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An evaluation of two simple methods for representing heaviness in immersive virtual environments

Hummel, Johannes und Dodiya, Janki und Wolff, Robin und Gerndt, Andreas und Kuhlen, Torsten (2013) An evaluation of two simple methods for representing heaviness in immersive virtual environments. In: IEEE Symposium on 3D User Interfaces, Seiten 87-94. IEEE. IEEE Symposium on 3D User Interfaces (3DUI), 2013, 2013-03-16 - 2013-03-17, Orlando, Florida, USA. doi: 10.1109/3DUI.2013.6550202. ISBN 978-1-4673-6097-5.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
1MB

Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1109/3DUI.2013.6550202

Kurzfassung

Weight perception in virtual environments generally can be achieved with haptic devices. However, most of these are hard to integrate in an immersive virtual environment (IVE) due to their technical complexity and the restriction of a user's movement within the IVE. We describe two simple methods using only a wireless light-weight finger-tracking device in combination with a physics simulated hand model to create a feeling of heaviness of virtual objects when interacting with them in an IVE. The first method maps the varying distance between tracked fingers and the thumb to the grasping force required for lifting a virtual object with a given weight. The second method maps the detected intensity of finger pinch during grasping gestures to the lifting force. In an experiment described in this paper we investigated the potential of the proposed methods for the discrimination of heaviness of virtual objects by finding the just noticeable difference (JND) to calculate the Weber fraction. Furthermore, the workload that users experienced using these methods was measured to gain more insight into their usefulness as interaction technique. At a hit ratio of 0.75, the determined Weber fraction using the finger distance based method was 16.25% and using the pinch based method was 15.48%, which corresponds to values found in related work. There was no significant effect of method on the difference threshold measured and the workload experienced, however the user preference was higher for the pinch based method. The results demonstrate the capability of the proposed methods for the perception of heaviness in IVEs and therefore represent a simple alternative to haptics based methods.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/87539/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:An evaluation of two simple methods for representing heaviness in immersive virtual environments
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hummel, JohannesGerman Aerospace Center (DLR), GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dodiya, JankiGerman Aerospace Center (DLR), GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wolff, RobinGerman Aerospace Center (DLR), GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerndt, AndreasGerman Aerospace Center (DLR), GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kuhlen, TorstenVirtual Reality Group, RWTH Aachen University, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:16 März 2013
Erschienen in:IEEE Symposium on 3D User Interfaces
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/3DUI.2013.6550202
Seitenbereich:Seiten 87-94
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Lécuyer, AnatoleINRIA, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Steinicke, FrankUniversity of Wuerzburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Billinghurst, MarkUniversity of Canterbury, New ZealandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:IEEE
ISBN:978-1-4673-6097-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:gesture recognition haptic interfaces virtual reality immersive virtual environment (IVE) just noticeable difference (JND) Weber fraction grasping haptics based methods heaviness discrimination heaviness representation physics simulated hand model weight perception wireless light-weight finger-tracking device
Veranstaltungstitel:IEEE Symposium on 3D User Interfaces (3DUI), 2013
Veranstaltungsort:Orlando, Florida, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:16 März 2013
Veranstaltungsende:17 März 2013
Veranstalter :IEEE: Lecuyer, Anatole; Steinicke, Frank; Billinghurst, Mark
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
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Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Simulations- und Softwaretechnik
Institut für Simulations- und Softwaretechnik > Software für Raumfahrtsysteme und interaktive Visualisierung
Hinterlegt von: Hummel, Johannes Wolfgang
Hinterlegt am:14 Jan 2014 13:04
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:53

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