Anchoring In Action: Manual Estimates Of Slant Are Powerfully Biased Toward Initial Hand Orientation And Are Correlated With Verbal Report

People verbally overestimate hill slant by approximately 15 degrees to 25 degrees, whereas manual estimates (e. g., palm board measures) are thought to be more accurate. The relative accuracy of palm boards has contributed to the widely cited theoretical claim that they tap into an accurate, but unconscious, motor representation of locomotor space. In the current work, 4 replications (total N = 204) carried out by 2 different laboratories tested an alternative anchoring hypothesis that manual action measures give low estimates because they are always initiated from horizontal. The results of all 4 replications indicate that the bias from response anchoring can entirely account for the difference between manual and verbal estimates. Moreover, consistent correlations between manual and verbal estimates given by the same observers support the conclusion that both measures are based on the same visual representation. Concepts from the study of judgment under uncertainty apply even to action measures in information rich environments

Designing passenger experiences for in-car Mixed Reality

In day-to-day life, people spend a considerable amount of their time on the road. People seek to invest travel time for work and well-being through interaction with mobile and multimedia applications on personal devices such as smartphones and tablets. However, for new computing paradigms, such as mobile mixed reality (MR), their usefulness in this everyday transport context, in-car MR remains challenging. When future passengers immerse in three-dimensional virtual environments, they become increasingly disconnected from the cabin space, vehicle motion, and other people around them. This degraded awareness of the real environment endangers the passenger experience on the road, which initially motivates this thesis to question: can immersive technology become useful in the everyday transport context, such as for in-car scenarios? If so, how should we design in-car MR technology to foster passenger access and connectedness to both physical and virtual worlds, ensuring ride safety, comfort, and joy? To this aim, this thesis contributes via three aspects: 1) Understanding passenger use of in-car MR —first, I present a model for in-car MR interaction through user research. As interviews with daily commuters reveal, passengers are concerned with their physical integrity when facing spatial conflicts between borderless virtual environments and the confined cabin space. From this, the model aims to help researchers spatially organize information and how user interfaces vary in the proximity of the user. Additionally, a field experiment reveals contextual feedback about motion sickness when using immersive technology on the road. This helps refine the model and instruct the following experiments. 2) Mixing realities in car rides —second, this thesis explores a series of prototypes and experiments to examine how in-car MR technology can enable passengers to feel present in virtual environments while maintaining awareness of the real environment. The results demonstrate technical solutions for physical integrity and situational awareness by incorporating essential elements of the RE into virtual reality. Empirical evidence provides a set of dimensions into the in-car MR model, guiding the design decisions of mixing realities. 3) Transcending the transport context —third, I extend the model to other everyday contexts beyond transport that share spatial and social constraints, such as the confined and shared living space at home. A literature review consolidates leveraging daily physical objects as haptic feedback for MR interaction across spatial scales. A laboratory experiment discovers how context-aware MR systems that consider physical configurations can support social interaction with copresent others in close shared spaces. These results substantiate the scalability of the in-car MR model to other contexts. Finally, I conclude with a holistic model for mobile MR interaction across everyday contexts, from home to on the road. With my user research, prototypes, empirical evaluation, and model, this thesis paves the way for understanding the future passenger use of immersive technology, addressing today’s technical limitations of MR in mobile interaction, and ultimately fostering mobile users’ ubiquitous access and close connectedness to MR anytime and anywhere in their daily lives.Im modernen Leben verbringen die Menschen einen beträchtlichen Teil ihrer Zeit mit dem täglichen Pendeln. Die Menschen versuchen, die Reisezeit für ihre Arbeit und ihr Wohlbefinden durch die Interaktion mit mobilen und multimedialen Anwendungen auf persönlichen Geräten wie Smartphones und Tablets zu nutzen. Doch für neue Computing-Paradigmen, wie der mobilen Mixed Reality (MR), bleibt ihre Nützlichkeit in diesem alltäglichen Verkehrskontext, der MR im Auto, eine Herausforderung. Wenn künftige Passagiere in dreidimensionale virtuelle Umgebungen eintauchen, werden sie zunehmend von der Kabine, der Fahrzeugbewegung und den Menschen in ihrer Umgebung abgekoppelt. Diese verminderte Wahrnehmung der realen Umgebung gefährdet das Fahrverhalten der Passagiere im Straßenverkehr, was diese Arbeit zunächst zu der Frage motiviert: Können immersive Systeme im alltäglichen Verkehrskontext, z.B. in Fahrzeugszenarien, nützlich werden? Wenn ja, wie sollten wir die MR-Technologie im Auto gestalten, um den Zugang und die Verbindung der Passagiere mit der physischen und der virtuellen Welt zu fördern und dabei Sicherheit, Komfort und Freude an der Fahrt zu gewährleisten? Zu diesem Zweck trägt diese Arbeit zu drei Aspekten bei: 1) Verständnis der Nutzung von MR im Auto durch die Passagiere - Zunächst wird ein Modell für die MR-Interaktion im Auto durch user research vorgestellt. Wie aus Interviews mit täglichen Pendlern hervorgeht, sind die Passagiere um ihre körperliche Unversehrtheit besorgt, wenn sie mit räumlichen Konflikten zwischen grenzenlosen virtuellen Umgebungen und dem begrenzten Kabinenraum konfrontiert werden. Das Modell soll Forschern dabei helfen, Informationen und Benutzerschnittstellen räumlich zu organisieren, die in der Nähe des Benutzers variieren. Darüber hinaus zeigt ein Feldexperiment kontextbezogenes Feedback zur Reisekrankheit bei der Nutzung immersiver Technologien auf der Straße. Dies hilft, das Modell zu verfeinern und die folgenden Experimente zu instruieren. 2) Vermischung von Realitäten bei Autofahrten - Zweitens wird in dieser Arbeit anhand einer Reihe von Prototypen und Experimenten untersucht, wie die MR-Technologie im Auto es den Passagieren ermöglichen kann, sich in virtuellen Umgebungen präsent zu fühlen und gleichzeitig das Bewusstsein für die reale Umgebung zu behalten. Die Ergebnisse zeigen technische Lösungen für räumliche Beschränkungen und Situationsbewusstsein, indem wesentliche Elemente der realen Umgebung in VR integriert werden. Die empirischen Erkenntnisse bringen eine Reihe von Dimensionen in das Modell der MR im Auto ein, die die Designentscheidungen für gemischte Realitäten leiten. 3) Über den Verkehrskontext hinaus - Drittens erweitere ich das Modell auf andere Alltagskontexte jenseits des Verkehrs, in denen räumliche und soziale Zwänge herrschen, wie z.B. in einem begrenzten und gemeinsam genutzten Wohnbereich zu Hause. Eine Literaturrecherche konsolidiert die Nutzung von Alltagsgegenständen als haptisches Feedback für MR-Interaktion über räumliche Skalen hinweg. Ein Laborexperiment zeigt, wie kontextbewusste MR-Systeme, die physische Konfigurationen berücksichtigen, soziale Interaktion mit anderen Personen in engen gemeinsamen Räumen ermöglichen. Diese Ergebnisse belegen die Übertragbarkeit des MR-Modells im Auto auf andere Kontexte. Schließlich schließe ich mit einem ganzheitlichen Modell für mobile MR-Interaktion in alltäglichen Kontexten, von zu Hause bis unterwegs. Mit meiner user research, meinen Prototypen und Evaluierungsexperimenten sowie meinem Modell ebnet diese Dissertation den Weg für das Verständnis der zukünftigen Nutzung immersiver Technologien durch Passagiere, für die Überwindung der heutigen technischen Beschränkungen von MR in der mobilen Interaktion und schließlich für die Förderung des allgegenwärtigen Zugangs und der engen Verbindung der mobilen Nutzer zu MR jederzeit und überall in ihrem täglichen Leben

Does a presentation Media Influence the Evaluation of Consumer Products? A Comparative Study to Evaluate Virtual Reality, Virtual Reality with Passive Haptics and a Real Setting

Technologies based on image offer a high potential to present consumers with products by focusing on their visual characteristics, but lack the capacity to physically interact with an object, which can compromise how consumer products are evaluated. The present study aims to analyse the influence of different presentation media on how users perceive the product by comparing the evaluation of a piece of furniture made by a sample of 203 users, which was presented in three different settings: a real setting (R), a Virtual Reality setting (VR) and a Virtual Reality with Passive Haptics setting (VRPH). To evaluate the product in the different settings, a semantic differential scale was built that comprised 12 bipolar pairs of adjectives. To study the results, the descriptive statistics for the semantic differential scales were analysed, a study about the frequency of repetition was conducted of each evaluation, a Kruskal-Wallis test was conducted and Dunn’s post hoc tests were performed. The results showed that the presentation media of a piece of furniture influenced the evaluation of how users perceived it. These results also revealed that the haptic interaction with a product influenced how users perceived it compared to an exclusively visual interaction

HAPTIC AND VISUAL SIMULATION OF BONE DISSECTION

Marco AgusIn bone dissection virtual simulation, force restitution represents the key to realistically mimicking a patient– specific operating environment. The force is rendered using haptic devices controlled by parametrized mathematical models that represent the bone–burr contact. This dissertation presents and discusses a haptic simulation of a bone cutting burr, that it is being developed as a component of a training system for temporal bone surgery. A physically based model was used to describe the burr– bone interaction, including haptic forces evaluation, bone erosion process and resulting debris. The model was experimentally validated and calibrated by employing a custom experimental set–up consisting of a force–controlled robot arm holding a high–speed rotating tool and a contact force measuring apparatus. Psychophysical testing was also carried out to assess individual reaction to the haptic environment. The results suggest that the simulator is capable of rendering the basic material differences required for bone burring tasks. The current implementation, directly operating on a voxel discretization of patientspecific 3D CT and MR imaging data, is efficient enough to provide real–time haptic and visual feedback on a low–end multi–processing PC platform.

Social touch in human–computer interaction

Touch is our primary non-verbal communication channel for conveying intimate emotions and as such essential for our physical and emotional wellbeing. In our digital age, human social interaction is often mediated. However, even though there is increasing evidence that mediated touch affords affective communication, current communication systems (such as videoconferencing) still do not support communication through the sense of touch. As a result, mediated communication does not provide the intense affective experience of co-located communication. The need for ICT mediated or generated touch as an intuitive way of social communication is even further emphasized by the growing interest in the use of touch-enabled agents and robots for healthcare, teaching, and telepresence applications. Here, we review the important role of social touch in our daily life and the available evidence that affective touch can be mediated reliably between humans and between humans and digital agents. We base our observations on evidence from psychology, computer science, sociology, and neuroscience with focus on the first two. Our review shows that mediated affective touch can modulate physiological responses, increase trust and affection, help to establish bonds between humans and avatars or robots, and initiate pro-social behavior. We argue that ICT mediated or generated social touch can (a) intensify the perceived social presence of remote communication partners and (b) enable computer systems to more effectively convey affective information. However, this research field on the crossroads of ICT and psychology is still embryonic and we identify several topics that can help to mature the field in the following areas: establishing an overarching theoretical framework, employing better research methodologies, developing basic social touch building blocks, and solving specific ICT challenges

Presence 2005: the eighth annual international workshop on presence, 21-23 September, 2005 University College London (Conference proceedings)

OVERVIEW (taken from the CALL FOR PAPERS) Academics and practitioners with an interest in the concept of (tele)presence are invited to submit their work for presentation at PRESENCE 2005 at University College London in London, England, September 21-23, 2005. The eighth in a series of highly successful international workshops, PRESENCE 2005 will provide an open discussion forum to share ideas regarding concepts and theories, measurement techniques, technology, and applications related to presence, the psychological state or subjective perception in which a person fails to accurately and completely acknowledge the role of technology in an experience, including the sense of 'being there' experienced by users of advanced media such as virtual reality. The concept of presence in virtual environments has been around for at least 15 years, and the earlier idea of telepresence at least since Minsky's seminal paper in 1980. Recently there has been a burst of funded research activity in this area for the first time with the European FET Presence Research initiative. What do we really know about presence and its determinants? How can presence be successfully delivered with today's technology? This conference invites papers that are based on empirical results from studies of presence and related issues and/or which contribute to the technology for the delivery of presence. Papers that make substantial advances in theoretical understanding of presence are also welcome. The interest is not solely in virtual environments but in mixed reality environments. Submissions will be reviewed more rigorously than in previous conferences. High quality papers are therefore sought which make substantial contributions to the field. Approximately 20 papers will be selected for two successive special issues for the journal Presence: Teleoperators and Virtual Environments. PRESENCE 2005 takes place in London and is hosted by University College London. The conference is organized by ISPR, the International Society for Presence Research and is supported by the European Commission's FET Presence Research Initiative through the Presencia and IST OMNIPRES projects and by University College London

Enhanced Virtuality: Increasing the Usability and Productivity of Virtual Environments

Mit stetig steigender Bildschirmauflösung, genauerem Tracking und fallenden Preisen stehen Virtual Reality (VR) Systeme kurz davor sich erfolgreich am Markt zu etablieren. Verschiedene Werkzeuge helfen Entwicklern bei der Erstellung komplexer Interaktionen mit mehreren Benutzern innerhalb adaptiver virtueller Umgebungen. Allerdings entstehen mit der Verbreitung der VR-Systeme auch zusätzliche Herausforderungen: Diverse Eingabegeräte mit ungewohnten Formen und Tastenlayouts verhindern eine intuitive Interaktion. Darüber hinaus zwingt der eingeschränkte Funktionsumfang bestehender Software die Nutzer dazu, auf herkömmliche PC- oder Touch-basierte Systeme zurückzugreifen. Außerdem birgt die Zusammenarbeit mit anderen Anwendern am gleichen Standort Herausforderungen hinsichtlich der Kalibrierung unterschiedlicher Trackingsysteme und der Kollisionsvermeidung. Beim entfernten Zusammenarbeiten wird die Interaktion durch Latenzzeiten und Verbindungsverluste zusätzlich beeinflusst. Schließlich haben die Benutzer unterschiedliche Anforderungen an die Visualisierung von Inhalten, z.B. Größe, Ausrichtung, Farbe oder Kontrast, innerhalb der virtuellen Welten. Eine strikte Nachbildung von realen Umgebungen in VR verschenkt Potential und wird es nicht ermöglichen, die individuellen Bedürfnisse der Benutzer zu berücksichtigen. Um diese Probleme anzugehen, werden in der vorliegenden Arbeit Lösungen in den Bereichen Eingabe, Zusammenarbeit und Erweiterung von virtuellen Welten und Benutzern vorgestellt, die darauf abzielen, die Benutzerfreundlichkeit und Produktivität von VR zu erhöhen. Zunächst werden PC-basierte Hardware und Software in die virtuelle Welt übertragen, um die Vertrautheit und den Funktionsumfang bestehender Anwendungen in VR zu erhalten. Virtuelle Stellvertreter von physischen Geräten, z.B. Tastatur und Tablet, und ein VR-Modus für Anwendungen ermöglichen es dem Benutzer reale Fähigkeiten in die virtuelle Welt zu übertragen. Des Weiteren wird ein Algorithmus vorgestellt, der die Kalibrierung mehrerer ko-lokaler VR-Geräte mit hoher Genauigkeit und geringen Hardwareanforderungen und geringem Aufwand ermöglicht. Da VR-Headsets die reale Umgebung der Benutzer ausblenden, wird die Relevanz einer Ganzkörper-Avatar-Visualisierung für die Kollisionsvermeidung und das entfernte Zusammenarbeiten nachgewiesen. Darüber hinaus werden personalisierte räumliche oder zeitliche Modifikationen vorgestellt, die es erlauben, die Benutzerfreundlichkeit, Arbeitsleistung und soziale Präsenz von Benutzern zu erhöhen. Diskrepanzen zwischen den virtuellen Welten, die durch persönliche Anpassungen entstehen, werden durch Methoden der Avatar-Umlenkung (engl. redirection) kompensiert. Abschließend werden einige der Methoden und Erkenntnisse in eine beispielhafte Anwendung integriert, um deren praktische Anwendbarkeit zu verdeutlichen. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass virtuelle Umgebungen auf realen Fähigkeiten und Erfahrungen aufbauen können, um eine vertraute und einfache Interaktion und Zusammenarbeit von Benutzern zu gewährleisten. Darüber hinaus ermöglichen individuelle Erweiterungen des virtuellen Inhalts und der Avatare Einschränkungen der realen Welt zu überwinden und das Erlebnis von VR-Umgebungen zu steigern

The usage of fully immersive head-mounted displays in social everyday contexts

Technology often evolves from decades of research in university and industrial laboratories and changes people's lives when it becomes available to the masses. In the interaction between technology and consumer, established designs in the laboratory environment must be adapted to the needs of everyday life. This paper deals with the challenges arising from the development of fully immersive Head Mounted Displays (HMD) in laboratories towards their application in everyday contexts. Research on virtual reality (VR) technologies spans over 50 years and covers a wide field of topics, e.g., technology, system design, user interfaces, user experience or human perception. Other disciplines such as psychology or the teleoperation of robots are examples for users of VR technology. The work in the previous examples was mainly carried out in laboratories or highly specialized environments. The main goal was to generate systems that are ideal for a single user to conduct a particular task in VR. The new emerging environments for the use of HMDs range from private homes to offices to convention halls. Even in public spaces such as public transport, cafés or parks, immersive experiences are possible. However, current VR systems are not yet designed for these environments. Previous work on problems in the everyday environment deals with challenges such as preventing the user from colliding with a physical object. However, current research does not take into account the new social context for an HMD user associated with these environments. Several people who have different roles are around the user in these contexts. In contrast to laboratory scenarios, the non-HMD user, for example, does not share the task with or is aware of the state of the HMD user in VR. This thesis contributes to the challenges introduced by the social context. For this purpose I offer solutions to overcome the visual separation of the HMD user. I also suggest methods for investigating and evaluating the use of HMDs suitable for everyday context. First, we present concepts and insights to overcome the challenges arising from an HMD covering the user's face. In the private context, e.g., living rooms, one of the main challenges is the need for an HMD user to take off the HMD to be able to communicate with others. Reasons for taking off the HMD are the visual exclusion of the surrounding world for HMD users and the HMD covering the users' face, hindering communication. Additionally, the Non-HMD users do not know about the virtual world the HMD user is acting in. Previous work suggests to visualize the bystanding Non-HMD user or its actions in VR to address such challenges. The biggest advantage of a fully immersive experience, however, is the full separation from the physical surrounding with the ultimate goal of being at another place. Therefore I argue not to integrate a non-HMD users directly into VR. I introduce the approach of using a shared surface that provides a common basis for information and interaction between a non-HMD and a HMD user. Such a surface can be utilized by using a smartphone. The same information is presented to the HMD in VR and the Non-HMD user on the shared surface in the same physical position, enabling joint interaction at the surface. By examining four feedback modalities, we provide design guidelines for touch interaction. The guidelines support interaction design with such a shared surface by an HMD user. Further, we explore the possibility to inform the Non-HMD user about the user's state during a mixed presence collaboration, e.g., if the HMD user is inattentive to the real world. For this purpose I use a frontal display attached to the HMD. In particular we explore the challenges of disturbed socialness and reduced collaboration quality, by presenting the users state on the front facing display. In summary, our concepts and studies explore the application of a shared surface to overcome challenges in a co-located mixed presence collaboration. Second, we look at the challenges of using HMDs in a public environment that have not yet been considered. The use of HMDs in these environments is becoming a reality due to the current development of HMDs, which contain all necessary hardware in one portable device. Related work, in particular, the work on public displays, already addresses the interaction with technology in public environments. The form factor of the HMD, the need to take an HMD onto the head and especially the visual and mental exclusion of the HMD user are new and not yet understood challenges in these environments. We propose a problem space for semi-public (e.g., conference rooms) and public environments (e.g., market places). With an explorative field study, we gain insight into the effects of the visual and physical separation of an HMD user from surrounding Non-HMD users. Further, we present a method that helps to design and evaluate the unsupervised usage of HMDs in public environments, the \emph{audience funnel flow model for HMDs}. Third, we look into methods that are suitable to monitor and evaluate HMD-based experiences in the everyday context. One core measure is the experience of being present in the virtual world, i.e., the feeling of ``being there''. Consumer-grade HMDs are already able to create highly immersive experiences, leading to a strong presence experience in VR. Hence we argue it is important to find and understand the remaining disturbances during the experience. Existing methods from the laboratory context are either not precise enough, e.g, questionnaires, to find these disturbances or cause high effort in their application and evaluation, e.g., physiological measures. In a literature review, we show that current research heavily relies on questionnaire-based approaches. I improve current qualitative approaches -- interviews, questionnaires -- to make the temporal variation of a VR experience assessable. I propose a drawing method that recognizes breaks in the presence experience. Also, it helps the user in reflecting an HMD-based experience and supports the communication between an interviewer and the HMD user. In the same paper, we propose a descriptive model that allows the objective description of the temporal variations of a presence experience from beginning to end. Further, I present and explore the concept of using electroencephalography to detect an HMD user's visual stress objectively. Objective detection supports the usage of HMDs in private and industrial contexts, as it ensures the health of the user. With my work, I would like to draw attention to the new challenges when using virtual reality technologies in everyday life. I hope that my concepts, methods and evaluation tools will serve research and development on the usage of HMDs. In particular, I would like to promote the use in the everyday social context and thereby create an enriching experience for all.Technologie entwickelt sich oft aus jahrzehntelanger Forschung in Universitäts- und Industrielabors und verändert das Leben der Menschen, wenn sie für die Masse verfügbar wird. Im Zusammenspiel von Technik und Konsument müssen im Laborumfeld etablierte Designs an die Bedürfnisse des Alltags angepasst werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Herausforderungen, die sich aus der Entwicklung voll immersiver Head Mounted Displays (HMD) in Labors, hin zu ihrer Anwendung im täglichen Kontext ergeben. Die Forschung zu Virtual-Reality-Technologien erstreckt sich über mehr als 50 Jahre und deckt ein breites Themenspektrum ab, wie zum Beispiel Technologie, Systemdesign, Benutzeroberflächen, Benutzererfahrung oder menschliche Wahrnehmung. Andere Disziplinen wie die Psychologie oder die Teleoperation von Robotern sind Beispiele für Anwender von VR Technologie. in der Vergangenheit Arbeiten wurden Arbeiten mit VR Systemen überwiegend in Labors oder hochspezialisierten Umgebungen durchgeführt. Der Großteil dieser Arbeiten zielte darauf ab, Systeme zu generieren, die für einen einzigen Benutzer ideal sind, um eine bestimmte Aufgabe in VR durchzuführen. Die neu aufkommenden Umgebungen für den Einsatz von HMDs reichen vom privaten Haushalt über Büros bis hin zu Kongresssälen. Auch in öffentlichen Räumen wie öffentlichen Verkehrsmitteln, Cafés oder Parks sind immersive Erlebnisse möglich. Allerdings sind die aktuellen VR Systeme noch nicht für diese Umgebungen ausgelegt. Vorangegangene Arbeiten zu den Problemen im Alltags Umfeld befassen sich daher mit Herausforderungen, wie der Vermeidung von Kollisionen des Benutzers mit einem physischen Objekt. Die aktuelle Forschung berücksichtigt allerdings nicht den neuen sozialen Kontext für einen HMD-Anwender, der mit den Alltagsumgebungen verbunden ist. Mehrere Personen, die unterschiedliche Rollen haben, sind in diesen Kontexten um den Benutzer herum. Im Gegensatz zu Szenarien im Labor teilt der Nicht-HMD-Benutzer beispielsweise nicht die Aufgabe und ist sich nicht über den Zustand des HMD-Benutzers in VR bewusst. Diese Arbeit trägt zu den Herausforderungen bei, die durch den sozialen Kontext eingeführt werden. Zu diesem Zweck bieten ich in meiner Arbeit Lösungen an, um die visuelle Abgrenzung des HMD-Anwenders zu überwinden. Ich schlage zudem Methoden zur Untersuchung und Bewertung des Einsatzes von HMDs in öffentlichen Bereichen vor. Zuerst präsentieren wir Konzepte und Erkenntnisse, um die Herausforderungen zu meistern, die sich durch das HMD ergeben, welches das Gesicht des Benutzers abdeckt. Im privaten Bereich, z.B. in Wohnzimmern, ist eine der größten Herausforderungen die Notwendigkeit, dass der HMD-Nutzer das HMD abnimmt, um mit anderen kommunizieren zu können. Gründe für das Abnehmen des HMDs sind die visuelle Ausgrenzung der Umgebung für die HMD-Anwender und das HMD selbst, welches das Gesicht des Anwenders bedeckt und die Kommunikation behindert. Darüber hinaus wissen die Nicht-HMD-Benutzer nichts über die virtuelle Welt, in der der HMD-Benutzer handelt. Bisherige Konzepte schlugen vor, den Nicht-HMD-Benutzer oder seine Aktionen in VR zu visualisieren, um diese Herausforderungen zu adressieren. Der größte Vorteil einer völlig immersiven Erfahrung ist jedoch die vollständige Trennung der physischen Umgebung mit dem ultimativen Ziel, an einem anderen Ort zu sein. Daher schlage ich vor die Nicht-HMD-Anwender nicht direkt in VR einzubinden. Stattdessen stelle ich den Ansatz der Verwendung einer geteilten Oberfläche vor, die eine gemeinsame Grundlage für Informationen und Interaktion zwischen einem Nicht-HMD und einem HMD-Benutzer bietet. Eine geteile Oberfläche kann etwa durch die Verwendung eines Smartphones realisiert werden. Eine solche Oberfläche präsentiert dem HMD und dem Nicht-HMD-Benutzer an der gleichen physikalischen Position die gleichen Informationen. Durch die Untersuchung von vier Feedbackmodalitäten stellen wir Designrichtlinien zur Touch-Interaktion zur Verfügung. Die Richtlinien ermöglichen die Interaktion mit einer solchen geteilten Oberfläche durch einen HMD-Anwender ermöglichen. Weiterhin untersuchen wir die Möglichkeit, den Nicht-HMD-Benutzer während einer Zusammenarbeit über den Zustand des HMD Benutzers zu informieren, z.B., wenn der HMD Nutzer gegenüber der realen Welt unachtsam ist. Zu diesem Zweck schlage ich die Verwendung eines frontseitigen Displays, das an dem HMD angebracht ist. Zusätzlich bieten unsere Studien Einblicke, die den Designprozess für eine lokale, gemischt präsente Zusammenarbeit unterstützen. Zweitens betrachten wir die bisher unberücksichtigten Herausforderungen beim Einsatz von HMDs im öffentlichen Umfeld. Ein Nutzung von HMDs in diesen Umgebungen wird durch die aktuelle Entwicklung von HMDs, die alle notwendige Hardware in einem tragbaren Gerät enthalten, zur Realität. Verwandte Arbeiten, insbesondere aus der Forschung an Public Displays, befassen sich bereits mit der Nutzung von Display basierter Technologien im öffentlichen Kontext. Der Formfaktor des HMDs, die Notwendigkeit ein HMD auf den Kopf zu Ziehen und vor allem die visuelle und mentale Ausgrenzung des HMD-Anwenders sind neue und noch nicht verstanden Herausforderung in diesen Umgebungen. Ich schlage einen Design Space für halböffentliche (z.B. Konferenzräume) und öffentliche Bereiche (z.B. Marktplätze) vor. Mit einer explorativen Feldstudie gewinnen wir Einblicke in die Auswirkungen der visuellen und physischen Trennung eines HMD-Anwenders von umliegenden Nicht-HMD-Anwendern. Weiterhin stellen wir eine Methode vor, die unterstützt, den unbeaufsichtigten Einsatz von HMDs in öffentlichen Umgebungen zu entwerfen und zu bewerten, das \emph{audience funnel flow model for HMDs}. Drittens untersuchen wir Methoden, die geeignet sind, HMD-basierte Erfahrungen im Alltagskontext zu überwachen und zu bewerten. Eine zentrale Messgröße ist die Erfahrung der Präsenz in der virtuellen Welt, d.h. das Gefühl des "dort seins". HMDs für Verbraucher sind bereits in der Lage, hoch immersive Erlebnisse zu schaffen, was zu einer starken Präsenzerfahrung im VR führt. Daher argumentieren wir, dass es wichtig ist, die verbleibenden Störungen während der Erfahrung zu finden und zu verstehen. Bestehende Methoden aus dem Laborkontext sind entweder nicht präzise genug, z.B. Fragebögen, um diese Störungen zu finden oder verursachen einen hohen Aufwand in ihrer Anwendung und Auswertung, z.B. physilogische Messungen. In einer Literaturübersicht zeigen wir, dass die aktuelle Forschung stark auf fragebogenbasierte Ansätze angewiesen ist. Ich verbessern aktuelle qualitative Ansätze -- Interviews, Fragebögen -- um die zeitliche Variation einer VR-Erfahrung bewertbar zu machen. Ich schlagen eine Zeichnungsmethode vor die Brüche in der Präsenzerfahrung erkennt, den Benutzer bei der Reflexion einer HMD-basierten Erfahrung hilft und die Kommunikation zwischen einem Interviewer und dem HMD-Benutzer unterstützt. In der gleichen Veröffentlichung schlage ich ein Modell vor, das die objektive Beschreibung der zeitlichen Variationen einer Präsenzerfahrung von Anfang bis Ende ermöglicht. Weiterhin präsentieren und erforschen ich das Konzept der Elektroenzephalographie, um den visuellen Stress eines HMD-Anwenders objektiv zu erfassen. Die objektive Erkennung unterstützt den Einsatz von HMDs im privaten und industriellen Kontext, da sie die Gesundheit des Benutzers sicherstellt. Mit meiner Arbeit möchte ich auf die neuen Herausforderungen beim Einsatz von VR-Technologien im Alltag aufmerksam machen. Ich hoffe, dass meine Konzepte, Methoden und Evaluierungswerkzeuge der Forschung und Entwicklung über den Einsatz von HMDs dienen werden. Insbesondere möchte ich den Einsatz im alltäglichen sozialen Kontext fördern und damit eine bereichernde Erfahrung für alle schaffen