Raumwahrnehmung in virtuellen Umgebungen: der Einfluss des Präsenzempfindens in Virtual-reality-Anwendungen für den industriellen Einsatz
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Dt.Univ.-Verl.
2002
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| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Kognitionswissenschaft
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XV, 227 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Raumwahrnehmung in virtuellen Umgebungen
Autor: Hofmann, Jan
Jahr: 2002
Inhalt
Geleitwort ........................................................ V
Danksagung ......................................................VII
Kurzfassung ...................................................... IX
Abkürzungen .....................................................XIV
Kapitel 1
Einführung.................................................... 1
1.1 Grundbegriffe von Virtual Reality .................................. 2
1.1.1 Terminologie.............................................. 2
1.1.2 Wirkungsgefüge Mensch/Virtual Reality-System.................. 3
1.1.3 Schnittstellentechnologie.................................... 4
1.1.4 Wahrnehmung des Menschen................................ 6
1.2 Problemstellung und Stand der Forschung............................ 8
1.3 Ziel der Arbeit und Vorgehen ......................................10
Kapitel 2
Präsenz in virtuellen Umgebungen .............................13
2.1 Theoretische Konzeption ........................................14
2.1.1 Skizze wahrnehmungstheoretischer Positionen ..................14
2.1.2 Präsenzmodelle ..........................................17
2.2 Messung von Präsenz............................................22
2.2.1 Prinzipielle Messmethoden ..................................23
2.2.2 Vergleich verschiedener Befragungsinstrumente..................24
2.3 Beeinflussung von Präsenz........................................28
2.3.1 Kontrollierbare Einflussfaktoren ..............................28
2.3.2 Einfluss der Nutzereigenschaften ............................32
2.4 Auswirkungen von Präsenz........................................35
2.5 Zusammenfassung..............................................37
Kapitel 3
Visuelle Raumwahrnehmung...................................39
3.1 Das visuelle rezeptorische System..................................40
3.2 Psychophysik der visuellen Raumwahrnehmung ......................42
3.2.1 Informationsquellen für Entfernung und Tiefe....................45
3.2.2 Integrationsprozess der Informationsquellen ....................53
XII
3.2.3 Zusammenhang von Größen-und Entfernungswahrnehmung........ 59
3.2.4 Besonderheiten in virtuellen Umgebungen ...................... 60
3.3 Empirische Methoden und Ergebnisse ..............................62
3.3.1 Messmethoden ..........................................62
3.3.2 Empirische Ergebnisse in realen Umgebungen .................. 64
3.3.3 Empirische Ergebnisse in virtuellen Umgebungen ................65
3.4 Zusammenfassung..............................................67
Kapitel 4
Versuchskonzeption und Durchführung..........................69
4.1 Grundstruktur der Versuche ......................................70
4.1.1 Vorüberlegungen..........................................70
4.1.2 Kurzfassung des Versuchskonzeptes ..........................74
4.2 Versuchspersonen..............................................77
4.3 Auswahl kontrollierbarer präsenzbeeinflussender Faktoren ..............77
4.4 Versuchsaufbau................................................80
4.4.1 Projektionsanlage und Rechnersystem ........................80
4.4.2 Steuerprogramm..........................................82
4.4.3 Virtuelle Umgebung mit realen Ergänzungen .................... 82
4.4.4 Immersive Interaktion......................................87
4.4.5 Reale Vergleichsobjekte ....................................87
4.5 Modifikation des Präsenzfragebogens ..............................88
4.6 Versuchsablauf ................................................89
4.7 Datenanalyse..................................................90
4.7.1 Datenvorbereitung ........................................90
4.7.2 Verwendete statistische Verfahren............................92
4.8 Zusammenfassung..............................................95
Kapitel S
Versuchsergebnisse und Diskussion ............................97
5.1 Kurzfassung der Auswertung......................................98
5.2 Größenwahrnehmung virtueller Objekte:
Der Einfluss der Bildaufbaurate.................................. 101
5.2.1 Varianzanalyse der Grundkörperschätzungen.................. 101
5.2.2 Diskussion des Einflusses der Bildaufbaurate.................. 107
5.3 Präsenz der Nutzer:
Der Einfluss von Immersion und Realitätsnähe...................... 116
5.3.1 Faktorenanalyse der Präsenzfragebögen .................... 116
XIII
5.3.2 Varianzanalyse der Präsenzwerte............................ 122
5.3.3 Diskussion des Einflusses von Immersion und Realitätsnähe ...... 126
5.4 Raumwahrnehmung im virtuellen Cockpit:
Der Einfluss von Immersion und Realitätsnähe ...................... 129
5.4.1 Varianzanalyse der Cockpitschätzungen ...................... 129
5.4.2 Diskussion des Einflusses von Immersion und Realitätsnähe ...... 134
5.5 Raumwahrnehmung im virtuellen Cockpit:
Der Einfluss der Präsenz........................................ 142
5.5.1 Regressionsanalyse der Cockpitschätzungen .................. 143
5.5.2 Diskussion des Präsenzeinflusses .......................... 156
5.6 Implikationen und Ausblick...................................... 172
5.6.1 Verlässlichkeit der Raumwahrnehmung ...................... 172
5.6.2 Systematische Fehlwahrnehmung .......................... 177
5.6.3 Ausblick .............................................. 178
Zusammenfassung .......................................... 181
Literatur.................................................... 185
Anhang .................................................... 195
A Kontrollierbare präsenzbeeinflussende Faktoren .................... 195
B Präsenzfragebogen ............................................ 202
C Abschlussfragebogen .......................................... 204
D Versuchspersonenstatistik ...................................... 206
E Technische Daten des VR-Systemes .............................. 209
F Details der Kalibrierung und Rohdatenverarbeitung .................. 209
G Details des Versuchsablaufes.................................... 215
H Details der statistischen Auswertungen ............................ 216
I Details der Effekte von Immersion und Realitätsnähe auf die Präsenz .. .. 221
J Details der Korrektur der Fokussierungsentfernung .................. 224
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