Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen

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Diplomarbeit „Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen“ von Andreas Pusch, FHF 2003/2004 1.4.1 Evolution im Bereich VR-Ergonomie Die Wurzeln der VR-Ergonomie liegen in sehr unterschiedlichen Gebieten, was abermals verdeutlicht, welch hochintegratives Untersuchungsobjekt sich hinter ihr verbirgt. Dabei kristallisieren sich nach vielen Jahren von Forschung und Entwicklung eine Reihe besonders bedeutsamer Voraussetzungen heraus, die in ihrem Zutragen zur VR-Ergonomie nachfolgend kurz beleuchtet werden. Bereits genannt wurde die Arbeitswissenschaft (vgl. 1.1) als fundamentale Mutterdisziplin aller ergonomischen Sichtweisen und erstes wesentliches Standbein der VR-Ergonomie. Da die historischen arbeitswissenschaftlichen Bezüge bereits in 1.1 sehr ausführlich dargelegt wurden, sei an dieser Stelle lediglich auf entsprechenden Punkt verwiesen. Das zweite Standbein bildet die VR-Technologie (vgl. 1.2) selbst. Noch viel stärker, d.h. schneller als die Arbeitswissenschaften haben sich die technologischen Vorgaben in den letzten Jahren/Jahrzehnten entwickelt. Aus dem anfänglichen Umfeld von computergestützten Arbeitsplätzen mit üblichen Eingabegeräten, wie Tastaturen und Mäusen (nur 2 DoF) gingen immer speziellere Konfigurationen hervor, die immer intuitivere Interaktionen bei Verbesserung von Eingabe- und Darstellungssystemen zuließen. Logische Ergebnisse auf dem Weg zu heutigen VEs waren die Entwicklung der stereoskopischen Repräsentation (vgl. 1.2.3 u. 1.3), die Erweiterung der DoF bei den Eingabegeräten, sowie das für ein effektives Präsenzerleben notwendige Tracking von z.B. Kopf- und Handbewegungen (vgl. 1.2.2). Zusätzlich wurde stetig daran gearbeitet, die multimodale Bedienung der Sinne (vgl. 1.3.1) zu perfektionieren [39]. Zentrales Anliegen für all diese Bemühungen war und ist nach wie vor der Wunsch nach einer dem Menschlichen nachempfundenen künstlichen Möglichkeit des Sehens und Arbeitens. Dieser anfangs eher visionäre Wunsch wurde zunehmend zu einem Motor für eine hochinnovative Anwendungsforschung, deren einzelne Zentren sich mittlerweile über die gesamte Welt verteilen. Das dritte Standbein wird durch die Umgebungsbedingungen (Beleuchtung, Klima, Akustik, Strahlung etc.) von VEs gebildet. Hier sind Grundlagen ebenfalls in den Arbeitswissenschaften zu finden, die sich ihrerseits schon verhältnismäßig lange mit den rahmenbildenden Arbeitsbedingungen beschäftigen. Aus dieser Voraussetzung heraus ist auch begründbar, wieso dahingehend bereits sehr umfassende wissenschaftliche Betrachtungen angestellt wurden. Problematisch zeigen sich jedoch hochspezifische Bedingungen, die so von keinem bisherigen Arbeitssystem auf den arbeitenden Menschen eingewirkt haben. In Kapitel 2 werden im allgemeinen Anforderungskatalog u.a. auch solche Anforderungen zu finden und zu formulieren sein. Genau dort setzt die konsequente Fortsetzungen, Modifikation oder auch Evolution bestehender Richtlinien und Maßgaben an und schafft eine entscheidende Grundlage für die VR-Ergonomie, ebenso wie für die Ergebnisse dieser Arbeit. Es kann also festgehalten werden, dass trotz der ausgeprägten Eigenständigkeit aktueller VEs, doch die unvermeidliche Verknüpfung zu den nach wie vor verwandten Desktopsystemen bleibt, wie sie seit mehreren Jahrzehnten Büros, Produktionsstätten, aber auch das heimische Umfeld bereichern. Daher verwundert es nicht, dass selbst die ausgefallensten VR- Technologien sich an gewachsenen informatorischen und arbeitswissenschaftlichen Richtwerten orientieren, wobei eine starke Filterung und Weiterentwicklung unerlässlich ist. Das Bestreben ist groß, die Benutzer in einem gewissen Maße an Gewohntes zu erinnern, während sie sich „in“ das völlig Neue begeben, wobei gerade im VR-Bereich die Konfrontationstendenz bezüglich neuer Erfahrungen erheblich ist. Das betrifft u.a. Sehgewohnheiten, Bewegungsgewohnheiten, Arbeitsgewohnheiten und psychologische Grundmuster. Genauso wie sich die genannten Erfahrungswerte mit der Zeit geformt haben, sind sie es nun, die den Rahmen für das Neue bilden. Eine gegenseitig verknüpfte Bedingung 46
Diplomarbeit „Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen“ von Andreas Pusch, FHF 2003/2004 stellt in diesem Zusammenhang eine Schlüsselformel dar und wird auch in Zukunft der Quell für Nachhaltigkeit, Effizienz und Sicherheit nicht nur im VR-Umfeld sein. Speziell die Entwicklungen in den Standardisierungen spielen daher für die VR-Ergonomie eine sehr bedeutende Rolle, wie im Gegenzug die Forschungen in diesem Bereich für die für einen umfassenden Durchbruch essentielle und fundamentbildende Standardisierungsentwicklung. 1.4.2 Relevanzfaktoren Nach den umfassenden theoretischen Vorbetrachtungen, Querverflechtungen von Technik, Psychologie und philosophischen Rahmenkonstrukten, sollen nun all jene Faktoren (Relevanzfaktoren) herausgestellt werden, die in den wissenschaftlichen Auseinandersetzungen der folgenden Kapitel mit der VR-Ergonomie von besonderer Bedeutung sind, d.h. welche Ziele im Detail gesetzt werden. Unter 1.2.5 wurden bereits die vier VEs vorgestellt, die den technischen Rahmen bilden. Zur Erinnerung, dies waren: • Virtual Research V8 • Erdebox (Powerwall) • BARON (Workbench) • HyPI-6 (CAVE) Anhand dieser beispielhaften Systeme wird unter Einbeziehung anthropometrischer Bedingungen zu klären sein, welche ergonomischen Anforderungen an VR-Systeme (Hardware, Software) allgemein gestellt werden müssen, wie diese ggf. erhoben und entsprechende Maßnahmen zur normgerechten Modifikation unspezifisch erarbeitet werden können (vgl. 3). Auch den bereits angesprochenen Umgebungsbedingungen wird eine erhebliche Bedeutung und damit Berücksichtigungen bei die Untersuchungen beigemessen. Den normativen Rahmen dafür stellen v.a. sämtliche deutschen und Euronormen, sowie fundierte wissenschaftliche Publikationen, aber auch Normäquivalente ohne regionale Einschränkungen. Anhand dieser und noch zu erarbeitende Systematiken (vgl.3) soll ein integrativer Richtlinienkatalog abgeleitet werden (vgl. 2), über den z.B. die oben aufgeführten Stellvertretersysteme bewertet (vgl. 3) und künftige, völlig neue Systeme orientiert werden können. Dieser Richtlinienkatalog oder auch Anfrorderungskatalog ist in Zusammenhang mit der zu konzipierenden Bewertungsmatrix (vgl. 3) als dynamisch ausgelegtes Bewertungsmittel ein offenes und flexibles Produkt, das spezifischen Anforderungen jederzeit Rechnung tragen kann und einem steten Anpassungsprozess unterworfen bleibt. Es existiert die Idee, im Rahmen kooperativer Diskussionen eine Plattform/ein Forum zu schaffen, über welches weltweit durch Wissenstransfers ein generischer Rahmen für die Standardentwicklung geschaffen werden kann. Ein weiteres Ziel des Richtlinienkataloges und der mit ihm verflochtenen Systematiken besteht darin, normative Defizite aufzudecken, Lösungsvorschläge zu definieren, um darüber Initialimpulse für eventuell notwendige Forschungen zu geben. D.h., es geht darum, Anforderungen an VR-Systeme, die keinerlei normative Entsprechungen zulassen, durch wissenschaftliche Methoden zu untersuchen und aufgrund dieser Nachforschungen Empfehlungen/Maßgaben zu formulieren, die qualitativ einen normäquivalenten Charakter besitzen. Unter 4 wird eine Auswahl (v.a. Polarisationseigenschaften) der zuvor erkannten Defizite auf wissenschaftlich fundierte Weise untersucht. 47
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