Enabling Tracks in Location-Based Smart Mobile Augmented Reality Applications

To assist users through contemporary mobile technology is demanded in a multitude of scenarios. Interestingly, more and more users crave for mobile assistance in their leisure time. Consequently, the number of mobile applications that support leisure activities increases significantly. Mobile augmented reality applications constitute an example for user assistance that is welcome in these scenarios. In the AREA (Augmented Reality Engine Application) project, we developed a kernel that enables sophisticated location-based mobile augmented reality applications. On top of this kernel, various projects were realized. In many of these projects, a feature to enable tracks was demanded. Tracks, for example, may assist users in the context of mountaineering. The development of an AREA algorithm that enables track handling requires new concepts that are presented in this paper. To demonstrate the performance of the developed algorithm, also results of an experiment are presented. As a lesson learned, mobile augmented reality applications that want to make use of the new algorithm can be efficiently run on present mobile operating systems and be effectively realized by engineers using the AREA framework. Altogether, the new track feature is another valuable step for AREA towards a comprehensive location-based mobile augmented reality framework

Konzeption und Entwicklung eines Location based Features zur Unterstützung von Mobile Augmented Reality Applications

Ziel dieser Arbeit ist es ein Feature für Mobile Augmented Reality Applications zu konzeptionieren und zu entwickeln. Unter Verarbeitung positionsbezogener Daten soll die Möglichkeit geschaffen werden, bestimmte Informationen und Augmented Reality Ansichten mit vordefinierten Zonen zu verbinden. Somit kann auf einer Karte in diesen Zonen ganz bestimmtes, genau auf die Lokalität der Zone angepasstes, Augmented Reality Material angezeigt werden. Des weiteren soll eine Möglichkeit implementiert werden, den location-based Augmented Reality Ansatz, welcher bereits in dem oben genannten Framework zum Einsatz kommt, auch in komplexeren Umgebungen nutzen zu können

A Model-Driven Framework for Enabling Flexible and Robust Mobile Data Collection Applications

In the light of the ubiquitous digital transformation, smart mobile technology has become a salient factor for enabling large-scale data collection scenarios. Structured instruments (e.g., questionnaires) are frequently used to collect data in various application domains, like healthcare, psychology, and social sciences. In current practice, instruments are usually distributed and filled out in a paper-based fashion (e.g., paper-and-pencil questionnaires). The widespread use of smart mobile devices, like smartphones or tablets, offers promising perspectives for the controlled collection of accurate data in high quality. The design, implementation and deployment of mobile data collection applications, however, is a challenging endeavor. First, various mobile operating systems need to be properly supported, taking their short release cycles into account. Second, domain-specific peculiarities need to be flexibly aligned with mobile application development. Third, domain-specific usability guidelines need to be obeyed. Altogether, these challenges turn both programming and maintaining of mobile data collection applications into a costly, time-consuming, and error-prone endeavor. The Ph.D. thesis at hand presents an advanced framework that shall enable domain experts to transform paper-based instruments to mobile data collection applications. The latter, in turn, can then be deployed to and executed on heterogeneous smart mobile devices. In particular, the framework shall empower domain experts (i.e., end-users) to flexibly design and create robust mobile data collection applications on their own; i.e., without need to involve IT experts or mobile application developers. As major benefit, the framework enables the development of sophisticated mobile data collection applications by orders of magnitude faster compared to current approaches, and relieves domain experts from manual tasks like, for example, digitizing and analyzing the collected data

Optimierung AR-Klassik unter Verwendung von AR-Foundation und generische Erweiterung der AR-Usability in iOS- und Android-Apps

Augmented Reality (AR) ermöglicht die Gestaltung von neuen Erfahrungen im Bereich Tourismus. Es können neue Dienste auf mobilen Endgeräten zur Verfügung gestellt werden, sodass Städte mit ihren Bürgern und Touristen näher verbunden werden. Dabei können Benutzer Orte aus einem ganz neuen Blickwinkel durch die Gerätekamera erkunden. Innerhalb der AR-Anwendung werden Standorte markiert und zusätzliche Informationen für den Benutzer bereitgestellt. Die Stadt-App der Firma cm city media setzt diese Idee um. Die Anwendung besteht aus verschiedenen Modulen. Eines der Module ist der Liveguide, welcher einem Augmented Reality-Modul entspricht. Dabei werden interessante Orte durch Points of Interest, die in der Kameraansicht erkundet werden können, markiert. Ziel dieser Masterarbeit ist es, dieses AR-Modul nachzubilden. Das Modul wird mit Hilfe des Frameworks ARFoundation von Unity entwickelt. Der Fokus liegt auf der Darstellung, Positionierung und Berechnung von Points of Interest und Clustern, welche Punkte zusammenfassen, die sich in der Kameraansicht überlappen würden. Außerdem werden die Points of Interest um Verknüpfungen erweitert, die es dem Benutzer einfacher und übersichtlicher machen Informationen dazu anzufordern

Entwicklung und Konzeption einer Komponente zur Konfiguration von therapeutischen Interventionen

Mit der weiten Verbreitung von Smartphones und Tablets und deren Fülle an Anwendungsmöglichkeiten eröffnen sich im Gesundheitssektor bis dato ungeahnte Möglichkeiten. Gerade Anwendungen die Therapien unterstützen, bieten ein großes Potential. In dieser Arbeit soll ein Prototyp einer Therapieplanungsanwendung erstellt werden, der es Therapeuten ermöglicht Hausaufgaben und Übungen zu definieren, die in einem Prozessmodell resultieren. Der webbasierte Planer ermöglicht das Erstellen und Verwalten eigener Therapien, die Terminierung von Präsenzveranstaltungen, sowie die Konfiguration von Hausaufgaben und der dazugehörigen Übungen. Das Herzstück des Prototypen bildet das eigens entwickelte und umgesetzte Konzept für die Übungserstellung und -konfiguration. Im Nachgang zur Entwicklung und Realisierung soll eine Studie darlegen, in wie weit dieser Ansatz zur Therapieplanung und Übungskonfiguration umsetzbar ist

Ein Rahmenwerk zur mobilen Unterstützung therapeutischer Interventionen

Immer mehr Menschen leiden in der heutigen Zeit unter psychischen Erkrankungen, wie Depressionen oder Posttraumatischen Belastungsstörungen, die mithilfe therapeutischer Interventionen im Rahmen einer Psychotherapie behandelt werden können. Die hierbei zur Anwendung kommenden Interventionen hängen jeweils grundsätzlich von den zu Beginn der Therapie definierten Therapiezielen ab, und erstrecken sich teilweise über mehrere Sitzungen hinweg. Viele Interventionen nutzen therapeutische Hausaufgaben, um die Zeit zwischen den Therapiesitzungen effizient zu gestalten bzw. eine bestmögliche Wirksamkeit der Intervention zu erzielen. Hierbei spielt die korrekte Durchführung der Hausaufgabe eine große Rolle, d.h. diese sollte einerseits im definierten Kontext (z.B. Zeit, Ort oder maximale Herzfrequenz) erfolgen und andererseits entsprechend den Vorgaben des Therapeuten ausgeführt werden. Darüber hinaus ist eine wahrheitsgetreue und lückenlose Rückmeldung (sog. Feedback) von Seiten des Patienten über den Verlauf der Hausaufgabe essentiell, damit der Therapeut wichtige Erkenntnisse hinsichtlich der Wirksamkeit der Hausaufgabe bzw. therapeutischen Intervention erhält. Aufgrund fehlender technischer Lösungen ist es Therapeuten heute weder möglich, die Korrektheit der durchgeführten Hausaufgabe zu überprüfen noch das direkte Feedback während oder im Anschluss an die Hausaufgabe zu erfahren. Aber auch auf Seiten des Patienten fehlt eine maßgeschneiderte technische Unterstützung, um eine kontinuierliche und angemessene Hausaufgabendurchführung gewinnbringend zu gewährleisten. Die vorliegende Arbeit adressiert die erwähnten Aspekte und Anforderungen seitens der Therapeuten und Patienten durch Einführung eines umfassenden Rahmenwerks zur mobilen Unterstützung therapeutischer Interventionen. Die hierbei erarbeiteten Konzepte erlauben einerseits eine robuste und flexible Ausführung therapeutischer Interventionen auf einem mobilen Endgerät des Patienten, andererseits ermöglichen sie deren flexible Modellierung und Konfiguration durch den Therapeuten. Als weiteren Beitrag dieser Arbeit wurden Konzepte entwickelt, die durch den Einsatz von End-User Development Techniken den Therapeuten in die Lage versetzen, das technische Management therapeutischer Interventionen ohne Einbeziehung eines IT-Experten durchzuführen. Mithilfe eines umfangreichen Prototyps wurde das Rahmenwerk schließlich validiert und in mehreren praktischen Projekten getestet. Letztere haben gezeigt, dass das vorgestellte Rahmenwerk einen erheblichen Beitrag in der aktuellen Gesundheitsforschung leisten kann