Effekte und Potenziale eines gebogenen interaktiven Displays

Hennecke, Fabian (2014): Effekte und Potenziale eines gebogenen interaktiven Displays. Dissertation, LMU München: Fakultät für Mathematik, Informatik und Statistik

Abstract

Ein heutiger Computerarbeitsplatz besteht normalerweise aus einer horizontalen Arbeitsfläche und mindestens einem vertikalen Bildschirm. Beide Orientierungen der Arbeitsbereiche haben Vorteile für einzelne Arbeitsschritte. Auf vertikalen Flächen ist beispielsweise das Lesen langer Texte ergonomischer, während das direkte Bearbeiten von Texten auf horizontalen Flächen weniger anstrengend ist. Der Wechsel zwischen den beiden Arbeitsbereichen ist jedoch umständlich, da die horizontale Arbeitsfläche häufig nicht digital ist. Doch selbst die steigende Verbreitung berührungsempfindlicher Bildschirme im horizontalen Arbeitsbereich (z.B. Tablets) löst dieses Problem nicht. Zwar bringen diese Geräte zum einen die Vorteile direkter Interaktion mit sich, führen aber zum anderen zur Frage, wie die digitalen Inhalte zwischen den unterschiedlich orientierten, digitalen Bereichen ausgetauscht werden. Eine Lösung hierfür ist die Kombination unterschiedlich orientierter Displays. Es gibt mehrere Ansätze diese zu kombinieren, jedoch sind die Displays dabei meistens physikalisch voneinander getrennt. Das führt dazu, dass der Nutzer die Displays zum einen eher als separate Einheiten wahrnimmt und zum anderen kein einfacher Übergang zwischen den Displays möglich ist. Eine Verbindungsart, die bis jetzt noch weitgehend unerforscht ist, ist die Kombination beider Displaybereiche durch eine gebogene Verbindung. Die Biegung stellt eine nahtlose Verbindung und einen unterbrechungsfreien Übergang zwischen den Displaybereichen her. Der Effekt eines solchen Übergangs auf die Nutzerinteraktion ist jedoch unbekannt. Die Biegung des Bildschirms eröffnet darüber hinaus auch die Möglichkeit für neuartige Visualisierungen, die von der nahtlosen Kombination unterschiedlicher Displayorientierungen profitieren. Außerdem können auch gewöhnliche, grafische Benutzerschnittstellen hinsichtlich der Displayform optimiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein solches Display vorgestellt und dessen Effekte auf die Nutzerinteraktion und Potenziale für grafische Benutzerschnittstellen untersucht. Der Curve ist ein interaktives Display, das einen horizontalen und einen vertikalen Bereich durch eine nahtlose, gebogene Verbindung kombiniert. Im ersten Teil der Arbeit werden die Entwicklung der Displayform und die technische Umsetzung des Prototyps beschrieben. Anschließend wird im zweiten Teil der Einfluss der Displayform sowohl auf direkte als auch auf indirekte Interaktionsarten evaluiert. Außerdem wird der Curve um eine greifbare Benutzerschnittstelle erweitert und die Auswirkung der Displayform auf die Bedienbarkeit dieser Schnittstelle untersucht. Im dritten Teil werden zwei Visualisierungen und eine vorhandene, grafische Benutzerschnittstelle vorgestellt, die jeweils an die gebogene Displayform angepasst wurden. Die praktischen Erfahrungen aus den Entwicklungsprozessen werden dann in Form von Empfehlungen für vergleichbare Displayprojekte zusammengefasst. Am Ende der Arbeit stehen sowohl Ausgangspunkte für eine technische Weiterentwicklung, als auch weitere exemplarische Anwendungsszenarien, die von der gebogenen Displayform des Curve profitieren können.

Abstract

The working environment in a current office usually consists of a horizontal working area and at least one vertical digital display. Both workspace orientations offer specific advantages for a certain task. While reading a long documentis easier on a vertical display, editing a document is less exhausting on a horizontal working area. If a user wants to benefit from these advantages the working area has to be changed frequently, which is time-consuming as most of today’s horizontal areas are non-digital. This problem even remains as more and more interactive displays (e.g. tablets) are used on the horizontal surface because the content cannot be seamlessly transferred between them. Although these interactive horizontal displays offer direct interaction with digital content, transferring digital content between both display orientations is cumbersome. A solution for this problem is the combination of differently oriented working areas. There are different ways of combining display areas. Most of them still rely on physically separated displays. This hampers the transfer of documents from one display area to the other. The user also perceives the displays as separated areas. Another way, which could overcome these problems is a curved display connection. While the curved connection allows for a seamless transition between differently oriented display areas, it remains unclear how it simultaneously influences the interaction of the user. Besides this influence on the interaction a curved connection also allows for new ways of visualizing data using both display orientations in a single visualization or an adapted graphical user interface. This thesis presents an approach towards a curved connection of differently oriented display areas. The Curve is an interactive display that seamlessly combines a horizontal display area and a vertically inclined display area with a curved connection. The first part of this work presents the fundamental design of the Curve and its technical implementation in terms of hard- and software. Based on the constructed prototype several studies about the Curve’s influence on basic interaction techniques were conducted and are described in the second part of this thesis. These studies include direct interaction as well as indirect input using a pointing device and a first exploration of a graspable user interface. The next part describes the development of novel visualizations and a graphical user interface, which rely on the Curve’s display form. Lessons learned from these projects led to a first draft of guidelines for the development of similar displays and interfaces, which conclude the third part of this thesis. The last part summarizes the entire thesis and points at possible future steps like the technical improvement of the Curve’s technology and further application scenarios, which might also benefit from a curved display environment.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: curved display, interactive surfaces, touch interaction, prototyping
• Themengebiete: 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft ; 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft > 004 Informatik
• Fakultäten: Fakultät für Mathematik, Informatik und Statistik
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 24. Januar 2014
• 1. Bericht­erstatter:in: Butz, Andreas