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Head-Mounted Displays Typen, Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten

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Academic year: 2022

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3. Expertenworkshop: Datenbrillen (BAuA) Dortmund, 03.06.2013

Head-Mounted Displays

Typen, Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten

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Überblick: HMDs lassen sich in vier grundsätzliche Klassen einordnen – Die Auswahl des jeweils geeigneten HMDs hängt stark vom Anwendungsfall ab

Monocular

See-throughNon-see-through

Binocular

Quelle: xCon Partners

Quelle: Motorola Quelle: Zeiss

Quelle: Google Quelle: brother Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft

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Eingewöhnung notwendig

Hardware muss getragen werden

Beeinträchtigtes Sichtfeld

Nicht optimal für lange Texte und komplexe Darstellungen

Verwendung während der Ausübung verschiedenster Tätigkeiten möglich

Beide Hände bleiben für primäre Aufgabe frei

Relevante Information immer sichtbar

„Blickwinkelkorrekte“

Augmented-Reality

HMDs erlauben vielfältige neue Einsatzfelder sowohl im industriellen als auch im privaten Umfeld – Speziell angepasste Anwendungen und User-Interfaces werden jedoch benötigt

Vorteile Nachteile

Speziell angepasste Anwendungen und User-Interfaces erforderlich

Einsatzfelder bei denen Desktopcomputer oder Notebooks nicht praktikabel sind

Quelle: xCon Partners

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Service und Wartung

Produktion und Training

Kommis- sionierung

Ziel von Wearable Computing ist die Unterstützung einer anderen (primären) Tätigkeit. HMDs bieten im industriellen Einsatz dafür vielfältige Möglichkeiten

 Multi-Order-Picking

Produktion in der Automobilindustrie

 Single-Order-Picking

Kommissionierung im Versandhandel

 Training von Personal

Produktion in der Automobilindustrie

 Augmented-Reality gestützte Produktion

Verbinden von Kabelsträngen

 Interaktive Reparatur- oder Wartungspläne

Wartung von großen Passagierflugzeugen

 Remote Service

Windkraftanlagen

Quelle: xCon Partners

Einsatzmöglichkeiten und Szenarien von HMDs (Auswahl) Indikatoren (Auswahl)

Mobilität für primäre Tätigkeit benötigt

Beide Hände für primäre Tätigkeit benötigt

Darstellungsform

realisierbar die schnelle Interpretation erlaubt

Nutzbarkeit von

Kontextinformationen

Aufwendige

Benutzereingaben vermeidbar

Häufiger Wechsel zwischen primärer Tätigkeit und Blick auf Anzeige

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5

Fakten Kommissionierung – Pickzettel vs. HMD

Beispiel: Anwendungsszenario Kommissionierung mit HMD (1/2)

Der Kommissionierer behält beide Hände frei und hat seinen Auftrag immer im Blick

 Kommissionieren mit dem Pickzettel

 Am weitesten verbreitete Kommissioniermethode

 Kommissionieren mit einem HMD

 Beide Hände frei zum kommissionieren

 Zu kommissionierende Artikel immer im Blick

 Dynamische und kontextabhängige Darstellungsform

Kommissionierung ist das Zusammenstellen einer vordefinierten Teilmenge aus einem Gesamtsortiment

Weltweit existieren etwa 750.000 Lagerhallen

50% – 70% der Kosten in Lagerhallen entfallen auf Kommissionierung

 Fehlerrate, Geschwindigkeit und Flexibilität sind wichtige Kriterien für eine

Kommissionierlösung

Quelle: xCon Partners

Quelle: SAP TV

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Prototyp wurde unter echten Produktions- bedingungen getestet

Vergleichbare Performance wie Pick-by-Light mit Put-to-Light

Bietet eine deutlich höherer Performance als eine Picklistenlösung

Head-Mounted Display benötigt Eingewöhnung

Graphische Darstellung auf dem HMD zeigt geringste Fehlerquote und schnellste

Auftragszeiten im Vergleich zu Papier- und Audio- gestützten Lösungen

Farbverwendung reduziert die Fehlerquote um (weitere) 50%

Beispiel: Anwendungsszenario Kommissionierung mit HMD (2/2) Prototyp zeigt in Studien durchgehend eine sehr hohe Performance

Studien im Labor Studie Automotiv Industrie

0,28 0,44

0,34

0,10

71 51

44

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

0 20 40 60 80

Audio (List) Paper

(List) 63

Paper (Graphics) HMD

(Graphics)

Time in s (per order) Errors per order

 errors per order Seconds

per order

Quelle: xCon Partners

Projektbeispiele

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7

Konzepte und Technische Details Googles Visionen Beispiel: Google Project Glass

Konzepte und Anwendungsszenarien für den privaten Gebrauch im Alltag

 HMD-Optik über dem normalen Blickfeld

 Geringe Beeinflussung im Alltag

 Lautsprecher für Audio

 Kamera ermöglicht spontan

„Momente“ einzufangen, …

 Steuerung über Touchpad, Button und Spracherkennung

 Microinteractions

 Kompass, Gyroskop und Beschleunigunssensoren

 Erlaubt Orientierung und

Bewegungen des HMDs zu erfassen

 Sehr leicht mit geringer Akkukapazität

 Ausgelegt für kurzeitige Nutzungsphasen

Quelle: xCon Partners

Quelle: Google

Quelle: Google

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HMD – Eigenschaften (Auswahl)

HMDs besitzen viele Eigenschaften, die eine sehr wichtige Rolle spielen bezüglich der Eignung und der Benutzerfreundlichkeit für ein konkretes Scenario

Experteneinschätzung

Unterschiedliche Eigenschaften wichtig je nach Szenario

Auflösung ist ein häufig überschätztes Kriterium

Beeinträchtigung des

Sichtfeldes ist entscheidend für die richtige HMD-Auswahl

Für Brillenträger muss das Eye- Relief ausreichend sein

Das verwendete HMD sollte eine möglichst hohe Ergonomie für die jeweilige Tätigkeit bieten

Verdeckung des Blickfeldes

Positionierungs- möglichkeit

Primäre Tätigkeit sollte nicht gestört werden

Beeinträchtigung Sichtfeld

Sollte der Helligkeit der Arbeisumgebung angepasst sein

Inbesondere bei see- through HMDs eine wichtige Eigenschaft

Helligkeit

Ermöglicht Verwendung über dem bevorzugten Auge

Beidseitige Verwendbarkeit

Tragekomfort

Gewicht

Schwerpunkt

Druckstellen

Guter Sitz

Fokus

Der Fokus sollte der Arbeitsdistanz der primären Aufgabe entsprechen

Eye-Relief

Maximale Entfernung vom Auge, um das komplette Bild zu sehen

Geeignet für Brillenträger?

Quelle: xCon Partners

Quelle: Youtube

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Lessons Learned

Benötigte Eingewöhnungszeiten und teils geringe Akzeptanz für HMDs sind in Projekten im Vorfeld der Einführung rechtzeitig zu berücksichtigen, um den Projekterfolg zu sichern

Rechtes vs. Linkes Auge Akzeptanz

Die Rolle der Eye-Dominance ist nicht endgültig geklärt und oftmals abhängig von der spezifischen Tätigkeit

Generell: Wichtige Informationen sollten möglichst dicht am visuellen Zentrum dargestellt werden

Akzeptanz für die Nutzung von HMDs variiert stark

Tendenziell ist die Akzeptanz bei jüngeren Personen höher

Bei Einführung von HMDs im industriellen Bereichen gilt dem Change Management besondere Bedeutung

Vorgehen mit „Gefühl“

Ängste und gruppendynamische- Effekte adressieren

Eingewöhnung und Erfahrung

HMDs benötigen eine gewisse und stark variierende

Eingewöhnungsphase

Justieren der HMD-Optik

Wo liegt meine bevorzugte Position für das HMD?

Was muss ich bewegen damit ich den Bildschirm an der

gewünschten Stelle sehe?

Fokussieren auf den virtuellen Bildschirm

Binokulare Rivalität

HMD-basierte Lösungen bieten vielfältige Chancen im industriellen Umfeld sofern das richtige Zusammenspiel von Hardware und Software gewährleistet ist

Quelle: xCon Partners

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Diskussion

Weitere Inforationen finden Sie in unserer Perspective

„Wettbewerbsvorteil durch Head-Mounted Displays?“ unter www.xcon-partners.com

Quelle: xCon Partners

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Bei der Entwicklung von HMD basierten Lösungen müssen viele Faktoren berücksichtigt werden – xCon Partners berät und unterstützt sie gerne bei Ihrem Vorhaben!

xCon Partners GmbH Bremer Baumwollbörse Wachtstraße 17-24 28195 Bremen

Tel. +49 421 89 77 1902 Fax +49 421 82 10 93 info@xcon-partners.com www.xcon-partners.com Ihr Kontakt für weitere Informationen

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Dr. Hannes Baumann

Mobil +49 174 600 8 555

hannes.baumann@xcon-partners.com

Quelle: xCon Partners

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