From Capture to Display: A Survey on Volumetric Video

Volumetric video, which offers immersive viewing experiences, is gaining increasing prominence. With its six degrees of freedom, it provides viewers with greater immersion and interactivity compared to traditional videos. Despite their potential, volumetric video services poses significant challenges. This survey conducts a comprehensive review of the existing literature on volumetric video. We firstly provide a general framework of volumetric video services, followed by a discussion on prerequisites for volumetric video, encompassing representations, open datasets, and quality assessment metrics. Then we delve into the current methodologies for each stage of the volumetric video service pipeline, detailing capturing, compression, transmission, rendering, and display techniques. Lastly, we explore various applications enabled by this pioneering technology and we present an array of research challenges and opportunities in the domain of volumetric video services. This survey aspires to provide a holistic understanding of this burgeoning field and shed light on potential future research trajectories, aiming to bring the vision of volumetric video to fruition.Comment: Submitte

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

逆ベイズ推定を用いた意思決定プロセスのモデル化

早大学位記番号:新7962早稲田大

Design revolutions: IASDR 2019 Conference Proceedings. Volume 3: People

In September 2019 Manchester School of Art at Manchester Metropolitan University was honoured to host the bi-annual conference of the International Association of Societies of Design Research (IASDR) under the unifying theme of DESIGN REVOLUTIONS. This was the first time the conference had been held in the UK. Through key research themes across nine conference tracks – Change, Learning, Living, Making, People, Technology, Thinking, Value and Voices – the conference opened up compelling, meaningful and radical dialogue of the role of design in addressing societal and organisational challenges. This Volume 3 includes papers from People track of the conference

Van Gogh TV's »Piazza Virtuale«

Piazza virtuale by the group of artists known as Van Gogh TV was not only the biggest art project ever to appear on television, but from a contemporary point of view the project was also a forerunner of today's social media. The ground-breaking event that took place during the 100 days of documenta IX in 1992 was an early experiment with entirely user-created content. This is the first book-length study of this largely forgotten experiment: It documents the radicality of Piazza virtuale's approach, the novel programme ideas and the technical innovations. It also allows, via QR codes, direct access to videos from the show, which until now have been inaccessible

Spatial Interaction for Immersive Mixed-Reality Visualizations

Growing amounts of data, both in personal and professional settings, have caused an increased interest in data visualization and visual analytics. Especially for inherently three-dimensional data, immersive technologies such as virtual and augmented reality and advanced, natural interaction techniques have been shown to facilitate data analysis. Furthermore, in such use cases, the physical environment often plays an important role, both by directly influencing the data and by serving as context for the analysis. Therefore, there has been a trend to bring data visualization into new, immersive environments and to make use of the physical surroundings, leading to a surge in mixed-reality visualization research. One of the resulting challenges, however, is the design of user interaction for these often complex systems. In my thesis, I address this challenge by investigating interaction for immersive mixed-reality visualizations regarding three core research questions: 1) What are promising types of immersive mixed-reality visualizations, and how can advanced interaction concepts be applied to them? 2) How does spatial interaction benefit these visualizations and how should such interactions be designed? 3) How can spatial interaction in these immersive environments be analyzed and evaluated? To address the first question, I examine how various visualizations such as 3D node-link diagrams and volume visualizations can be adapted for immersive mixed-reality settings and how they stand to benefit from advanced interaction concepts. For the second question, I study how spatial interaction in particular can help to explore data in mixed reality. There, I look into spatial device interaction in comparison to touch input, the use of additional mobile devices as input controllers, and the potential of transparent interaction panels. Finally, to address the third question, I present my research on how user interaction in immersive mixed-reality environments can be analyzed directly in the original, real-world locations, and how this can provide new insights. Overall, with my research, I contribute interaction and visualization concepts, software prototypes, and findings from several user studies on how spatial interaction techniques can support the exploration of immersive mixed-reality visualizations.Zunehmende Datenmengen, sowohl im privaten als auch im beruflichen Umfeld, führen zu einem zunehmenden Interesse an Datenvisualisierung und visueller Analyse. Insbesondere bei inhärent dreidimensionalen Daten haben sich immersive Technologien wie Virtual und Augmented Reality sowie moderne, natürliche Interaktionstechniken als hilfreich für die Datenanalyse erwiesen. Darüber hinaus spielt in solchen Anwendungsfällen die physische Umgebung oft eine wichtige Rolle, da sie sowohl die Daten direkt beeinflusst als auch als Kontext für die Analyse dient. Daher gibt es einen Trend, die Datenvisualisierung in neue, immersive Umgebungen zu bringen und die physische Umgebung zu nutzen, was zu einem Anstieg der Forschung im Bereich Mixed-Reality-Visualisierung geführt hat. Eine der daraus resultierenden Herausforderungen ist jedoch die Gestaltung der Benutzerinteraktion für diese oft komplexen Systeme. In meiner Dissertation beschäftige ich mich mit dieser Herausforderung, indem ich die Interaktion für immersive Mixed-Reality-Visualisierungen im Hinblick auf drei zentrale Forschungsfragen untersuche: 1) Was sind vielversprechende Arten von immersiven Mixed-Reality-Visualisierungen, und wie können fortschrittliche Interaktionskonzepte auf sie angewendet werden? 2) Wie profitieren diese Visualisierungen von räumlicher Interaktion und wie sollten solche Interaktionen gestaltet werden? 3) Wie kann räumliche Interaktion in diesen immersiven Umgebungen analysiert und ausgewertet werden? Um die erste Frage zu beantworten, untersuche ich, wie verschiedene Visualisierungen wie 3D-Node-Link-Diagramme oder Volumenvisualisierungen für immersive Mixed-Reality-Umgebungen angepasst werden können und wie sie von fortgeschrittenen Interaktionskonzepten profitieren. Für die zweite Frage untersuche ich, wie insbesondere die räumliche Interaktion bei der Exploration von Daten in Mixed Reality helfen kann. Dabei betrachte ich die Interaktion mit räumlichen Geräten im Vergleich zur Touch-Eingabe, die Verwendung zusätzlicher mobiler Geräte als Controller und das Potenzial transparenter Interaktionspanels. Um die dritte Frage zu beantworten, stelle ich schließlich meine Forschung darüber vor, wie Benutzerinteraktion in immersiver Mixed-Reality direkt in der realen Umgebung analysiert werden kann und wie dies neue Erkenntnisse liefern kann. Insgesamt trage ich mit meiner Forschung durch Interaktions- und Visualisierungskonzepte, Software-Prototypen und Ergebnisse aus mehreren Nutzerstudien zu der Frage bei, wie räumliche Interaktionstechniken die Erkundung von immersiven Mixed-Reality-Visualisierungen unterstützen können

Van Gogh TV's "Piazza Virtuale": The Invention of Social Media at documenta IX in 1992

'Piazza virtuale' by the group of artists known as Van Gogh TV was not only the biggest art project ever to appear on television, but from a contemporary point of view the project was also a forerunner of today's social media. The ground-breaking event that took place during the 100 days of documenta IX in 1992 was an early experiment with entirely user-created content. This is the first book-length study of this largely forgotten experiment: It documents the radicality of 'Piazza virtuale's' approach, the novel programme ideas and the technical innovations. It also allows, via QR codes, direct access to videos from the show, which until now have been inaccessible

Haptics: Science, Technology, Applications

This open access book constitutes the proceedings of the 12th International Conference on Human Haptic Sensing and Touch Enabled Computer Applications, EuroHaptics 2020, held in Leiden, The Netherlands, in September 2020. The 60 papers presented in this volume were carefully reviewed and selected from 111 submissions. The were organized in topical sections on haptic science, haptic technology, and haptic applications. This year's focus is on accessibility

Van Gogh TV's »Piazza Virtuale«

Piazza virtuale by the group of artists known as Van Gogh TV was not only the biggest art project ever to appear on television, but from a contemporary point of view the project was also a forerunner of today's social media. The ground-breaking event that took place during the 100 days of documenta IX in 1992 was an early experiment with entirely user-created content. This is the first book-length study of this largely forgotten experiment: It documents the radicality of Piazza virtuale's approach, the novel programme ideas and the technical innovations. It also allows, via QR codes, direct access to videos from the show, which until now have been inaccessible

Design revolutions: IASDR 2019 Conference Proceedings. Volume 4: Learning, Technology, Thinking

In September 2019 Manchester School of Art at Manchester Metropolitan University was honoured to host the bi-annual conference of the International Association of Societies of Design Research (IASDR) under the unifying theme of DESIGN REVOLUTIONS. This was the first time the conference had been held in the UK. Through key research themes across nine conference tracks – Change, Learning, Living, Making, People, Technology, Thinking, Value and Voices – the conference opened up compelling, meaningful and radical dialogue of the role of design in addressing societal and organisational challenges. This Volume 4 includes papers from Learning, Technology and Thinking tracks of the conference