RepliCueAuth: Validating the Use of a lab-based Virtual Reality Setup for Evaluating Authentication System

Evaluating novel authentication systems is often costly and time-consuming. In this work, we assess the suitability of using Virtual Reality (VR) to evaluate the usability and security of real-world authentication systems. To this end, we conducted a replication study and built a virtual replica of CueAuth [52], a recently introduced authentication scheme, and report on results from: (1) a lab-based in-VR usability study (N=20) evaluating user performance; (2) an online security study (N=22) evaluating system’s observation resistance through virtual avatars; and (3) a comparison between our results and those previously reported in the real-world evaluation. Our analysis indicates that VR can serve as a suitable test-bed for human-centred evaluations of real-world authentication schemes, but the used VR technology can have an impact on the evaluation. Our work is a first step towards augmenting the design and evaluation spectrum of authentication systems and offers ground work for more research to follow

Erfassung subjektiver Qualitätsanforderungen für Fremdsprachenunterricht in der virtuellen 3D-Umgebung von Second Life

Ausgangspunkt dieser Arbeit ist die Auseinandersetzung mit Möglichkeiten und Grenzen von virtuellen 3D-Umgebungen als Lernplattformen. Dabei wird die Online Welt „Second Life“ im Hinblick auf die Umsetzung von Fremdsprachenunterricht in den Blick genommen. Unter den Aspekten der Interaktion, Kommunikation und der Repräsentation durch Avatare, erscheint Second Life gerade für Sprachunterricht eine interessante Ausgangslage zu bieten. Sechs TeilnehmerInnen eines Business Sprachkurses, der im Rahmen des EU-Projekts AVALON (Access to Virtual and Action Learning live Online) angeboten wurde, wurden hinsichtlich ihres Erlebens des Lernarrangements befragt. Mithilfe der Beschreibung ihrer Erfahrungen wird im Hinblick auf das Forschungshaben versucht, subjektive Qualitätsanforderungen daraus abzuleiten und gleichzeitig der Frage nachzugehen, ob diese Herangehensweise im Sinne einer Qualitätsförderung zielführend ist. Die Analyse der Interviews erfolgt anhand der qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring (2008). Da die potenzielle Erweiterung bestehender Lehr- und Lernmöglichkeiten stets eine Herausforderung für die Pädagogik darstellt, möchte diese Forschungsarbeit einen Beitrag dazu leisten und zum einen die Besonderheiten in der Entwicklung vom E-Learning zum V-Learning darstellen und zum anderen subjektive Qualitätsanforderungen an virtuelle 3D-Online-Umgebungen herausarbeiten. Dabei sollen sowohl Grenzen wie auch Chancen aufgezeigt werden.The starting point and purpose of this thesis is the examination of the possibilities and limits of virtual 3D environments as learning platforms. Here, the online world "Second Life" is taken into consideration with regard to the implementation of foreign language education. Among the aspects of interaction, communication and representation through avatars, Second Life seems to offer interesting possibilities for language learning. Six participants of a business language course, which was offered within the EU project AVALON (Access to Virtual and Action Learning live Online), were interviewed in terms of their experiences with the learning environment. Using the descriptions of their experiences, subjective demands on quality concerning learning in virtual worlds should be developed. In this context it should also be explored whether this approach is productive with regard to quality improvement. The analysis of the interviews is based on the qualitative content analysis according to Mayring (2008). Since the potential expansion of existing teaching and learning opportunities is always a challenge for pedagogics, this thesis would like to represent the development of E-learning to V-Learning as well as demands on quality for virtual 3D environments. Therefore, both limitations and opportunities will be identified

Informationsvisualisierung und Retrieval im Fokus der Informationspraxis

Methoden und Techniken der Informationsvisualisierung werden seit ungefähr zwanzig Jahren im Bereich der Informationssuche eingesetzt. In dieser Literaturstudie werden ausgewählte Visualisierungsanwendungen der letzten Jahre vorgestellt. Sie betreffen zum einen den Retrievalprozess, das Boolesche Retrieval, die facettierte Suche, Dokumentbeziehungen, die Zufallssuche und Ergebnisanzeige, zum anderen spezielle Anwendungen wie die kartenbasierte und adaptive Visualisierung, Zitationsnetzwerke und Wissensordnungen. Die Einsatzszenarien für Applikationen der Informationsvisualisierung sind vielfältig. Sie reichen von mobilen kleinformatigen Anwendungen bis zu großformatigen Darstellungen auf hochauflösenden Bildschirmen, von integrativen Arbeitsplätzen für den einzelnen Nutzer bis zur Nutzung interaktiver Oberflächen für das kollaborative Retrieval. Das Konzept der Blended Library wird vorgestellt. Die Übertragbarkeit von Visualisierungsanwendungen auf Bibliothekskataloge wird im Hinblick auf die Nutzung des Kataloginputs und des Angebots an Sucheinstiegen geprüft. Perspektivische Überlegungen zu zukünftigen Entwicklungsschritten von Bibliothekskatalogen sowie zum Einfluss von Visualisierungsanwendungen auf die Informationspraxis werden angestellt.Information visualization methods and techniques have been applied to information retrieval tasks for about twenty years. This literature survey gives an overview over recent applications in the field of information seeking. Information visualization applications for general search processes (Boolean queries, faceted search, relations between documents, serendipity and presentation of results) as well as for specific applications like map-based visualization, adaptive visualization, citation networks and knowledge systems are presented. Application settings for information visualization are manifold. They span from small-sized mobile devices to wall-sized high resolution displays, from integrative workplaces for individual use to interactive surfaces for collaborative information seeking activities. The idea of the Blended Library is presented. The portability of information visualization applications for library catalogs is evaluated with special regard to metadata use and catalog access points. Possible next stages of library catalog development are discussed. Finally, observations on the influence of visualization applications on the information practice are made

Game | World | Architectonics

In its current digital, pictorial and viral ubiquity, architecture no longer has to be bodily present, but has a mediating role. As a medial hinge it folds different disciplines of media and art onto the realm of the everyday. Here, the idea of architectonics can be understood as the architectural implications of computer games in a broader sense to address the matter of architecture in game worlds as well as the architecture of computer games themselves. This anthology bundles transdisciplinary approaches around the topics of space, architecture, perception of and worldbuilding in computer games and their media-specific properties. The aim is to show how and under which aspects digital game worlds are constituted. The contributions depart from the beaten tracks of media and game studies, focusing on spatial, architectural and world-shaped phenomena within current digital media culture.In ihrer aktuellen digitalen, bildlichen wie auch viralen Ubiquität muss Architektur nicht mehr körperlich präsent sein und doch füllt sie eine vermittelnde Rolle aus. Als mediales Scharnier verschränkt sie unterschiedliche Disziplinen der Medien und Künste mit der Alltagswirklichkeit. Das Konzept der Architektonik umschreibt hierbei in weitem Sinne die architektonischen Implikationen der Computerspiele, um Architektur in Spielwelten als auch die Architektur der Computerspiele selbst greifbar zu machen. Dieser Sammelband bündelt transdisziplinäre Zugriffe rund um die Themen Raum, Architektur, Wahrnehmung von und Weltenbau in Computerspielen und deren medienspezifischen Eigenschaften. Ziel ist es aufzuzeigen, wie und unter welchen Aspekten sich digitale Spielwelten konstituieren. Die Beiträge verlassen dabei ausgetretene Pfade von Medienwissenschaft und Game Studies und fokussieren auf die räumlichen, architektonischen und weltförmigen Phänomene aktueller digitaler Medienkultur

Blending the Material and Digital World for Hybrid Interfaces

The development of digital technologies in the 21st century is progressing continuously and new device classes such as tablets, smartphones or smartwatches are finding their way into our everyday lives. However, this development also poses problems, as these prevailing touch and gestural interfaces often lack tangibility, take little account of haptic qualities and therefore require full attention from their users. Compared to traditional tools and analog interfaces, the human skills to experience and manipulate material in its natural environment and context remain unexploited. To combine the best of both, a key question is how it is possible to blend the material world and digital world to design and realize novel hybrid interfaces in a meaningful way. Research on Tangible User Interfaces (TUIs) investigates the coupling between physical objects and virtual data. In contrast, hybrid interfaces, which specifically aim to digitally enrich analog artifacts of everyday work, have not yet been sufficiently researched and systematically discussed. Therefore, this doctoral thesis rethinks how user interfaces can provide useful digital functionality while maintaining their physical properties and familiar patterns of use in the real world. However, the development of such hybrid interfaces raises overarching research questions about the design: Which kind of physical interfaces are worth exploring? What type of digital enhancement will improve existing interfaces? How can hybrid interfaces retain their physical properties while enabling new digital functions? What are suitable methods to explore different design? And how to support technology-enthusiast users in prototyping? For a systematic investigation, the thesis builds on a design-oriented, exploratory and iterative development process using digital fabrication methods and novel materials. As a main contribution, four specific research projects are presented that apply and discuss different visual and interactive augmentation principles along real-world applications. The applications range from digitally-enhanced paper, interactive cords over visual watch strap extensions to novel prototyping tools for smart garments. While almost all of them integrate visual feedback and haptic input, none of them are built on rigid, rectangular pixel screens or use standard input modalities, as they all aim to reveal new design approaches. The dissertation shows how valuable it can be to rethink familiar, analog applications while thoughtfully extending them digitally. Finally, this thesis’ extensive work of engineering versatile research platforms is accompanied by overarching conceptual work, user evaluations and technical experiments, as well as literature reviews.Die Durchdringung digitaler Technologien im 21. Jahrhundert schreitet stetig voran und neue Geräteklassen wie Tablets, Smartphones oder Smartwatches erobern unseren Alltag. Diese Entwicklung birgt aber auch Probleme, denn die vorherrschenden berührungsempfindlichen Oberflächen berücksichtigen kaum haptische Qualitäten und erfordern daher die volle Aufmerksamkeit ihrer Nutzer:innen. Im Vergleich zu traditionellen Werkzeugen und analogen Schnittstellen bleiben die menschlichen Fähigkeiten ungenutzt, die Umwelt mit allen Sinnen zu begreifen und wahrzunehmen. Um das Beste aus beiden Welten zu vereinen, stellt sich daher die Frage, wie neuartige hybride Schnittstellen sinnvoll gestaltet und realisiert werden können, um die materielle und die digitale Welt zu verschmelzen. In der Forschung zu Tangible User Interfaces (TUIs) wird die Verbindung zwischen physischen Objekten und virtuellen Daten untersucht. Noch nicht ausreichend erforscht wurden hingegen hybride Schnittstellen, die speziell darauf abzielen, physische Gegenstände des Alltags digital zu erweitern und anhand geeigneter Designparameter und Entwurfsräume systematisch zu untersuchen. In dieser Dissertation wird daher untersucht, wie Materialität und Digitalität nahtlos ineinander übergehen können. Es soll erforscht werden, wie künftige Benutzungsschnittstellen nützliche digitale Funktionen bereitstellen können, ohne ihre physischen Eigenschaften und vertrauten Nutzungsmuster in der realen Welt zu verlieren. Die Entwicklung solcher hybriden Ansätze wirft jedoch übergreifende Forschungsfragen zum Design auf: Welche Arten von physischen Schnittstellen sind es wert, betrachtet zu werden? Welche Art von digitaler Erweiterung verbessert das Bestehende? Wie können hybride Konzepte ihre physischen Eigenschaften beibehalten und gleichzeitig neue digitale Funktionen ermöglichen? Was sind geeignete Methoden, um verschiedene Designs zu erforschen? Wie kann man Technologiebegeisterte bei der Erstellung von Prototypen unterstützen? Für eine systematische Untersuchung stützt sich die Arbeit auf einen designorientierten, explorativen und iterativen Entwicklungsprozess unter Verwendung digitaler Fabrikationsmethoden und neuartiger Materialien. Im Hauptteil werden vier Forschungsprojekte vorgestellt, die verschiedene visuelle und interaktive Prinzipien entlang realer Anwendungen diskutieren. Die Szenarien reichen von digital angereichertem Papier, interaktiven Kordeln über visuelle Erweiterungen von Uhrarmbändern bis hin zu neuartigen Prototyping-Tools für intelligente Kleidungsstücke. Um neue Designansätze aufzuzeigen, integrieren nahezu alle visuelles Feedback und haptische Eingaben, um Alternativen zu Standard-Eingabemodalitäten auf starren Pixelbildschirmen zu schaffen. Die Dissertation hat gezeigt, wie wertvoll es sein kann, bekannte, analoge Anwendungen zu überdenken und sie dabei gleichzeitig mit Bedacht digital zu erweitern. Dabei umfasst die vorliegende Arbeit sowohl realisierte technische Forschungsplattformen als auch übergreifende konzeptionelle Arbeiten, Nutzerstudien und technische Experimente sowie die Analyse existierender Forschungsarbeiten

Untersuchungen zu nutzerbezogenen und technischen Aspekten beim Langzeiteinsatz mobiler Augmented Reality Systeme in industriellen Anwendungen

Magdeburg, Univ., Fak. für Informatik, Diss., 2009Johannes Tümle