Dietrich Kammer

Formalisierung gestischer Eingabe für Multitouch-Systeme

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Kurzfassung in Deutsch

Die Mensch-Computer-Interaktion wird dank neuer Eingabemöglichkeiten jenseits von Tastatur und Maus reicher, vielseitiger und intuitiver. Durch den Verzicht auf zusätzliche Geräte beim Umgang mit Computern geht seitens der Eingabeverarbeitung jedoch eine erhöhte Komplexität einher: Die Programmierung gestischer Eingabe für Multitouch-Systeme ist in derzeitigen Frameworks abgesehen von den verfügbaren Standard-Gesten mit hohem Aufwand verbunden.

Die entwickelte Gestenformalisierung für Multitouch (GeForMT) definiert eine domänenspezifische Sprache zur Beschreibung von Multitouch-Gesten. Statt wie verwandte Formalisierungsansätze detaillierte Filter für die Rohdaten zu definieren, bedient sich GeForMT eines bildhaften Ansatzes, um Gesten zu beschreiben. Die Konzeption von Gesten wird unterstützt, indem beispielsweise in einem frühen Stadium der Entwicklung Konflikte zwischen ähnlichen Gesten aufgedeckt werden. Die formalisierten Gesten lassen sich direkt in den Code einbetten und vereinfachen damit die Programmierung. Das zugrundeliegende Framework sorgt für die Verbindung zu den Algorithmen der Gestenerkennung. Die Übertragung des semiotischen Ansatzes zur Formalisierung auf andere Formen gestischer Eingabe wird abschließend diskutiert.

weitere Metadaten

Schlagwörter
(Deutsch)
Gesten, Semiotik, Mensch-Computer-Interaktion, Domänenspezifische Sprachen, Technische Visualistik, Programmierung, Gestaltung
Schlagwörter
(Englisch)
Gestures, Semiotics, Human-computer interaction, Domain-specific languages, Programming, Design
SWD SchlagworteGestik, Nichtverbale Kommunikation, Design, Programmierung
DDC Klassifikation004
RVK KlassifikationST 278
Institution(en) 
HochschuleTechnische Universität Dresden
FakultätFakultät Informatik
ProfessurProfessur für Mediengestaltung
GutachterProf. Dr.-Ing. habil. Rainer Groh
Prof. Dr. Beat Signer
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)19.09.2013
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung31.01.2014
Veröffentlichungsdatum (online)03.07.2014
persistente URNurn:nbn:de:bsz:14-qucosa-140508
ISBN978-3-944331-55-3
Inhaltsverzeichnis1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Zielstellung und Abgrenzung
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Interdisziplinäre Grundlagenbetrachtung
2.1 Semiotik
2.1.1 Begriffe und Zeichenklassen
2.1.2 Linguistik
2.1.3 Graphische Semiologie
2.1.4 Formgestaltung und Produktsprache
2.1.5 Interfacegestaltung
2.2 Gestenforschung
2.2.1 Kendons Kontinuum für Gesten
2.2.2 Taxonomien
2.2.3 Einordnung
2.3 Gestische Eingabe in der Mensch-Computer-Interaktion
2.3.1 Historische Entwicklung von Ein- und Ausgabetechnologien
2.3.2 Begreifbare Interaktion
2.3.3 Domänenspezifische Modellierung
2.4 Zusammenfassung
3 Verwandte Formalisierungsansätze
3.1 Räumliche Gesten
3.1.1 XML-Beschreibung mit der Behaviour Markup Language
3.1.2 Detektornetze in multimodalen Umgebungen
3.1.3 Gestenvektoren zur Annotation von Videos
3.1.4 Vergleich
3.2 Gesten im Sketching
3.2.1 Gestenfunktionen für Korrekturzeichen
3.2.2 Sketch Language zur Beschreibung von Skizzen
3.2.3 Domänenspezifische Skizzen mit LADDER
3.2.4 Vergleich
3.3 Flächige Gesten
3.3.1 Regelbasierte Definition mit Midas
3.3.2 Gesture Definition Language als Beschreibungssprache
3.3.3 Reguläre Ausdrücke von Proton
3.3.4 Gesture Interface Specification Language
3.3.5 Logische Formeln mit Framous
3.3.6 Gesture Definition Markup Language
3.3.7 Vergleich
3.4 Zusammenfassung
4 Semiotisches Modell zur Formalisierung
4.1 Phasen gestischer Eingabe
4.2 Syntax gestischer Eingabe
4.3 Semantik gestischer Eingabe
4.4 Pragmatik gestischer Eingabe
4.5 Zusammenfassung
5 Gestenformalisierung für Multitouch
5.1 Ausgangslage für die Konzeption
5.1.1 Ikonographische Einordnung flächiger Gesten
5.1.2 Voruntersuchung zur Programmierung flächiger Gesten
5.1.3 Anforderungskatalog für die Formalisierung
5.2 Semiotische Analyse flächiger Gesten
5.2.1 Syntax flächiger Gesten
5.2.2 Semantik flächiger Gesten
5.2.3 Pragmatik flächiger Gesten
5.3 Präzedenzfälle für die Formalisierung
5.3.1 Geschicklichkeit bei der Multitouch-Interaktion
5.3.2 Präzision bei flächigen Gesten
5.3.3 Kooperation in Multitouch-Anwendungen
5.4 Evaluation und Diskussion
5.4.1 Vergleich der Zeichenanzahl
5.4.2 Evaluation der Beschreibungsfähigkeit
5.4.3 Limitierungen und Erweiterungen
6 Referenzarchitektur
6.1 Analyse existierender Multitouch-Frameworks
6.2 Grundlegende Architekturkomponenten
6.2.1 Parser
6.2.2 Datenmodell
6.2.3 Gestenerkennung und Matching
6.2.4 Programmierschnittstelle
6.3 Referenzimplementierung für JavaScript
6.3.1 Komponenten der Bibliothek
6.3.2 Praktischer Einsatz
6.3.3 Gesteneditor zur bildhaften Programmierung
7 Praxisbeispiele
7.1 Analyse prototypischer Anwendungen
7.1.1 Workshop zur schöpferischen Zerstörung
7.1.2 Workshop zu semantischen Dimensionen
7.1.3 Vergleich
7.2 Abbildung von Maus-Interaktion auf flächige Gesten in DelViz
7.2.1 Datengrundlage und Suchkonzept
7.2.2 Silverlight-Implementierung von GeForMT
7.3 Flächige Gesten im 3D-Framework Bildsprache LiveLab
7.3.1 Komponentenarchitektur
7.3.2 Implementierung von GeForMT mit C++
7.4 Statistik und Zusammenfassung
8 Weiterentwicklung der Formalisierung
8.1 Räumliche Gesten
8.1.1 Verwandte Arbeiten
8.1.2 Prototypischer Aufbau
8.1.3 Formalisierungsansatz
8.2 Substanzen des Alltags
8.2.1 Verwandte Arbeiten
8.2.2 Experimente mit dem Explore Table
8.2.3 Formalisierungsansatz
8.3 Elastische Oberflächen
8.3.1 Verwandte Arbeiten
8.3.2 Der Prototyp DepthTouch
8.3.3 Formalisierungsansatz
9 Zusammenfassung
9.1 Kapitelzusammenfassungen und Beiträge der Arbeit
9.2 Diskussion und Bewertung
9.3 Ausblick und zukünftige Arbeiten
Anhang
Vergleichsmaterial Formalisierungsansätze
Fragebogen
Nachbefragung
Ablaufplan studentischer Workshops
Grammatikdefinitionen
Statistische Auswertung Gestensets
Literatur
Webreferenzen
Eigene Veröffentlichungen
Betreute studentische Arbeiten
Abbildungsverzeichnis
Tabellen
Verzeichnis der Code-Beispiele

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