Illustrative Informationsvisualisierung

Mit wachsender Größe von Daten wird es zunehmend schwerer, die in der Informationsvisualisierung erzeugte visuelle Repräsentation zu interpretieren und die relevanten Informationen adäquat darzustellen. Die Illustration beschäftigt sich seit längerem mit der Kommunikation wichtiger Bildinformationen. Das Ziel dieser Dissertation ist es deshalb, illustrative Verfahren in Techniken der Informationsvisualisierung zu integrieren - sowohl konzeptuell als auch in praktischer Anwendung. Als Ergebnis unterstützen die neu entwickelten Lösungsansätze die Kommunikation dargestellter Informationen

Analyse von 3D-Visualisierungen durch die Kombination von interaktiven Oberflächen mit Augmented Reality Head-Mounted Displays

Dreidimensionale Informationsvisualisierungen fördern durch den geringen Grad an Abstraktion die Bildung eines präzisen mentalen Modells und können daher multidimensionale räumliche Beziehungen greifbar kommunizieren. Gleichzeitig eröffnet die aktuelle Generation von Augmented Reality Head-Mounted Displays (AR-HMDs) neuartige Möglichkeiten zur Exploration von 3D-InfoVis und ist befähigt virtuelle Objekte glaubwürdig und immersiv in die physische Umgebung eines Nutzers zu integrieren. Dennoch unterliegt die Interaktion in AR-Umgebungen einer Vielzahl von Herausforderungen, da die signifikante Mehrheit der Applikationen lediglich Blick-, Freihandgesten- oder Sprachsteuerung als Eingabemodalität in Betracht ziehen. Durch Kombination von interaktiven Oberflächen wie Tabletops mit AR-HMDs können diese Nachteile effizient adressiert werden, indem direkte und natürliche Manipulation in Form von Multi-Touch, Tangible- oder Stift-Eingabe ermöglicht wird. Im Rahmen dieser Thesis wird untersucht, wie die Analyse von 3D-InfoVis bei Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs unterstützt werden kann. Hierfür wird der aktuelle Stand der Forschung in themennahen Domänen erfasst und folgend Konzepte zur Unterstützung analytischer Prozesse in zuvor erläuterter Systemkonstellation entwickelt. Die resultierenden Konzepte adressieren dabei Limitationen, die bei Darstellung und Interaktion von und mit 3D-InfoVis in konventionellen Systemen bestehen und im Rahmen der Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs gelöst oder wesentlich angereichert werden können. Ausgewählte Features wurden in einer prototypischen Implementierung realisiert und getestet.:Einleitung Verwandte Arbeiten Konzept der Augmented Displays Konzepte zur Unterstützung analytischer Prozesse im Umgang mit 3D-InfoVis bei Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs Implementierung Diskussion ZusammenfassungThree-dimensional information visualizations aid precise mental models and are able to communicate multidimensional-spatial relations due too their low level of abstraction. Simultaneously the current generation of Augmented Reality head-mounted displays (AR-HMDs) are offering novel chances for the exploration of 3D-InfoVis and are capable of immersively integrating virtual object into the physical environment of a user. Nevertheless, interaction in AR-environments is still posing a major challenge due to most applications only considering gaze, freehand gesture or speech as input modalities. By combining AR-HMDs with interactive surfaces these limitations can be addressed and direct and natural interaction in the form of multi-touch-, tangible- or pen-input can be enabled. In the scope of this thesis it will be examined how the analysis of 3D-InfoVis can be supported in the context of combining interactive surfaces with AR-HMDs. Therefor the current state of research in associated domains is being summarized and based on that concepts for supporting analytical processes in aforementioned system constellation are being developed. The resulting concepts help addressing limitations, that exist in the representation and interaction of and with 3D-InfoVis in conventional systems in the scope of combining interactive surfaces with AR-HMDs in order to overcome them or reduce their effects. Selected features were implemented and tested in a prototype.:Einleitung Verwandte Arbeiten Konzept der Augmented Displays Konzepte zur Unterstützung analytischer Prozesse im Umgang mit 3D-InfoVis bei Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs Implementierung Diskussion Zusammenfassun

D6.2 – Summary, Analysis, Road-mapping and Production of Training materials:RAGE – WP6 – D6.2

Deliverable 6.2 describes and summarizes the final results of the population of the RAGE Ecosystem portal (EP) with information, knowledge and training material. The core version of the EP and its services are tested and validated. The next step will be to make the EP a long-lasting, self-sustaining Portal. For this purpose, the functionalities for selling and buying, the shop system, were set up and are ready to be launched as part of the foreseen commercial exploitation of the EP as core element of the RAGE Ecosystem. Library, Media Archive, Software Repository are prepared to be systematically expanded by incoming external resources, and the Social network interoperability support is in place. Tutorials explain how to use the portal and how to make components or how to create specific aspects of applied games. The content of this deliverable is part of the operational documentation prepared for the teams involved in the roll-out of the RAGE Ecosystem, thus representing its first priority audience

Visuelle Informationsdarstellung in Smart Environments

Ziel der Dissertation ist eine adaptive Informationsvisualisierung in Smart Meeting Rooms unter Berücksichtigung eines heterogenen und sich dynamisch verändernden Geräteensembles. Dazu wurde eine Klassifikation für derartige Adaptionsmechanismen entwickelt, die sich entweder auf die Informationsdarstellung oder den Prozess der Erzeugung visueller Repräsentationen bezieht, die zwischen einer räumlichen und einer zeitlichen Adaption unterscheidet bzw. zwischen einer globalen oder lokalen Bildanpassung. Für jede der Klassen wurde exemplarisch eine Lösungsstrategie entworfen und umgesetzt

Imag(in)ing social networks

Rahmen Als kulturelle Leitmetapher reüssiert der Netzwerkbegriff heute im Zusammenspiel mit einer spezifischen Vorstellung: als Leitbild ist sie geprägt von Bildern, die Geflechte aus Knoten und Linien zeigen, von der Darstellung möglicher Epidemien, über Verflechtungen der Finanzmärkte bis zu Freundschafts- und Terrornetzwerken. Ob historische Studien, Gegenwartsanalysen oder Zukunftsszenarien, Erkenntnis- oder Kontrollinstrumente, die Techniken zur Erzeugung solcher Netzwerkdiagramme aus Annahmen, Erhebungsdaten oder Simulationen bauen auf gemeinsamen ästhetischen aber auch methodischen Traditionen auf. Seit den 1930er Jahren wird wissenschaftlich an der soziometrischen Vermessung und Darstellung von sozialen Strukturen gearbeitet, mit voranschreitender Digitalisierung und neuen Möglichkeiten der Informationsvisualisierung konnte ein Forschungsbereich entstehen, der mächtige Analyseinstrumente für komplexe soziale Zusammenhänge bereitstellt: Im Rahmen der Sozialen Netzwerkanalyse werden neben neuen mathematischen Methoden auch neuartige visuelle Darstellungstechniken und Interpretationsformen entwickelt. Ziele Das Projekt zielt darauf ab, Einblick in den Entstehungskontext von wissenschaftlichen Visualisierungen sozialer Netzwerke als Soziogramme zu erlangen. Sowohl die metaphorischen und sinnlichen Dimensionen der Bildakte, als auch die vielfältigen Objektivierungsstrategien am und durch das Medium der Netzwerkvisualisierung sollen von der wissenschaftlichen Praxis her beleuchtet werden. In den Blick rücken sodann ihre Performanzen als kulturspezifische Metaphern, Bilder und Modelle („imagining“) und die operativen Strategien der Sichtbarmachungen und Materialisationen („imaging“). Theoretisches und methodisches Vorgehen Die Studie orientiert sich weniger an bildwissenschaftlichen Theorien als an wissenschaftssoziologischen Ansätzen, insbesondere an Laborstudien und praxeographischen Studien, welche Wissen in die es hervorbringenden Praktiken eingebettet untersucht. Die Herausarbeitung der Handhabungen der wissenschaftlichen Bilder erfolgte auf Basis von teilnehmenden Beobachtungen in einem netzwerkanalytischen Labor, Interviews und Feedback- Befragungen, und Literaturrecherchen, sowie durch aktive Partizipation im Feld, etwa durch Vorträge und Diskussionen bei einschlägigen Konferenzen, und durch Teilnahme an Lehrveranstaltungen und Workshops zwischen 2006 und 2009. Zum Einsatz kam also ein Set aus Methoden einschließlich diskursanalytischen Kodierungs- und Auswertungsinstrumenten und ethnographischen Vorgehensweisen. Resultate Netzwerkvisualisierungen werden in der Forschungspraxis als Werkzeug, Argument und Evidenzmittel eingesetzt. Sie sind Indikatoren für die Datengüte, Exploratorien, Triangulationswerkzeuge, Kommunikationsmittel und erzeugen somit das, was sie analysieren. Die Herstellung von Wissen erscheint demnach als Gestaltungsprozess. Die Arbeit an den Diagrammen erfordert diverse Formen der Zusammenarbeit und des Wissenstransfers, die Expertise der Bildherstellung und -gestaltung muss oftmals extern beigeholt werden. Der Wille zur Gestaltung weist über die Maximierung der Lesbarkeit und die Reduktion der interpretativen Flexibilität hinaus, im Forschungsprozess mit seinen Aufmerksamkeitsökonomien kommen epistemische Bilder auch zeitgenössisch stilgerecht zum Einsatz. Ein historischer Exkurs zum zeichnerischen Entwerfen von sozialen Strukturen beleuchtet die Kulturtechnik des Knoten-Linien-Diagramms und stellt die Herausbildung der damit einhergehenden Blickkonventionen vor. Die Beobachtungen der kulturellen und körperlichen Dimensionen der wissenschaftlichen Evidenzerzeugung mittels Bildern weisen diese als ästhetische Praktiken aus. Körperlichkeit wird nicht als Automatismus ausgeblendet, sondern ist im Zusammenwirken mit instrumenteller Vermittlung sowohl als Medium, als auch als Maßstab der wissenschaftlichen Objektivierung zu begreifen. Diskussion Der epistemologisch prekäre Status der Netzwerkvisualisierungen – in der wissenschaftlichen Ausbildung wird deren Herstellung meist vernachlässigt, in der Vermittlung wird deren aufwändige Gestaltung als Informationsvisualisierung oftmals als manipulativ empfunden – kann für deren reflexive Thematisierung als Wahrnehmungs- und Gestaltungstechniken sozialer Realitäten herangezogen werden. Das Zeichnen von sozialen Strukturen birgt das Potential multiple Perspektiven auf das Soziale zu kultivieren und gesellschaftliche Selbstbeschreibungen und Leitbilder kritisch aufzubrechen. Gestaltungskompetenz sollte demnach explizit als notwendiger Bestandteil epistemischer Praktiken etabliert werden

Visualisierungsdesign für 3D-Benutzerschnittstellen unter Verwendung komponierter Darstellungsverfahren

Das computergrafische Abbildungsverfahren zur Verwirklichung von dreidimensionalen Darstellungen ist ein wichtiges Instrument für die Gestaltung interaktiver 3D-Benutzerschnittstellen. Die Betrachtung von Projektionsverfahren abseits des bisher angestrebten Fotorealismus dokumentiert, dass durch nichtlineare und multiperspektivische Darstellungen spezifische Eigenschaften und Charakteristiken eines Datenbestandes vermittelt werden können. Dabei wird deutlich, dass konzeptionelle und methodische Unzulänglichkeiten den erfolgreichen Einsatz von unkonventionellen linearen sowie nichtlinearen Darstellungsformen in 3D-Anwendungen bisher einschränken. In dieser Arbeit werden daher Darstellungstechniken analysiert und systematisiert, die durch den computergrafischen Projektionsvorgang erzeugt und für die Verwirklichung von Visualisierungszielen eingesetzt werden können. Ferner werden für den spezifischen Einsatz von komponierten Visualisierungsverfahren in 3D-Benutzerschnittstellen Gestaltungshinweise formuliert. Darauf aufbauend erfolgt die Einführung einer modellbasierten Vorgehensweise, durch welche die systematisierten Visualisierungsformen in einem methodischen und ferner entwurfsmustergestützten Entwurfsprozess zur Entwicklung interaktiver 3D-Interfaces eingebunden und weiterhin in einer interaktiven 3D-Anwendung eingesetzt werden können

Visualization methods for analysis of 3D multi-scale medical data

[no abstract

Visual Support for the Modeling and Simulation of Cell Biological Processes

This dissertation aims at bringing information visualization closer to the demands of analytical problem solving for the specific domain of modeling and simulating cell biological systems. To this end, main segments of visual support in the domain are identified. For one of these segments, the visual analysis of simulation data, new concepts are developed. First, this includes the visualization of simulation data in the context of data generation. Second, new multiple view techniques for large and complex simulation data are introduced.Diese Arbeit verfolgt das Ziel, Informationsvisualisierung näher an die Anforderungen des Analyseprozesses heranzuführen, mit Blick auf die konkrete Anwendung der Modellierung und Simulation zellbiologischer Systeme. Dazu werden wesentliche Teilbereiche der visuellen Unterstützung identifiziert. Für den Teilbereich der visuellen Analyse von Simulationsdaten werden neue Konzepte entwickelt. Dies beinhaltet zum einen die Visualisierung von Simulationsdaten im Kontext der Datengenerierung. Zum anderen werden neue Multiple-View-Techniken für große und komplexe Simulationsdaten vorgestellt

Business Process Quality Management

During the past 25 years, research in the field of business process management as well as the practical adoption of corresponding methods and tools have made substantial progress. In particular, this development was driven by the insight that well-managed business processes enable organizations to better serve their stakeholders, save costs and, ultimately, realize competitive advantage. It is therefore not surprising that improving business processes ranks high on the list of priorities of organizations. In practice, this challenge is currently being addressed through approaches such as benchmarking, industry-specific best practice reference models or process reengineering heuristics. However, no systematic and generic proposition towards managing business process quality has achieved broad acceptance yet. To address this gap, this thesis contributes to the field of business process quality management with the results lined out in the following. First, it defines a concise notion of business process quality based on organizational targets, and applies it to a sample real-world case. This definition is not specific to any particular application field, and thus constitutes a vital first step towards systematic and generic business process quality management. On that basis, an approach is developed to model business objectives in the sense of the requirements that shall be fulfilled by the results of a business process. In turn, this approach enables appraising if a business process achieves its business objective as one of the core criteria relevant to business process quality. Further, this thesis proposes extensions to common business process meta-models which enable quality-aware business process modeling, and demonstrates how fundamental quality characteristics can be derived from corresponding models. At this stage, the results achieved have enabled an advanced understanding of business process quality. By means of these insights, a model of business process quality attributes with corresponding quality criteria is developed. This model complements and exceeds preceding approaches since, for the first time, it systematically derives relevant quality attributes from a business process management perspective instead of adopting these from related fields. It enables appraising business process quality independently of a particular field of application, and deriving recommendations to improve the processes assessed. To enable practical adoption of the concepts developed, the integration of procedures and functionality relevant to quality in business process management lifecycles and system landscapes is discussed next. To establish the contribution of this thesis beyond the previous state of the art, the proposed quality model is then compared to existing business process reengineering practices as well as propositions in the area of business process quality. Further, quality attributes are employed to improve a substantial real-world business process. This experience report demonstrates how quality management practices can be applied even if quality-aware system landscapes are not in place yet. It thus contributes to bridging the gap between the research results proposed in this thesis and the conditions present in practice today. Finally, remaining limitations with regard to the research objectives pursued are discussed, and challenges for future research are lined out. Addressing the latter will enable further leveraging the potentials of business process quality management