Navigation in virtuellen dreidimensionalen Umgebungen: Modell der Einflussfaktoren, Anwendung und Evaluierung
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| adam_text | Titel: Navigation in virtuellen dreidimensionalen Umgebungen
Autor: Volbracht, Sabine
Jahr: 2002
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Navigation in virtuellen dreidimensionalen Umgebungen 5
2.1 Virtuelle dreidimensionale Umgebungen 5
2.2 Basisinteraktionen in 3D-Umgebungen 7
2.3 Navigation - Begriffsbestimmung 9
2.4 Teilaufgaben der Navigation 12
2.4.1 Wegfindung 12
2.4.2 Räumliche Orientierung 13
2.4.3 Bewegung im Raum 15
2.4.4 Wahrnehmung 16
2.4.4.1 Visuelle Wahrnehmung 18
2.4.4.2 Auditive Wahrnehmung 21
2.4.4.3 Propriozeptive Wahrnehmung 23
2.5 Erwerb und Repräsentation räumlichen Wissens 24
2.6 Modelle des Navigationsverhaltens 28
3 Modell der Einflussfaktoren 35
3.1 Anwendungsgebiete 36
3.1.1 Wissenschaft, Technik und Konstruktion 36
3.1.2 Ausbildung und Training 42
3.1.3 Unterhaltung und Kommerz 45
3.2 Existierende allgemeine Entwurfs- und Evaluierungsansätze 46
3.3 Einflussfaktoren auf die Navigation 52
3.3.1 Umgebung 54
3.3.1.1 Verwandte Forschungsansätze 56
i
3.3.1.2 Attribute und Beziehungen 59
3.3.2 Benutzer 60
3.3.2.1 Verwandte Forschungsansätze 61
3.3.2.2 Attribute und Beziehungen 64
3.3.3 Aufgabe 64
3.3.3.1 Attribute und Beziehungen 67
3.3.4 Navigationsstrategie 68
3.3.4.1 Verwandte Forschungsansätze 69
3.3.4.2 Attribute und Beziehungen 71
3.3.5 Navigationshilfen 72
3.3.5.1 Verwandte Forschungsansätze 73
3.3.5.2 Attribute und Beziehungen 79
3.3.6 Bewegungskontrolle 80
3.3.6.1 Verwandte Forschungsansätze 83
3.3.6.2 Attribute und Beziehungen 88
3.3.7 Zusammenfassung der Faktoren 90
3.4 Qualitätskriterien und Evaluierungsmethoden 92
4 Das Stadtspiel - Eine Anwendung 101
4.1 Das Stadtspiel 101
4.1.1 Anforderungen 102
4.1.2 Realisierungsaspekte 104
4.1.3 Zusammenfassung 107
4.2 Vorstudien 108
4.2.1 Navigationsverhalten in einer virtuellen Umgebung:
Kinder vs Erwachsene 109
4.2.2 Navigationsstrategien von Kindern: Virtuelle vs Reale Umgebungl 12
4.2.3 Vergleich von Umgebungscharakteristika 116
4.2.3.1 Darstellungsrealismus (Farbe vs Textur) 117
4.2.3.2 Schall als Orientierungshilfe 123
4.2.4 Schlussfolgerungen und Konsequenzen 125
4.3 Die Testumgebung 129
4.3.1 Viewer 130
4.3.2 Testdaten 132
4.3.3 Navigationshilfen 133
4.3.3.1 3D-Karte 133
4.3.3.2 Überblickfunktion 134
4.3.4 Bewegungskontrollen 135
4.3.4.1 Tastatur 136
4.3.4.2 Maus 136
4.3.4.3 Joystick 138
5 Evaluierung der Navigation vom Stadtspiel 141
5.1 Vergleich von Navigationshilfen 142
5.1.1 Landmarken 142
5.1.1.1 Untersuchungsdesign 144
5.1.1.2 Charakteristiken der Stichproben 148
5.1.1.3 Analyse der Ergebnisse - Nicht interaktive Landmarken 149
5.1.1.4 Analyse der Ergebnisse - Interaktive Landmarken 161
5.1.1.5 Zusammenfassung und Interpretation der Ergebnisse 172
5.1.2 Übersichtshilfen 183
5.1.2.1 Untersuchungsdesign 184
5.1.2.2 Charakteristiken der Stichproben 186
5.1.2.3 Zusammenfassung und Interpretation der Ergebnisse 187
5.2 Vergleich von Navigationsstrategien 189
5.3 Vergleich von Bewegungskontrollen 192
5.3.1 Untersuchungsdesign 194
5.3.2 Charakteristiken der Stichprobe 196
5.3.3 Analyse der Ergebnisse 198
5.3.3.1 Ohne Interaktion 199
5.3.3.2 Mit Interaktion 202
5.3.4 Zusammenfassung und Interpretation der Ergebnisse 205
5.4 Vergleich von Umgebungscharakteristika 209
5.5 Vergleich von Benutzergruppen 210
6 Abschließende Diskussion und Ausblick 217
Literaturverzeichnis 225
Abbildungsverzeichnis 245
Tabellenverzcichnis 247
Anhang A
A Charakteristiken der Stichproben A-l
A.l Leitfaden für Personen-Daten (Grundschulkinder) A-2
A.2 Leitfaden für Personen-Daten (Erwachsene) A-3
A.3 Nicht interaktive und interaktive Landmarken A-4
A.3.1 Charakteristiken der Grundschulkinder A-4
A.3.2 Charakteristiken der Erwachsenen A-7
A.4 Übersichtshilfen A-10
A.4.1 Charakteristiken der Grundschulkinder A-10
A.4.2 Charakteristiken der Erwachsenen A-10
A.5 Bewegungskontrollen A-12
A.5.1 Charakteristiken der Grundschulkinder A-12
A.5.2 Charakteristiken der Erwachsenen A-18
A.6 Benutzergruppen A-24
A.6.1 Geschlechtsspezifische Unterschiede bei Kindern A-24
Anhang B
B Statistiken und Tabellen B-l
B.l Leitfaden Abschlussinterview (Grundschulkinder) B-2
B.2 Leitfaden Abschlussinterview (Erwachsene) B-3
B.3 Nicht interaktive Landmarken B-5
B.3.1 Gesamtanalysen B-5
B.3.2 Einzelanalysen bzgl. Alter B-7
B.3.3 Einzelanalysen bzgl. Status B-l 3
B.3.4 Einzelanalysen bzgl. Aufgabentyp B-16
B.3.5 Nicht parametrische Tests B-28
B.4 Interaktive Landmarken B-29
B.4.1 Gesamtanalysen B-29
B.4.2 Einzelanalysen bzgl. Alter B-31
B.4.3 Einzelanalysen bzgl. Status B-37
B.4.4 Einzelanalysen bzgl. Aufgabentyp B-41
B.4.5 Nicht parametrische Tests B-53
B.4.6 Nicht interaktive und interaktive Landmarken B-55
B.5 Übersichtshilfen B-57
B.6 Bewegungskontrolle B-60
B.6.1 Ohne Intraktion B-60
B.6.2 Mit Interaktion B-69
Anhang C
C Wegaufzeichnungen C-l
|
| adam_txt |
Titel: Navigation in virtuellen dreidimensionalen Umgebungen
Autor: Volbracht, Sabine
Jahr: 2002
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Navigation in virtuellen dreidimensionalen Umgebungen 5
2.1 Virtuelle dreidimensionale Umgebungen 5
2.2 Basisinteraktionen in 3D-Umgebungen 7
2.3 Navigation - Begriffsbestimmung 9
2.4 Teilaufgaben der Navigation 12
2.4.1 Wegfindung 12
2.4.2 Räumliche Orientierung 13
2.4.3 Bewegung im Raum 15
2.4.4 Wahrnehmung 16
2.4.4.1 Visuelle Wahrnehmung 18
2.4.4.2 Auditive Wahrnehmung 21
2.4.4.3 Propriozeptive Wahrnehmung 23
2.5 Erwerb und Repräsentation räumlichen Wissens 24
2.6 Modelle des Navigationsverhaltens 28
3 Modell der Einflussfaktoren 35
3.1 Anwendungsgebiete 36
3.1.1 Wissenschaft, Technik und Konstruktion 36
3.1.2 Ausbildung und Training 42
3.1.3 Unterhaltung und Kommerz 45
3.2 Existierende allgemeine Entwurfs- und Evaluierungsansätze 46
3.3 Einflussfaktoren auf die Navigation 52
3.3.1 Umgebung 54
3.3.1.1 Verwandte Forschungsansätze 56
i
3.3.1.2 Attribute und Beziehungen 59
3.3.2 Benutzer 60
3.3.2.1 Verwandte Forschungsansätze 61
3.3.2.2 Attribute und Beziehungen 64
3.3.3 Aufgabe 64
3.3.3.1 Attribute und Beziehungen 67
3.3.4 Navigationsstrategie 68
3.3.4.1 Verwandte Forschungsansätze 69
3.3.4.2 Attribute und Beziehungen 71
3.3.5 Navigationshilfen 72
3.3.5.1 Verwandte Forschungsansätze 73
3.3.5.2 Attribute und Beziehungen 79
3.3.6 Bewegungskontrolle 80
3.3.6.1 Verwandte Forschungsansätze 83
3.3.6.2 Attribute und Beziehungen 88
3.3.7 Zusammenfassung der Faktoren 90
3.4 Qualitätskriterien und Evaluierungsmethoden 92
4 Das 'Stadtspiel' - Eine Anwendung 101
4.1 Das 'Stadtspiel' 101
4.1.1 Anforderungen 102
4.1.2 Realisierungsaspekte 104
4.1.3 Zusammenfassung 107
4.2 Vorstudien 108
4.2.1 Navigationsverhalten in einer virtuellen Umgebung:
Kinder vs Erwachsene 109
4.2.2 Navigationsstrategien von Kindern: Virtuelle vs Reale Umgebungl 12
4.2.3 Vergleich von Umgebungscharakteristika 116
4.2.3.1 Darstellungsrealismus (Farbe vs Textur) 117
4.2.3.2 Schall als Orientierungshilfe 123
4.2.4 Schlussfolgerungen und Konsequenzen 125
4.3 Die Testumgebung 129
4.3.1 Viewer 130
4.3.2 Testdaten 132
4.3.3 Navigationshilfen 133
4.3.3.1 3D-Karte 133
4.3.3.2 Überblickfunktion 134
4.3.4 Bewegungskontrollen 135
4.3.4.1 Tastatur 136
4.3.4.2 Maus 136
4.3.4.3 Joystick 138
5 Evaluierung der Navigation vom 'Stadtspiel' 141
5.1 Vergleich von Navigationshilfen 142
5.1.1 Landmarken 142
5.1.1.1 Untersuchungsdesign 144
5.1.1.2 Charakteristiken der Stichproben 148
5.1.1.3 Analyse der Ergebnisse - Nicht interaktive Landmarken 149
5.1.1.4 Analyse der Ergebnisse - Interaktive Landmarken 161
5.1.1.5 Zusammenfassung und Interpretation der Ergebnisse 172
5.1.2 Übersichtshilfen 183
5.1.2.1 Untersuchungsdesign 184
5.1.2.2 Charakteristiken der Stichproben 186
5.1.2.3 Zusammenfassung und Interpretation der Ergebnisse 187
5.2 Vergleich von Navigationsstrategien 189
5.3 Vergleich von Bewegungskontrollen 192
5.3.1 Untersuchungsdesign 194
5.3.2 Charakteristiken der Stichprobe 196
5.3.3 Analyse der Ergebnisse 198
5.3.3.1 Ohne Interaktion 199
5.3.3.2 Mit Interaktion 202
5.3.4 Zusammenfassung und Interpretation der Ergebnisse 205
5.4 Vergleich von Umgebungscharakteristika 209
5.5 Vergleich von Benutzergruppen 210
6 Abschließende Diskussion und Ausblick 217
Literaturverzeichnis 225
Abbildungsverzeichnis 245
Tabellenverzcichnis 247
Anhang A
A Charakteristiken der Stichproben A-l
A.l Leitfaden für Personen-Daten (Grundschulkinder) A-2
A.2 Leitfaden für Personen-Daten (Erwachsene) A-3
A.3 Nicht interaktive und interaktive Landmarken A-4
A.3.1 Charakteristiken der Grundschulkinder A-4
A.3.2 Charakteristiken der Erwachsenen A-7
A.4 Übersichtshilfen A-10
A.4.1 Charakteristiken der Grundschulkinder A-10
A.4.2 Charakteristiken der Erwachsenen A-10
A.5 Bewegungskontrollen A-12
A.5.1 Charakteristiken der Grundschulkinder A-12
A.5.2 Charakteristiken der Erwachsenen A-18
A.6 Benutzergruppen A-24
A.6.1 Geschlechtsspezifische Unterschiede bei Kindern A-24
Anhang B
B Statistiken und Tabellen B-l
B.l Leitfaden Abschlussinterview (Grundschulkinder) B-2
B.2 Leitfaden Abschlussinterview (Erwachsene) B-3
B.3 Nicht interaktive Landmarken B-5
B.3.1 Gesamtanalysen B-5
B.3.2 Einzelanalysen bzgl. 'Alter' B-7
B.3.3 Einzelanalysen bzgl. 'Status' B-l 3
B.3.4 Einzelanalysen bzgl. 'Aufgabentyp' B-16
B.3.5 Nicht parametrische Tests B-28
B.4 Interaktive Landmarken B-29
B.4.1 Gesamtanalysen B-29
B.4.2 Einzelanalysen bzgl. 'Alter' B-31
B.4.3 Einzelanalysen bzgl. 'Status' B-37
B.4.4 Einzelanalysen bzgl. 'Aufgabentyp' B-41
B.4.5 Nicht parametrische Tests B-53
B.4.6 Nicht interaktive und interaktive Landmarken B-55
B.5 Übersichtshilfen B-57
B.6 Bewegungskontrolle B-60
B.6.1 Ohne Intraktion B-60
B.6.2 Mit Interaktion B-69
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