Publications

Mayas, Cindy;
User Requirements Cycle - ein Modell für die Integration von Nutzungsanforderungen in Entwicklungsprozesse. - Ilmenau : ISLE, 2022. - 1 Band (verschiedene Seitenzählungen)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2022

ISBN 978-3-948595-07-4

Ein wesentlicher Erfolgsfaktor der Entwicklung von Produkten und Produktkombinationen aus Software, Hardware und Dienstleistungen ist die Nutzungsorientierung. Trotz etablierter Ansätze auf diesem Gebiet, sind die damit verbundenen nutzungsorientierten Methoden nicht auf die Bedürfnisse interdisziplinärer Entwicklungsteams abgestimmt. Sowohl das Vorgehen als auch die Ergebnisse sind von der jeweiligen Fachdisziplin, wie beispielsweise Softwareentwicklung, Produktdesign, Projektmanagement oder Marketing, geprägt und für Fachfremde schwer zugänglich. Somit bleibt der flexible Einsatz nutzungsorientierter Methoden in der Praxis erschwert. Ziel dieser Arbeit ist daher ein skalierbares Vorgehensmodell, das die Integration von nutzungsorientierten Methoden in Entwicklungsprozessen flexibel unterstützt und an den Bedürfnissen interdisziplinärer Entwicklungsteams ausgerichtet ist. Im Mittelpunkt der Betrachtungen stehen die Erstellung, Dokumentation, Umsetzung und Evaluation der Nutzungsanforderungen, die aus der gesamten Nutzungssituation sowie den relevanten Erkenntnissen zur Ergonomie abgeleitet werden, um die Bedürfnisse der Nutzerinnen und Nutzer zu erfüllen. Als Datenbasis für die Entwicklung des Vorgehensmodells werden in einer theoretischen interdisziplinären Meta-Studie 30 etablierte Entwicklungsprozesse hinsichtlich der genannten Methodenempfehlungen analysiert und eine Systematik der nutzungsorientierten Methoden abgeleitet. Eine empirische Studie von 30 abgeschlossenen Forschungs- und Entwicklungsprojekten analysiert ergänzend den Methodeneinsatz und dessen bewertete Effizienz in der Praxis. Aus den Ergebnissen wird der sogenannte User Requirements Cycle als skalierbares Vorgehensmodell zur Integration von Nutzungsanforderungen konzipiert und als interaktiver Prototyp zur Unterstützung der Methodenwahl umgesetzt. Die Anwendbarkeit dieses Vorgehensmodells wird abschließend in einer Erprobung des Prototyps mit anschließender Befragung der Entwicklerinnen und Entwickler evaluiert.

Maier, Florian;
Weiterentwicklung technischer Werkzeuge und Workflows für die native dreidimensionale Filmaufnahme. - Ilmenau, 2022. - XX, 472 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2022

Die 3D-Filmproduktion ist von großer künstlerischer und wirtschaftlicher Bedeutung für die weltweite Kinolandschaft. Die Erfüllung der beiden übergeordneten Erfolgsfaktoren nach Wirtz, nämlich die Maximierung der Besucherzahlen und die Minimierung der Herstellungskosten, sind ein wesentliches Ziel dabei. Die Literatur gibt jedoch kaum Aufschluss über die inhaltlichen, technischen und organisatorischen Notwendigkeiten der nativen 3D-Spielfilmproduktion. Eine wissenschaftliche Systematisierung und nähere Analyse des 3D-Produktionsprozesses ist bislang nicht zu finden. Die Dissertation füllt diese Forschungslücke und beschäftigt sich mit der Forschungsfrage „Wie kann man aus inhaltlicher, technischer und organisatorischer Sicht effizient nativ in hoher Qualität einen 3D-Film produzieren?“. Um die daraus folgenden Forschungsfragen auf den Ebenen Content, Technik und Organisation (CTO-Modell) zu beantworten, wird zunächst der 3D-Produktionsprozess systematisiert. Dies geschieht mit Hilfe der Methode der Hierarchical Task Analysis (HTA), indem der Prozess in einzelne Aufgaben und deren Unteraufgaben zerlegt wird und Ansatzpunkte für eine Verbesserung lokalisiert werden. Eine Analyse der Herausforderungen aus Sicht der Produktionsbeteiligten auf den Ebenen eines modifizierten Arbeitssystems, des Produktionsprozesses und des Umfelds zeigt die Verbesserungspotentiale auf. Diese stellen die Grundlage für die Extraktion von generischen Anforderungen aus einem 2D/3D-Vergleich und der Untersuchung von Fallstudien dar. Auf Basis der generischen Anforderungen an die Ebenen Content, Technik und Organisation werden Lösungen entwickelt, die wiederum ganzheitlich und in ihrem Zusammenspiel evaluiert werden. Auf der Ebene des Content sind dies Richtlinien zur Gestaltung von 3D-Inhalten. Auf der Ebene der Technik Werkzeuge zur Effizienzsteigerung des 3D-Filmproduktionsprozesses; dazu gehört insbesondere eine Software zur Planungsoptimierung, fünf Basisinnovationen und fünf Weiterentwicklungen der 3D-Aufnahmetechnik. Auf der Ebene der Organisation sind dies 81 Gestaltungsrichtlinien zu Auswahl, Vorbereitung und Nutzung der 3D-Aufnahmetechnik, zu Optimierung von Abläufen und zu Aufgabenteilungen. Zusammenfassend trägt die Dissertation zur Systematisierung und zur Optimierung des 3D-Filmproduktionsprozesses bei und ist damit insbesondere für Forschung, Lehre und Praxis bedeutsam.

Liebal, Andreas;
VR-Informationssystem zur Bestimmung der benutzerorientierten Anforderungen für VR-Systeme im Kontext der virtuellen Produktentwicklung. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2022. - 1 Online-Ressource (291 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2022

Neue technologische Softwaresysteme müssen nutzerorientiert, profitabel, flexibel und gleichzeitig performant entwickelt werden. Durch den rasanten Fortschritt innovativer Technologien führt dies oftmals zu einem Defizit im Informations- oder Kommunikationsfluss zwischen beteiligten Stakeholdern. Im Kontext von Virtual Reality (VR)-Anwendungen kommt erschwerend hinzu, dass diese innovative Technologie und deren Funktionsumfang noch unzureichend beschrieben ist. Dies führt einerseits dazu, dass VR-KundInnen ihre Wünsche und Visionen bezüglich eines VR-Systems nicht entsprechend der aktuellen technischen Möglichkeiten ausrichten und formulieren können. Andererseits haben VR-EntwicklerInnen die Herausforderungen, kunden-orientiert zu konzipieren und zu kommunizieren und dabei das volle Potenzial auszuschöpfen, das mit VR-Technologien erbracht werden kann. Es fehlt an einem strukturierten Hilfsmittel, mit dem VR-KundInnen sowohl bei einer ersten Konfiguration eines gewünschten VR-Systems assistiert werden und relevante Informationen bereitgestellt bekommen als auch VR-EntwicklerInnen eine Übersicht für eine optimale Erstgesprächsvorbereitung sowie eine unmittelbare Entscheidungsgrundlage für eine Auftragsannahme erhalten. Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Unterstützung des frühzeitigen Informationsaustausches zwischen VR-KundInnen und VR-EntwicklerInnen. Hierzu erfolgt die Entwicklung eines VR-Informationssystems, dessen Einsatz der VR-Systemrealisierung vorgelagert ist und das gewünschte VR-System spezifiziert. Durch die Bereitstellung aller VR-Spezifikationen und zugehöriger Metainformationen soll es VR-KundInnen möglich sein, Wissen über VR zu erwerben, ein gewünschtes VR-System zu konfigurieren und Schwerpunkte zu priorisieren. VR-EntwicklerInnen sollen im Sinne einer kundenorientierten VR-Systementwicklung das volle Potenzial von VR ausschöpfen können und im gesamten Softwareentwicklungsprozess unterstützt werden. Dabei wird der Rahmen des VR-Informationssystems auf den Einsatz von VR in der Produktentwicklung begrenzt.

https://dx.doi.org/10.22032/dbt.51998

Schnöll, Patrick;
User-oriented cockpits for automated driving : a framework for the technical specification of test environments. - Ilmenau, 2022. - v, 190 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2022

Verglichen mit konventionellen Fahrerassistenzsystemen erfordert die Technologie des hochautomatisierten Fahrens neuartige Interaktionskonzepte zwischen Fahrer und Fahrzeug. Insbesondere die Tatsache, dass der Fahrer während der Fahrt in fahrfremde Tätigkeiten eingebunden sein kann, verdeutlicht die Sicherheits- und Zeitkritikalität von Interaktionen mit hochautomatisierten Fahrzeugsystemen. Der Anstieg der technischen Komplexität ergibt sich, da hochautomatisierte Fahrzeugsysteme im Gegensatz zu konventionellen Fahrerassistenzsystemen übergreifende Funktionen benötigen, die eine Vielzahl von einzelnen Funktionen vereinen. Um diese neuartigen Gestaltungskonzepte zu erproben und deren Eignung im Hinblick auf Regulationen der Länder zur Qualität der Mensch-Technik Interaktion für die Zulassung auf den jeweiligen Märkten entsprechend zu bewerten, werden sowohl im Forschungs- als auch im Industrieumfeld verschiedenste Testkonzepte und Testumgebungen genutzt. Diese unterscheiden sich teils deutlich voneinander, beispielsweise durch die Art der Stimulusmaterialien, die den Probanden innerhalb der Testumgebung zur Verfügung gestellt werden, und deren technische Umsetzung. Der Kern dieser Arbeit besteht aus der Entwicklung eines ganzheitlichen und technologisch unabhängigen Referenzmodells zur Definition von technischen Spezifikationen einer Testumgebung für die Mensch-Technik Interaktion im Rahmen des hochautomatisierten Fahrens. Die Basis für diese Definition sind Testkonzepte und -umgebungen, die sich in Wissenschaft und Praxis bewährt haben. Diese vielgestaltigen Testkonzepte und -umgebungen, die in Forschungsprojekten und in industriellen Testzentren zur Anwendung kommen, werden im Rahmen der Arbeit umfassend analysiert, bewertet, verdichtet und derart systematisiert, dass bewährte Muster der Testkonzepte und -umgebungen erkennbar werden. Dabei werden die technologisch unabhängigen Muster derart aufbereitet, dass sie auf relevante Fragestellungen im Forschungsfeld des hochautomatisierten Fahrens angewendet und in eine funktionale Spezifikation überführt werden können. Hierzu wird ein Referenzmodell zur Verfügung gestellt, das die Definition einer geeigneten Testumgebung für ein gegebenes Testkonzept unterstützt. Auf diese Art fließen die umfangreichen Erfahrungen von Experten ein und resultieren in einem anwendungsorientierten Konzept, mit dem das gesamte Potential von Testkonzepten und -umgebungen genutzt wird. Das Referenzmodell ermöglicht eine effiziente und lösungsorientierte Kommunikation zwischen den Beteiligten eines Testvorhabens mit verschiedenen Aufgabenschwerpunkten, wie beispielsweise der Elektrotechnik, dem Maschinenbau, der Informatik oder der Psychologie und unterstützt deren abgestimmtes Formulieren von Anforderungen. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen somit zur Entwicklung neuartiger Mensch-Technik Interaktionen im Kontext des hochautomatisierten Fahrens bei.

Schnöll, Patrick;
Human-centered test setups for the evaluation of human-technology interaction in cockpits of highly-automated vehicles. - In: Human interaction, emerging technologies and future applications IV, (2021), S. 555-562

In order to gain a holistic understanding about the operational use of the distinct implementations of driving simulators in research, this paper presents a overview of existing studies dealing with human-technology interaction in cockpits of highly-automated vehicles. One aspect of this work was to find a connection between research questions in scope of the respective studies on the one hand and the test environments being used to assess them on the other. Furthermore, based on the conducted analysis of scientific literature, human-centered descriptive factors required for the definition of a novel, standardized and technologically-independent framework for future examinations of the driver take-over task were identified.