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Einleitung

ExProtoVAR

Das Prototyping von kontextsensitiven Anwendungen (z.B. mobile Apps, Webseiten, Augmented-Reality-Apps) stellt besondere Herausforderungen, da die Interaktion zwischen Nutzer, Anwendung und Umgebungskontext (räumlich wie zeitlich) mit klassischen Ansätzen nur schwer in ihrer Komplexität abgebildet werden kann. Das ExProtoVAR-Werkzeug bietet hier einen Lösungsansatz durch die Nutzung von Virtueller Realität.

So können alle Beteiligten immersiv in den jeweiligen Anwendungskontext eintauchen und in der virtuellen Simulation mit App und Umwelt interagieren. Dabei können verschiedene Interaktionsmetaphern erprobt, unterschiedliche Interface-Designs evaluiert, sowie komplexe Interaktionsprozesse zwischen Nutzer, Anwendung und Umgebung validiert werden.

Einsatzbereiche

Einsatzbereiche im Double Diamond

In der Discover-Phase kann ExProtoVAR den Kunden einen Eindruck davon vermitteln, wie AR funktioniert und was mit AR alles möglich ist. Um Kunden in ihrem Kontext abzuholen, können 360° Panoramabilder von passenden Situationen in ExProtoVAR eingesetzt werden, sodass AR Anwendungen im relevanten Kontext simuliert werden.

In der Define-Phase können mit dem Werkzeug erste interaktive Prototypen erstellt werden, welche zentrale Ideen vermitteln und beispielsweise den Designern einen Eindruck über den Einsatzkontext vermitteln. Dazu können 360° Panorama Bilder Einsatz finden, die in der Situation der Kunden aufgenommen werden.

Zusammen mit den Kunden werden dann mögliche Interaktionsmetaphern, Interaktionsprozesse, sowie Click-Dummies für Interface-Designs diskutiert und iterativ weiterentwickelt. Als Ergebnis liegen klare Definitionen der Prozesse in Form von interaktiven erlebbaren User-Stories vor.

In der Develop-Phase können iterativ Prototypen mit dem Werkzeug verfeinert werden. Dabei ist es hilfreich, dass alle Konkretisierungen und neuen Designs schnell und unkompliziert in einen zentralen, gemeinsamen Prototyp integriert werden können. Das Zusammenspiel des Prototyps mit IoT-Geräten oder Web-Interfaces kann simuliert aber auch mit realen Daten getestet werden. Dabei können reale IoT- Sensoren oder Aktuatoren über MQTT Nachrichten angebunden werden.

Webseiten können unter Einsatz von Mixed Reality Brillen in VR direkt im Kontext bedient und evaluiert werden. Ein zusätzlicher Vorteil des Werkzeugs besteht darin, dass es möglich ist, sich in der Virtuellen Realität zu treffen und einen Prototyp gemeinsam zu begehen. Dabei besteht in ExProtoVAR die Möglichkeit Audio-Kommentare und Hinweise in den Prototypen einzufügen.

In der Deliver-Phase kann der mit ExProtoVAR zum Abschluss der Define-Phase erstellte Prototyp als Benchmark zum Abgleich des aktuellen Entwicklungsstandes mit den festgehaltenen Anforderungen dienen. Mit ExProtoVAR kann man die unterschiedlichen Entwicklungsschritte dokumentieren und den Prototyping Prozess repräsentieren.

Bei Bedarf kann der Prototyp als Werkzeug zur Schulung im Umgang mit der Anwendung mit ausgeliefert werden.

Facts

Facts

Der Prototyp besteht aus einer „Projektmappe“ die Inhalte (Bilder, Panoramen, Videos, Skripte) und deren Verknüpfungen definiert. Die Projektmappe kann mit der ExProtoVAR-Anwendung auf einer VR-Brille laufen, um ein immersives 360° Erlebnis zu erzeugen oder alternativ auf einem Laptop eingesetzt werden. 

Ein erster Prototyp, der mehrere Situationen über Panorama-Bilder erfasst und im zeitlichen Verlauf abbildet, kann in unter einer halben Stunde erstellt werden. Soll ein komplexerer Interaktionsprozess modelliert werden, z.B. mit ersten Scribbles von Benutzerschnittstellen oder der Interaktion mit IoT-Geräten, steigt natürlich der Arbeitsaufwand entsprechend.

Nach einer Einweisung ist das Werkzeug auch von unerfahrenen Nutzern gut bedienbar. Lediglich für das Einbinden von HTML-Seiten unter der Gear VR Variante sind HTML-Kenntnisse erforderlich, um das gewünschte Verhalten in den Webseiten verankern zu können. Für komplexe Szenarien, die die Anbindung und Simulation von IoT-Geräten beinhalten, werden MQTT und Node-Red Kenntnisse benötigt.

Gedacht ist das Werkzeug vorrangig für das Prototypen von AR-Anwendungen. Es kann jedoch auch eingesetzt werden, um IoT Geräte, Webinterfaces und deren Interaktion zu prototypen.

Der Prototyp kann zur Kommunikation eingesetzt werden, um Ideen zu entwickeln, verschiedene Varianten zu diskutieren und auszutesten, wie unterschiedliche Designs und Interaktionsmetaphern in den verschiedenen Kontexten wirken. Zusätzlich kann der Prototyp auch direkt für Usability-Tests und Evaluationsstudien eingesetzt werden. Weiterhin kann der entwickelte Prototyp auch als Übungs- und Lernplattform mit ausgeliefert werden.

Die Nutzer können beispielsweise eine Maschinenbedienung und die Einsatzgebiete einer App schon in der Virtuellen Realität austesten und erlernen, bevor sie später mit der echten Maschine und der richtigen App interagieren. Dabei kann der Lern-Prototyp auch zusätzlich mit Hilfsannotationen angereichert werden.

Weitere Informationen findet man in den Veröffentlichungen:

Pfeiffer-Leßmann N, Pfeiffer T. ExProtoVAR. A Lightweight Tool for Experience-Focused Prototyping of Augmented Reality Applications Using Virtual Reality. In: HCI International 2018 – Posters‘ Extended Abstracts. Communications in Computer and Information Science. Vol 851. Cham: Springer International Publishing; 2018: 311-318. 

Pfeiffer T, Pfeiffer-Leßmann N., Virtual Prototyping of Mixed Reality Interfaces with Internet of Things (IoT) Connectivity. In i-com Journal, De Gruyter Oldenbourg, S. 179-186, 2018

sowie unter dem Video Abschnitt der Webseite: http://prototyping4innovation.de/ 

Handlung/Werkzeug

Prototyping Prozess mit ExProtoVAR

Kontexterstellung - 360° Panoramas

Mit einer Panorama-Kamera werden die verschiedenen Interaktionskontexte erfasst.

Strukturierung in Situationen

Situationen sind nach örtlichem/zeitlichem/kausalen Dimensionen strukturiert. Entwürfe von Interfaces und AR-Inhalten sind vorbereitet.

Definition von AR-Events

Regionen werden als Auslöser von AR-Inhalten markiert und mit dem passenden Inhalt verknüpft. Situationsübergänge können durch Situation-Links definiert und realisiert werden. Mit einer VR-Brille kann der User in die jeweilige Situation eintauchen. Er ist damit im passenden Kontext situiert.

Anbindung der IoT-Geräte

IoT Sensoren (z.B. Sensor in Sichtlagebox) werden mit IoT-Devices (z.B. LEDs) verknüpft. Die Logik wird in Node-Red definiert. Es können auch reale Sensoren und Aktuatoren angeschlossen werden.

Evaluation der Interaktion

Verschiedene Designs, Interfaces und Varianten können in ExProtoVAR getestet werden. Es besteht auch die Möglichkeit ExProtoVAR für Nutzerstudien einzusetzen und zu prüfen, mit welcher Variante die beste Usability erreicht wird. 

Simulation der AR-Endgeräte

Unterschiedliche Geräte werden in ExProtoVAR simuliert und können direkt im Interaktionskontext ausprobiert werden. Neben den Geräten kann auch die Interaktionsmetapher Hand gewählt werden und so Greifbewegungen oder das Auslösen von Schaltern simuliert werden.

Review in VR

Ein zusätzlicher Vorteil des Werkzeugs besteht darin, dass es möglich ist, sich in der Virtuellen Realität für ein Review zu treffen und einen Prototyp gemeinsam zu begehen. Dabei sieht der Observer die Interaktionen des Actors. Es besteht die Möglichkeit, Audio-Kommentare in VR kontextbezogen zu hinterlassen und zu speichern.

Download

Infos zum Download

Alle Informationen befindest du gebündelt und druckbereit in der folgenden PDF. Bei Fragen kannst du dich gerne über info@prototyping4innovation.de mit uns in Verbindung setzten.