/2014-06/2015
BA Florian Penn Micro-Gesture Interaction on the Gear Shift 04/2015-07/2015
BA Fabian Göttl Implementierung eines Kinect Fusion Plugins für Unity 07/2015-09/2015
BA Stefan Bildl Design and Implementation of an Android Application for the retrospective Exploration of Lifelogging Data 09/2015-01/2016
BA Thomas Schmeizl Design and Implementation of an Embedded System Factory in the Context of Industry 4.0 09/2015-01/2016
BA Sebastian Witt Design and Implementation of an Factory Model in the Context of Industry 4.0 with Networked and Embedded Systems 07/2015-01/2016
BA Christian Reiser Implementierung eines Wizard-of-Oz-Frameworks für mobile Augmented Reality 09/2015-02/2016
BA Aaron Kopp Where to read? Effects of Text Input Redirection Across Body Proximate Displays 02/2016-05/2016
BA Luca Barthmann Augmented Reality Campus Guide 03/2016-06/2016
BA Maximilian Steindl Kanal-Konfigurator für ZF-MODAS 04/2016-07/2016
BA Philipp Sadlo Aktivitätserkennung im Fechten 03/2016-07/2016
BA Ahmed El-Wakeel Ad-hoc tiled Display Registration 03/2016-08/2016
BA Ahmed Abodeif Handheld Devices in Projection-based Spatial Augmented Reality 03/2016-08/2016
BA Mohamed Melouk AnnotatAR: Cross-Media Interaction Between Printed and Digital Books through Augmented Reality 03/2016-05/2016
BA Omar Essam Indoor Positioning using Beaconing Technology 03/2016-08/2016
BA Anna Eiberger Wahrnehmung von Informationen in einer mobilen Multi-Display-Umgebung mit unterschiedlichen Fokusebenen 05/2016-09/2016
MA Lukas Witzani Texteingabe in der virtuellen Realität 07/2016-10/2016
BA Felix Huppert SparkLaserCut: A Sketching Tool for Creating Rapid Prototypes using Laser Cutters 07/2016-10/2016
BA Andreas Reich Energieeffiziente Sensorknoten basierend auf der Intel Edison Plattform für Industrie 4.0 09/2016-12/2016
BA Alexander Seidl Industrielle Echtzeitanwendung zum Monitoring von Maschinendaten mittels einer Fabrikkarte 12/2016-03/2017
BA Roman Seeger Potenzieller Einfluss von Sponsoren auf Konferenz-Publikationen 01/2017-05/2017
BA Ahmed Mohamed A large-scale pseudo real time Biofeedback framework for interactive data collection, analysis, and visualization using smart devices 06/2017-08/2017
BA Rana Tarek Salaheldin Hassan Therapy Tracker 06/2017-09/2017
BA Mariam Ezz El Din Korashi Mobile Health Support for Users with Bipolar Disorder 06/2017-09/2017
BA Mirette Georgy Wearable and Mobile Therapy Support for User with Bipolar Disorder 06/2017-09/2017
BA Elena Werny Umgestaltung des Steuerhebels von ZF Marine in Bezug auf MMI 05/2017-08/2017
BA Nico Pilgram Biofeedback in the wild - a smart watch approach 05/2017-08/20017

Gamification für die Spardose

Betreuer: Tobias Stockinger
Bearbeiter: Lukas Witzani

Vielen Menschen fällt es schwer, ihr Geld im Hinblick auf ein fernes Ziel in der Zukunft zu sparen – z.B. den neuen Fernseher, das neue Auto oder das Traumhaus. Um sich selbst mehr zum Sparen zu bewegen, schließen einige Leute abseits der Technik zum Beispiel Sparaufträge, Bausparverträge und Versicherungen ab. Damit erfolgt ein Selbstzwang zu regelmäßigem Sparen. Aber ist das der einzige Weg zu mehr (Spar-)Diszplin? Im Bereich mobiler Applikationen beschränken sich derzeitige Lösungen meist auf Finanzplaner, die eigene Umsätze zwar visuell aufbereiten aber die oft nicht explizit zum Sparen motivieren.

Als Basis für die Arbeit soll sich hier in die theoretischen Grundlagen eingearbeitet werden und im Rahmen der Ausarbeitung als Stand der Technik dokumentiert werden.

Im ersten Teil dieser Arbeit soll eine Android Applikation entwickelt werden, welche aktuelle Erkenntnisse aus der Verhaltensforschung (Stichworte sind hier "behavioral economics" und "persuasive technologies") verwendet, um die Nutzer beim Sparen zu unterstützen. Die Applikation soll mithilfe einer Nutzerstudie evaluiert werden.

Der zweite Teil besteht aus der prototypischen Umsetzung einer "elektronischen Spardose" als technik-unterstützte Erweiterung des Sparschweins, die den aktuellen Stand des Sparvolumens mit der Android Applikation teilt. Das Konzept soll ebenfalls mit Nutzern getestet werden. Nachgegangen werden soll der Frage, ob und wie ein derartiges System die Motivation der Sparer beeinflusst.

Die gewonnen Erkenntnisse werden in einer schriftlichen Ausarbeitung festgehalten.

Entwicklung eines Umfrage- und Evaluationssystems für die Hochschullehre

Betreuer: Tobias Stockinger
Bearbeiter: Dominik Dusold

In Vorlesungen mit vielen Teilnehmern besteht oft nicht die Möglichkeit, die Inhalte in einem interaktiven Diskurs zu erarbeiten. Stattdessen wird der Stoff frontal präsentiert. Um dennoch auch in diesen Veranstaltungen die Zuhörer zu aktivieren, wie es z.B. in Seminaren möglich ist, wird oft auf Fragen an das gesamte Publikum zurückgegriffen. Es bedarf jedoch die Überwindung einer Hemmschwelle durch die Studierenden, um sich vor einem großen Auditorium zu Wort zu melden. Andere Abstimmungsverfahren wie Handzeichen oder Klicker-Umfragen haben ebenso eine Reihe an Nachteilen, wie z.B. die Ungenauigkeit bzw. die hohen Anschaffungskosten der technischen Klickergeräte. 

In dieser Bachelorarbeit soll eine Lösung erarbeitet werden, wie Smartphones, die sich zu einem wichtigen Bestandteil des alltäglichen Lebens entwickelt haben, weiter in die Lehre integriert werden können. Nach einer Exploration der bestehenden Ansätze, soll ein auf Android basierendes System implementiert werden, das einen benutzerfreundlichen Einsatz in der Hochschullehre ermöglicht. Hierbei soll es einerseits den Dozenten erleichtert werden, verschiedene Fragetypen ohne großen Zeitaufwand zu erstellen. Andererseits soll die Abstimmung für das Publikum effizient ausgestaltet werden. 

Am Ende fassen Sie Ihre Ergebnisse in einer schriftlichen Arbeit zusammen.

Design einer Mobilen Anwendung zur Erhöhung der Nutzererfahrung bei Mitfahrgelegenheiten

Betreuer: Tobias Stockinger

Bearbeiter: Sebastian Scheffel

Die Share Economy durchdringt immer mehr Bereiche des Alltags – anstatt Güter für sich alleine zu kaufen, werden sie mit anderen Konsumenten geteilt. Angefangen von Büchern über Wohnungen bis hin zu Transportmitteln wird vieles geteilt und so symbiotisch genutzt. Besonders das Angebot von Mitfahrgelegenheiten steigt und spezielle Portale bieten Fahrern und Mitfahrern die Möglichkeit Fahrgemeinschaften zu finden und so Kosten zu sparen. Jedoch zeigt sich, dass auch große Soziale Netzwerke, wie z.B. Facebook, genutzt werden, um Fahrgemeinschaften zu bilden. Dies bietet für die Fahrer den Vorteil, dass sie keine Gebühren für die Fahrtvermittlung bezahlen müssen. Außerdem ist die Kontaktaufnahme unkompliziert, da diese Netzwerke auf Kommunikation spezialisiert sind. Ein großer Nachteil der sich hieraus ergibt ist die Unübersichtlichkeit des Angebots. Die Facebook-Gruppen, zu denen sich Pendler zusammenschließen, bieten nicht die Möglichkeit Fahrten zu filtern – die Einträge werden darüberhinaus nicht für den Anwendungsfall speziell sortiert. 

In dieser Arbeit soll ein Konzept für eine mobile Anwendung erarbeitet werden, um den Nutzen und das Nutzererlebnis von Fahrgemeinschaften zu erhöhen. Dabei soll es den Nutzern vereinfacht werden, bestehende Gruppen auf Facebook nach Mitfahrgelegenheiten zu durchsuchen. Ebenso soll die Veröffentlichung eines Angebots in einer bestimmten Gruppe benutzerfreundlicher werden. Um weitere Anreize für die Nutzung von Fahrgemeinschaften zu setzen, sollen Erkenntnisse aus der Verhaltensforschung und Psychologie in das Konzept einfließen.

Erwartet wird eine wissenschaftliche Herangehensweise und eigenständiges Arbeiten bei der Umsetzung von User-Centered Design Methoden. Die mobile Anwendung soll in einem anschließenden Schritt mit der Zielgruppe evaluiert werden und deren Nutzen diskutiert werden. Die Ergebnisse werden in einer wissenschaftlichen Ausarbeitung festgehalten.

Augmented Reality Campus Guide

Betreuung: Marion Koelle

Bearbeiter: Christian Berger

Augmented Reality (AR) bezeichnet die Überlagerung der wahrgenommenen Realität des Nutzers durch computergenerierte Informationen. Diese Technologie kann den Nutzer bei der Orientierung in einer neuen, unbekannten Umgebung unterstützen, z.B. durch an den Gebäuden ausgerichtete Navigationshinweise. Als ein Anwendungsbeispiel dafür soll ein Augmented Reality Campus Guide für die Universität Passau entwickelt werden.

Basisfunktionalität

Ziel der Bachelorarbeit ist es, eine mobile Anwendung (Android) für Erstsemesterstudenten an der Universität Passau zu entwickeln, die Augmented Reality einsetzt, um z.B. das Finden des richtigen Gebäudes und Hörsaals zu erleichtern oder Informationen passend zur Position des Nutzers einblendet. Die Bachelorarbeit umfasst Entwurf und Implementierung dieser Anwendung.

Discoverability, Interpretability, Usability and Utility...

Diese vier Kriterien wurden von Sà et al. [1] als Schlüsselprobleme beim Design mobiler Augmented Reality Applikationen identifiziert. Ziel der Arbeit ist, diese Kriterien im Sinne eines nutzerzentrierten Design-Prozesses (User-Centered-Designs, UCD) über den gesamten Entwicklungszeitraum miteinzubeziehen und Design Entscheidungen entsprechend zu motivieren. Zunächst soll daher ein Grundlagenwissen über verschiedene Methoden des Prototypings sowie des  UCD erarbeitet werden. Eine geeignete Auswahl dieser Methoden (z.B. Experten Interviews, Fokus Gruppen Diskussion, etc...) soll schließlich während der verschiedenen Phasen der Projektentwicklung angewendet und kritisch reflektiert und bewertet werden.

Zum Weiterlesen

[1] Marco de Sa ? and Elizabeth Churchill. Mobile Augmented Reality: Exploring Design and Prototyping Techniques. In Proceedings of the 14th international Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services, pages 221–230. ACM, 2012.

Gamification in der Hochschullehre: Quiz-Show

Betreuer: Tobias Stockinger

Bearbeiterin: Bianka Roppelt (extern, LMU)

In der modernen Hochschullehre wird verstärkt auf verschiedene interaktive Methoden zur Wissensvermittlung und –festigung zurückgegriffen. Vor allem in Übungen und Seminaren bietet die Hochschuldidaktik ein großes Repertoire an Methoden, um reinen Frontalunterricht zu vermeiden (für eine Übersicht siehe Mobidics). Manche dieser Methoden beinhalten spielerische Elemente, die dem derzeit wachsenden Bereich von „Gamification“ zugerechnet werden können.

Eine besondere Methode ist „Quiz-Show“, wo der Vorlesungsstoff im Format bekannter TV Quiz-Shows aufbereitet wird. Das Potenzial dieser Methode wird jedoch vermutlich noch nicht ausgeschöpft, da typische Elemente – Bildschirm, Joker, Publikumsbeteiligung – nur provisorisch verwendet werden.

In dieser Arbeit soll ein technisches System entwickelt werden, das in einer Übung die „Quiz-Show“ Methode möglichst detailgetreu an Sendungen wie „Wer wird Millionär“ anlehnt. Hierbei soll es dem Dozenten ermöglicht werden, einen Fragenpool zu verwalten und die Fragen nach Schwierigkeit zu kategorisieren. Die Fragen werden zufällig ausgewählt und dem „Showmaster“ auf einem Tablet-PC präsentiert. Für den Kandidaten und die Zuhörer wird die Frage an eine Leinwand projiziert. Der Publikumsjoker soll über eine Abstimmung per Laptop/Smartphone realisiert werden.

Im ersten Teil der Arbeit ist eine Literatur-Recherche in den Bereichen Gamification und mobiles Lernen anzufertigen. Bestehende Lösungen werden mit einem Competitor Benchmark analysiert. Darauf aufbauend wird das System mit Hilfe von User Centered Design Methoden konzipiert und implementiert. Der Prototyp soll im echten Lehrbetrieb an der Universität Passau getestet und vorwiegend qualitativ evaluiert werden. Nachgegangen soll vor allem der Frage, wie gut sich diese Art von Gamification im Hochschulkontext eignet. Am Ende steht eine schriftliche Ausarbeitung, die einen Überblick über bestehende Literatur gibt und den Design-Prozess verdeutlicht. 

Wünschenswerte Kenntnisse: 

  • Mind. zwei relevante Programmier-/Skriptsprachen aus: Java, Python, JavaScript, SQL
  • Android Programmierung + UI Design
  • Wissenschaftliches Arbeiten

A Prototyping Framework for Glass-based Augmented Reality Use Cases

Betreuung: Marion Koelle

Bearbeiterin: Prisca Bonnet

Augmented Reality (AR) bezeichnet die Überlagerung der wahrgenommenen Realität des Nutzers durch computergenerierten Daten. Head-mounted Displays (HMDs) wie beispielsweise Google‘s Glass oder Vuzix’s  M100 können dieses Prinzip umsetzen, indem sie Informationen direkt in das Sichtfeld des Nutzers einblenden. Die Verwendung von Sensordaten, entweder aufgenommen durch das HMD selbst oder von externen Sensoren,  macht eine Vielzahl verschiedener Augmented Reality (AR) Einsatzbereiche denkbar. Um derartige Szenarien aus dem Blickwinkel der Mensch-Maschine Interaktion betrachten zu können, ist es wünschenswert, Prototypen auch in kontrollierten Laborexperimenten evaluieren zu können.

Ziel dieser Arbeit ist es, ein Framework zu schaffen, dass die Simulation von context-sensitiven, z.B. ortsbasierten AR Szenarien im Labor ermöglicht. Im Rahmen der Arbeit soll zunächst ein Überblick über existierende Systeme erstellt werden, um anschließend ein solches Systems an der Uni Passau prototypisch umzusetzen.  Denkbar wäre dabei z.B. die Verwendung einer oder mehrerer Projektionen in einer (teil-) immersiven Video Umgebung.  Zusätzlich soll ein Framework implementiert werden, dass einem Versuchsleiter die Konfiguration eines Testszenarios erleichtert. Das Framework soll zudem die Sensordaten  (Headtracking, Gyro, Accelerometer, Kompass) integrieren, um so die Evaluation prototypischer AR Anwendungen für Plattformen wie z.B. Google Glass unter kontrollierten Laborbedingungen zu unterstützen.

Die Ausarbeitung kann auf deutsch oder englisch verfasst werden.  Je nach Art der Arbeit (BA/MA) kann der Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung variiert werden.

Wünschenswerte Kenntnisse: 

  • sehr gute bis gute Englisch Kenntnisse
  • Programmiererfahrung in Java
  • Kenntnisse in min. einer der nachfolgenden Sprachen: C, C++,  C#, Python, Matlab
  • Nice to have: Programmiererfahrung in Android 

 

Nutzerzentriertes Design zur Erstellung einer Recycling App

Betreuer: Tobias Stockinger

Bearbeiter: Stefan Häuslmann

In Großstädten wie München, Frankfurt oder Berlin ist die Dichte der Sammelcontainer für Altglas, Dosen und Plastikmüll oft höher als in kleineren Städten. Außerdem verfügen Großstädte meist über eine Wertstofftonne („Gelbe Tonne“), die ähnlich wie die Papier-, Bio- und Restmülltonne regelmäßig entleert wird. Jedoch ist dieses System nicht in allen Städten verfügbar, was jene Einwohner somit vor die Wahl stellt, entweder ihren Abfall im Wertstoffhof zu recyclen oder Müll weniger streng zu trennen. Letzteres stellt für die Umwelt ein direktes Problem dar, wohingegen der Weg zum Recyclinghof einen Aufwand darstellt, der oftmals viel Zeit und ein eigenes Auto erfordert. Darüber hinaus unterscheiden sich die Öffnungszeiten der Wertstoffhöfe untereinander und sind nicht jeden Tag identisch, so dass man nicht spontan den Weg auf sich nehmen kann.

Diesen Problemen soll mit einer mobilen App, die in dieser Bachelor-/Masterarbeit entwickelt wird, begegnet werden. Ziel ist es, die Nutzer einerseits zur richtigen Mülltrennung zu ermutigen und hierbei zu unterstützen. Zum anderen sollen detaillierte und einfach abzurufende Informationen zu den Wertstoffhöfen bereitgestellt werden. Das Konzept für die App soll mit Hilfe von „User Centered Design“ Methoden erarbeitet und implementiert werden. Anschließend wird die App in einer Nutzerstudie evaluiert. Die gewonnen Erkenntnisse werden in einer schriftlichen wissenschaftlichen Ausarbeitung festgehalten.

Wünschenswerte Kenntnisse: Android Programmierung, User Centered Design Methoden, Nutzerstudien, Wissenschaftliches Arbeiten

 

Sicher surfen: Ein Belohnungssystem für die Nutzung von SSL-Verbindungen

Betreuer: Tobias Stockinger

Bearbeiter: Martin Esche

Sicheres Surfen im Internet ist eines der großen Themen der Informatik. Dass es möglich und wichtig ist, Verbindungen und Nachrichten zu verschlüsseln, wird auch der großen Masse an Nutzern immer mehr bewusst. Ein Zeichen hierfür ist die steigende Verbreitung von Instant-Messenger Apps mit Ende-zu-Ende Verschlüsselung, wie z.B. Telegram oder Threema. Bei diesen Apps ist es im Gegensatz zu Whatsapp oder dem Facebook Messenger dem Betreiber nicht ohne weiteres möglich auf die Nachrichten der Nutzer zuzugreifen. 

Bisher zeigen die meisten Browser ein Schloss-Symbol an, um dem Benutzer mitzuteilen, ob eine Internetseite SSL verwendet und wie hoch die Sicherheitsstufe einzuschätzen ist. Viele Internetnutzer achten jedoch nicht auf diese Symbole und übermitteln sensible Daten oft unverschlüsselt. So können Angreifer zum einen Passwörter einfach auslesen. Zum anderen steigt das Risiko, Opfer eines Phishing Angriffs zu werden. Es existieren jedoch bereits einige Lösungsansätze, um diesen Risiken entgegenzuwirken.

In dieser Arbeit soll eine neue Lösung entwickelt werden, die das Bewusstsein für verschlüsselte Kommunikation seitens der Benutzer erhöht. Der/die Student/-in soll erforschen, wie sich Belohnungssysteme und Spiel-Elemente (Gamification) auf dieses Sicherheitsbewusstsein auswirken können. Ziel ist es unter anderem, eine Erweiterung für einen gängigen Browser zu implementieren, die das Verhalten der Nutzer analysiert und motivierendes Feedback an sie zurückgibt. Mittels einer wissenschaftlichen Studie soll evaluiert werden, ob Benutzer ihr Verhalten ändern und sich somit sicherer im Netz bewegen. 

Das Konzept und die Ergebnisse werden schließlich in einer wissenschaftlichen Ausarbeitung im Umfang von ca. 40 Seiten festgehalten. Wir hoffen Ihr Interesse geweckt zu haben und freuen uns auf eine erste Kontaktaufnahme per Email. Eine Anpassung des Themas für Master-Studierende ist ggf. möglich.

Wünschenswerte Kenntnisse: 

  • JavaScript, XML, HTML5, SQL
  • Grafikdesign
  • Wissenschaftliches Arbeiten

Driver Distraction with Data Glasses

Betreuung: Patrick Lindemann

Thema 1: Auswirkungen der Verwendung von Datenbrillen mit See-Through-Technologie auf Autofahrer
Bearbeiter 1: Florian Kovacs

Thema 2: Auswirkungen der Verwendung von opaken monokularen Head-Mounted-Displays für Autofahrer
Bearbeiter 2: Thomas Probst

Mit Google Glass ist Datenbrillen-Technologie in den letzten Jahren zunehmend ins Bewusstsein der Bevölkerung gerückt. Dabei existieren bereits Konkurrenzprodukte wie die Epson Moverio oder die Vuzix M100. Ein möglicher Anwendungsbereich für solche „Smart Glasses“ ist der Einsatz in Fahrzeugen zur Unterstützung des Fahrers. Eine Datenbrille am Steuer eines Autos zu tragen ist weder in den USA noch in Deutschland explizit verboten. Jedoch stellt sich die Frage, ob das Tragen von Datenbrillen am Steuer durch eine möglicherweise erhöhte Ablenkung des Fahrers doch eher ein Risiko als eine Unterstützung darstellt.

Im Rahmen einer Bachelor- oder Masterarbeit soll dieser Sachverhalt ausführlich untersucht werden. Nach einer Literaturrecherche über verwandte Arbeiten soll eine Studie entworfen werden, mit der die Auswirkung verschiedener Datenbrillen auf die Fahrerablenkung erforscht werden soll. Dabei sollen Nutzer am Fahrsimulator Einblendungen auf Smart Glasses erhalten bzw. Aufgaben erledigen während sie eine Autofahrt simulieren. Nach der Evaluation der Lösungen werden die Erkenntnisse in einer schriftlichen wissenschaftlichen Arbeit festgehalten.

Die Ausarbeitung kann auf deutsch oder englisch verfasst werden.  Je nach Art der Arbeit (BA/MA) kann der Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung variiert werden.

 

Wünschenswerte Kenntnisse: 

  • sehr gute bis gute Englisch Kenntnisse
  • Programmiererfahrung, z.B. in Java
  • Nice to have: Programmiererfahrung in Android 

 

Unterstützung der Bedienung von Touchscreens in Fahrzeugen durch Verwendung eines zweiten Displays im Fahrersichtfeld

Betreuung: Patrick Lindemann

Bearbeiterin: Daniel Riedl

Aus neuen PKW-Modellen vieler Hersteller sind Touchscreens als Bestandteil des Cockpits nicht mehr weg zu denken. Die Bedienung bringt jedoch sicherheitsrelevante Nachteile mit sich, denn durch das Fehlen von Greifbarkeit und haptischer Rückmeldung wenden Fahrer gegenüber klassischen Bedienelementen öfter und länger den Blick von der Straße ab. Trotz vieler Bedenken und wissenschaftlicher Ergebnisse in diesem Zusammenhang setzen viele Hersteller weiterhin auf Touchscreens. Ein anderer Trend aus dem Cockpit könnte helfen: Head-up-Displays projizieren Informationen direkt in das Sichtfeld des Fahrers. Kann dies genutzt werden, um die Bedienung von Touchscreens ohne Veränderung der Blickrichtung zu erleichtern?

Im Rahmen einer Bachelor- oder Masterarbeit soll dieser Sachverhalt ausführlich untersucht werden. Mit Hilfe einer Vorstudie werden Methoden evaluiert, die HUD-Anzeige zur Unterstützung der Bedienung eines Touchscreens zu nutzen. Anschließend sollen geeignete Interfaces implementiert werden, die später im Fahrsimulator im Rahmen einer Studie erprobt werden. Nach der Evaluation der Lösung werden die Erkenntnisse in einer schriftlichen wissenschaftlichen Arbeit festgehalten.

Die Ausarbeitung kann auf deutsch oder englisch verfasst werden.  Je nach Art der Arbeit (BA/MA) kann der Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung variiert werden.

 

Wünschenswerte Kenntnisse: 

  • sehr gute bis gute Englisch Kenntnisse
  • Programmiererfahrung, z.B. in Java
  • Nice to have: Programmiererfahrung in Android 

 

Mikrogesten-Interaktion am Schalthebel

Betreuung: Patrick Lindemann

Bearbeiterin: Florian Penn

Moderne Fahrzeuge sind heutzutage mit vielfältigen und mitunter sehr komplexen Systemen für Infotainment bzw. tertiäre Aufgaben während der Fahrt ausgestattet. Allerdings sind z.B. die heute zunehmend verbauten Touchscreens wegen des erhöhten Bedarfs an Aufmerksamkeit zur Bedienung immer wieder in der Kritik. Neue Eingabemethoden wie z.B. Gestensteuerung könnten dieses Defizit ausgleichen. Während zu Gesten die vor der Mittelkonsole oder am Lenkrad ausgeführt werden schon einige Arbeiten existieren, ist die Steuerung vom Schaltknüppel aus bisher nicht betrachtet worden.  Kann man mit den Fingern ausgeführte Mikrogesten am Schalthebel ausreichend genau identifizieren und für die Steuerung von Funktionen verwenden? Lässt sich so eine Bedienung typischer Systeme mit nur geringer Ablenkung ermöglichen?
Im Rahmen einer Bachelorarbeit soll dieser Sachverhalt ausführlich untersucht werden. Nach einer Litera-turrecherche über verwandte Arbeiten soll mit Hilfe des Intel Perceptual Computing SDK und der Creative Interactive Gesture Camera eine für den Fahrsimulator verwendbare Lösung zur Mikrogestenerkennung entwickelt werden. Nach der Evaluation der Lösung werden die Erkenntnisse in einer schriftlichen wissenschaftlichen Arbeit festgehalten.

Die Ausarbeitung kann auf deutsch oder englisch verfasst werden.

 

Wünschenswerte Kenntnisse: 

  • Sehr gute bis gute Englisch Kenntnisse
  • Programmiererfahrung, z.B. in Java
  • Wissenschaftliches Arbeiten

 

Smartphones als Self-Monitoring Tools in der Hypoxie

Betreuung: Marion Koelle, Stephan Pramsohler (Hypoxie Bad Aibling)

Bearbeiter: Alexander Kubiak

Hypoxietraining (Höhentraining) versucht durch natürliche oder simulierte Seehöhe einen Trainingseffekt zu erzielen, der auf den Akklimatisierungsvorgang im Körper an die veränderte Sauerstoffsituation (verminderter O2-Partialdruck) zurückzuführen ist. Neben dem klassischen Einsatz im Alpinismus wird Höhentraining auch in der Schlafforschung eingesetzt. Für die Bestimmung der Sauerstoffsättigung im Blut werden häufig Pulsoximeter eingesetzt um z.B. nächtliche Atemaussetzer zu erkennen oder frühzeitig Hinweise auf eine drohende Höhenkrankheit zu erhalten.

Die Integration eines Smart-phone basierten "self-moitoring" Ansatzes ("quantified self") in dieses Szenario könnte es dem Benutzer erlauben die vom Sensor erfassten Werte eigenständig zu verfolgen. Durch geeignete Darstellung der erfassten Daten sowie Feedbackmechanismen ist es unser Ziel einen informativen Mehrwert für den Benutzer zu erreichen. Denkbare Varianten oder Erweiterungen könnten eine online/offline Datenhaltung sowie zeitgesteuerten automatischen Upload beinhalten.

Im Rahmen einer Masterarbeit soll eine Android-basierte Applikation entwicket werden, die drahtlos auf die Sensordaten eines Pulsoximeters zugreift und geeignete self-monitoring Funktionalitäten bereit stellt. Schwerpunkt der Arbeit ist dabei die Entwicklung und Evaluation  von geeigneten Feedbackmechanismen sowie eine Einordnung des eigenen Projekts in den Kontext relevanter Arbeiten.

Die Masterarbeit wird in Zusammenarbeit mit dem Hermann Buhl Trainings- und Forschungszentrum Bad Aibling (http://www.hypoxie.com/) angeboten. 

Implementierung eines Wizard-of-Oz-Frameworks für mobile Augmented Reality

Betreuung: Dr. Jens Grubert

Bearbeiter: Christian Reiser

Der Begriff „Wizard-of-Oz“ wird in der Mensch-Maschine-Interaktion für ein Studien Design verwendet, bei dem eine künstliche Intelligenz durch einen Menschen, den „Wizard“ simuliert wird.  Dieses Prinzip soll im Rahmen einer Bachelorarbeit oder eines Forschungspraktikums als Augmented Reality (AR) Spiel umgesetzt werden:  Es spielen jeweils zwei Spieler mit- bzw. gegeneinander: einer nimmt die Rolle des „Wizards“ ein, während der jeweilige Gegenspieler eine vom „Wizard“ gestellte Aufgabe zu lösen hat. Eine mögliche Variante könnte z.B.  auf dem bekannten Spielprinzip „I spy with my little eye…“ – „Ich sehe was was du nicht siehts“ aufbauen. Ihrer Kreativität sind dabei jedoch keine Grenzen gesetzt.
Im Rahmen der Abschlussarbeit soll dabei eine Android Anwendung implementiert werden, die die nachfolgend genannten Kriterien erfüllt:

  • Verwendung der für die Augmented Reality (AR) typischen video see-through Technologie. Dabei soll dem „Wizard“ jeweils das Kamerabild seines Mitspielers angezeigt werden. Als Teil der Aufgabenstellung sollen hierbei verschiedene Möglichkeiten der Videoübertragung recherchiert und verglichen werden, um anschließend eine Entscheidung für eine der beschriebenen Methoden zu treffen.
  • Der „Wizard“ hat dann die Möglichkeit die Kameraansicht seines Mitspielers durch virtuelle Überlagerungen zu manipulieren. Für das Tracking darf dabei auf existierende Frameworks und Technologien, wie z.B. das Metaio Instanttracking
    (vgl.https://dev.metaio.com/sdk/tutorials/instant-tracking/) zurück gegriffen werden.

Das entwickelte Spiel wird abschließend qualitativ evaluiert. Die Ergebnisse werden in einer wissenschaftlichen Ausarbeitung festgehalten.

Die Ausarbeitung kann auf Deutsch oder auf Englisch verfasst werden.  Je nach Art der Arbeit (BA/MA) kann der Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung variiert werden. Die Bearbeitung des Themas im Rahmen eines Forschungspraktikums ist nach Absprache ebenfalls möglich.

 

Where to read? Effects of Text Input Redirection Across Body Proximate Displays

Betreuung: Dr. Jens Grubert

Bearbeiter: Aaron Kopp

  

 

Video of the prototype.

Body proximate display environments (Figure 1, left) can be formed by combining multiple handheld, head-mounted, wrist-worn or other displays. Wearable displays such as smartwatches and smartglasses have the potential to extend the interaction capabilities of mobile users beyond a single display.

One promising application case is typing. Instead of having to read and write text on a small soft keyboard on a smartphone at the same time, users could redirect input from their smartphone to a head-mounted display (HMD, such as Google Glass or Microsoft Hololens). This could potentially increase typing efficiency and at the same time give a better protection from “shoulder surfers” as the typed text is only privately visible to the user.

However, this cross-display typing could be inhibited by various effects. For example, the HMD and smartphone are typically at different focus distances, such that the user would need to re-focus when switching between displays. Also, the spatial separation between input and output area could slow down the typing process.

If you are interested in the project you should:

 

  • Implement a simple text editor which can run across a smartphone and a HMD
  • Run a user study which compares typing performance fort he following conditions: smartphone only, smartphone + HMD combined and spatially registered (as in Figure 1, right), smartphone + HMD combined but spatially not registered
  • Hence, it is worthwhile to study those effects of typing across body proximate displays on text input in more detail. 

 

 

Augmented and Virtual Reality Navigation in the Wild - "AR Campus Guide 2.0"

Betreuung: Marion Koelle, Prof. Dr. Matthias Kranz

Bearbeiter: Luca Barthmann

Die Android Anwendung „Augmented Reality Campus Guide“ stellt Navigationshinweise als visuelle Überlagerungen des Kamerabildes dar. Im Rahmen einer Bachelor-/Masterarbeit soll die bestehende Android-Applikation auf Basis aktueller Forschung erweitert werden. Konkret sollen dabei insbesondere die von Möller et al. [1] präsentierten Konzepte eingearbeitet und in einer „in-the-wild“ Studie evaluiert werden.

  • Feature Acquisition Helper („Wasserwaage“): Mittels dieser, in [1] vorgestellten Visualisierung, soll dem Nutzer angezeigt werden, wie gut bzw. schlecht sich die Art und Weise auf die er sein Smart Phone hält auf das Tracking auswirkt. Die Arbeit knüpft an das bestehende Konzept an und bindet dieses in die Benutzungsoberfläche ein.
  • 360° Virtual Reality (VR) Ansicht: Ist die Trackingqualität nicht ausreichend um eine virtuelle Überlagerung des Kamerabildes anzuzeigen, so soll an dessen Stelle eine virtuelle, 360° Aufnahme der Umgebung gezeigt werden. Für die Aufnahme der 360° Darstellung dürfen geeignete Tools, wie z.B. https://occipital.com/360/app verwendet werden.
  • Für die Augmented Reality (AR) Ansicht kann auf der bereits existierenden Software aufgebaut werden. Die bestehende Android-Applikation soll im Rahmen der Arbeit überarbeitet und erweitert werden, so dass eine Evaluation auf Basis einer „public Beta“ Version über den Google Play Store möglich wird.

Je nach Art der Arbeit (BA/MA) können für den Wechsel zwischen AR- und VR Ansicht verschiedene Konzepte realisiert werden. Ein nutzergesteuerter Wechsel über die Benutzungsschnittstelle ist dabei ebenso denkbar wie ein automatisierter Wechsel auf Basis von Heuristiken.

Die Ausarbeitung kann auf Deutsch oder auf Englisch verfasst werden. Je nach Art der Arbeit (BA/MA) kann der Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung variiert werden. Die Bearbeitung des Themas im Rahmen eines Forschungspraktikums ist nach Absprache ebenfalls möglich.

[1] A. Möller, M. Kranz, S. Diewald, L. Roalter, R. Huitl, T. Stockinger, M. Koelle, P. Lindemann. Experimental Evaluation of User Interfaces for Visual Indoor Navigation. In: Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI 2014), pp. 3607-3616, Toronto, ON, Canada, April-May 2014.