Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen
Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen
Diplomarbeit „Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen“ von Andreas Pusch, FHF 2003/2004 Volksnähe ist für Regierungen und Behörden häufig ein großes Problem und die erwünschte Omnipräsenz zur Schaffung von Vertrauen und Unterstützung ist nur schwer zu bewerkstelligen. Wie wäre es aber, wenn dem Bürger dank VR die Nähe erfolgreich suggeriert werden könnte? Was ergäben sich für Chancen, wenn der einzelne Bürger erlebbaren Kontakt mit Menschen aus Regierung, Behörden, ja seinem nächsten zuständigen Umfeld in gewisser Regelmäßigkeit pflegen könnte? Wie könnten Kräfte des Volkes effizienter gebündelt werden, wenn es die Möglichkeit gäbe, sich virtuell zu organisieren? Sicherlich nicht für jedermann eine Wunschvorstellung, doch sollten auch diese Potentiale in ernsthaften Studien untersucht werden. Denkbar, dass wir uns einer solchen Zukunft sicherer nähern, als wir es uns derzeit vorstellen. Mit diesen vielleicht inspirierenden, vielleicht erschütternden, vielleicht aber auch nur erheiternden visionären Ausblicken auf künftige, mögliche Einsatzformen von VR, fern ab aktueller ökonomischer Interessen, aber dennoch bei Beachtung ergonomischer Grundsätze, sei der Kreis um die Diplomarbeit geschlossen. Mit Rückblick auf den Beginn der Ausführungen kann man eines schlussendlich festhalten: die Verwirklichungspotentiale von VR sind theoretisch fast grenzenlos, wenn man nur den Menschen bei allem Drang zur fortwährenden Innovation nicht vergisst. 110
Diplomarbeit „Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen“ von Andreas Pusch, FHF 2003/2004 II Zusammenfassung Hauptziel dieser Arbeit war es, durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenartigen Aspekten von Virtual Reality und Ergonomie zu zeigen, dass unter dem neu zu definierenden Dach der VR-Ergonomie eine Vielzahl von notwendigen Untersuchungen anzustellen sind, die nicht nur die technologischen Zukunftspotentiale von VR künftig besser nutzbar machen sollen, sondern auch, um diese viel stärker als bisher mit humanorientierten Fragestellungen zu integrieren. Dazu wurde nach der Zusammenführung von VR und Teilgebieten der Arbeitswissenschaften zunächst untersucht, welche ergonomischen Anforderungen auf Basis bestehender, auch internationalen Normen, Richtlinien, wissenschaftlichen Arbeiten etc. für repräsentative Referenzsysteme erhoben werden können. Innerhalb dieser z.T. neu zu konzipierenden Erhebungsprozesse konnte festgestellt werden, dass es in vielen Bereichen, v.a. aber in Bezug auf Wahrnehmungs- und Arbeitsmodalitäten nicht nur erhebliche ergonomische Defizite gibt, sondern schlicht keinerlei anwendbares, normatives Quellenmaterial existiert. Häufig sind die Probleme viel zu spezifisch, als dass eine problemlose Adaption selbst verwandter Themen möglich wäre. Dann kann nur eine auf die explizite Problemsituation zugeschnittene Studie zur Ermittlung von Belastungsgrenzwerten o.ä. entworfen und durchgeführt werden. Bei all den Aktivitäten stand stets ein ingenieurmäßig wissenschaftliches Vorgehen im Vordergrund, weswegen eine Orientierung an VDI-konformen Herangehensweisen erfolgte. Im Zuge dieser Aktivitäten wurden zwei wesentliche Phasen innerhalb dieser Arbeit durchlaufen: die Konzeptsynthese in Verbindung mit den vorangegangenen Arbeitsschritten und die Prozessgeneralisierung in Form von Systematiken zur Anforderungs- und Maßnahmenerhebung, sowie zur anwendungsspezifisch ergonomiebezogenen VR- Systembewertung. Weiterhin wurden Anforderungskataloge für die VR-Hardware und additionale Betrachtungsrelevanzen für die VR-Software erstellt. Im praktischen Teil der Arbeit spielte die Untersuchung eines besonderen Problemfalls und zwar der Filtergüte im Zusammenhang mit der Stereoseparation bei Projektionssystemen die zentrale Rolle. Es wurde eine Klassifizierung der am Fraunhofer IAO eingesetzten Polarisatoren und Analysatoren vorgenommen, eine Überprüfung von verschiedenen polarisationsabhängigen Hypothesen durchgeführt und im Verlauf der Studien festgestellte und bislang nicht berücksichtigte Phänomene (polarisationsbezogen inhomogene Lichtquellen, radial verteilte Durchlass/Verschluss-Maxima) isoliert. Zu den überprüften Hypothesen und gefunden Phänomenen wurden denkbare Konsequenzen, also mögliche Verbesserungsmaßnahmen formuliert. Schlussendlich konnte durch die Gesamtheit der Untersuchungen gezeigt werden, dass im Bereich VR zum Teil immense ergonomische Mängel bestehen und das häufig nur deshalb, weil über weite Strecken einfach am Menschen vorbei entwickelt wurde. Die Ausblicke führen dazu klare Notwendigkeiten und Ziele für die Zukunft aus. 111
- Seite 65 und 66: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 67 und 68: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 69 und 70: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 71 und 72: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 73 und 74: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 75 und 76: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 77 und 78: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 79 und 80: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 81 und 82: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 83 und 84: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 85 und 86: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 87 und 88: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 89 und 90: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 91 und 92: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 93 und 94: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 95 und 96: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 97 und 98: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 99 und 100: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 101 und 102: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 103 und 104: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 105 und 106: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 107 und 108: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 109 und 110: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 111 und 112: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 113 und 114: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 115: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 119 und 120: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 121 und 122: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 123 und 124: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 125 und 126: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 127 und 128: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 129 und 130: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 131 und 132: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 133 und 134: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 135 und 136: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 137 und 138: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 139 und 140: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 141 und 142: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 143 und 144: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
- Seite 145: Diplomarbeit „Untersuchungen zur
Diplomarbeit „<strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> <strong>ergonomischen</strong> <strong>Gestaltung</strong> <strong>von</strong> <strong>VR</strong>-<strong>Systemen</strong>“ <strong>von</strong> Andreas Pusch, FHF 2003/2004<br />
II Zusammenfassung<br />
Hauptziel dieser Arbeit war es, durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenartigen<br />
Aspekten <strong>von</strong> Virtual Reality und Ergonomie zu zeigen, dass unter dem neu zu definierenden<br />
Dach der <strong>VR</strong>-Ergonomie eine Vielzahl <strong>von</strong> notwendigen <strong>Untersuchungen</strong> anzustellen sind,<br />
die nicht nur die technologischen Zukunftspotentiale <strong>von</strong> <strong>VR</strong> künftig besser nutzbar machen<br />
sollen, sondern auch, um diese viel stärker als bisher mit humanorientierten Fragestellungen<br />
zu integrieren.<br />
Dazu wurde nach der Zusammenführung <strong>von</strong> <strong>VR</strong> und Teilgebieten der Arbeitswissenschaften<br />
zunächst untersucht, welche <strong>ergonomischen</strong> Anforderungen auf Basis bestehender, auch<br />
internationalen Normen, Richtlinien, wissenschaftlichen Arbeiten etc. für repräsentative<br />
Referenzsysteme erhoben werden können. Innerhalb dieser z.T. neu zu konzipierenden<br />
Erhebungsprozesse konnte festgestellt werden, dass es in vielen Bereichen, v.a. aber in Bezug<br />
auf Wahrnehmungs- und Arbeitsmodalitäten nicht nur erhebliche ergonomische Defizite gibt,<br />
sondern schlicht keinerlei anwendbares, normatives Quellenmaterial existiert. Häufig sind die<br />
Probleme viel zu spezifisch, als dass eine problemlose Adaption selbst verwandter Themen<br />
möglich wäre. Dann kann nur eine auf die explizite Problemsituation zugeschnittene Studie<br />
<strong>zur</strong> Ermittlung <strong>von</strong> Belastungsgrenzwerten o.ä. entworfen und durchgeführt werden.<br />
Bei all den Aktivitäten stand stets ein ingenieurmäßig wissenschaftliches Vorgehen im<br />
Vordergrund, weswegen eine Orientierung an VDI-konformen Herangehensweisen erfolgte.<br />
Im Zuge dieser Aktivitäten wurden zwei wesentliche Phasen innerhalb dieser Arbeit<br />
durchlaufen: die Konzeptsynthese in Verbindung mit den vorangegangenen Arbeitsschritten<br />
und die Prozessgeneralisierung in Form <strong>von</strong> Systematiken <strong>zur</strong> Anforderungs- und<br />
Maßnahmenerhebung, sowie <strong>zur</strong> anwendungsspezifisch ergonomiebezogenen <strong>VR</strong>-<br />
Systembewertung. Weiterhin wurden Anforderungskataloge für die <strong>VR</strong>-Hardware und<br />
additionale Betrachtungsrelevanzen für die <strong>VR</strong>-Software erstellt.<br />
Im praktischen Teil der Arbeit spielte die Untersuchung eines besonderen Problemfalls und<br />
zwar der Filtergüte im Zusammenhang mit der Stereoseparation bei Projektionssystemen die<br />
zentrale Rolle. Es wurde eine Klassifizierung der am Fraunhofer IAO eingesetzten<br />
Polarisatoren und Analysatoren vorgenommen, eine Überprüfung <strong>von</strong> verschiedenen<br />
polarisationsabhängigen Hypothesen durchgeführt und im Verlauf der Studien festgestellte<br />
und bislang nicht berücksichtigte Phänomene (polarisationsbezogen inhomogene<br />
Lichtquellen, radial verteilte Durchlass/Verschluss-Maxima) isoliert. Zu den überprüften<br />
Hypothesen und gefunden Phänomenen wurden denkbare Konsequenzen, also mögliche<br />
Verbesserungsmaßnahmen formuliert.<br />
Schlussendlich konnte durch die Gesamtheit der <strong>Untersuchungen</strong> gezeigt werden, dass im<br />
Bereich <strong>VR</strong> zum Teil immense ergonomische Mängel bestehen und das häufig nur deshalb,<br />
weil über weite Strecken einfach am Menschen vorbei entwickelt wurde. Die Ausblicke<br />
führen dazu klare Notwendigkeiten und Ziele für die Zukunft aus.<br />
111