The Stretchable Arms for Collaborative Remote Guiding

International audienceFigure 1: The stretchable guiding arms, controlled by the remote expert's location, from the agent's viewpoint. On the left, the arms are extended and red because the guide is ahead of the agent. On the right, the agent has reached the guide's location and the guiding arms retrieve their initial length and green color. Abstract The help of a remote expert to guide an agent in performing a physical task can be advantageous in many ways: saving time and money by avoiding travel, and thus increasing the rate of intervention. In many situations, the remote expert wishes to guide the agent by first placing him in the correct location to achieve the task. However, as the agent is not a robot, the expert can not use a location controller to place the agent. Instead, interaction techniques must enable the expert to achieve this task before physical manipulation guidance. In this paper, we propose a novel interaction technique for remote guiding based on arm gestures. First, the remote expert (using a VR setup) virtually collocates himself with the agent (using an AR setup), then controls virtual arms collocated with both users' shoulders. Second, if the expert starts to move forward to grasp a virtual object, the virtual arms start to stretch in order to keep the shoulders' collocation on the agent's side. This metaphor allows the agent to understand the direction of the expert's motion easily while preserving the naturalness of the interaction and avoiding the use of a frustum to represent the expert's head location. Categories and Subject Descriptors (according to ACM CCS): Information Interfaces and Presentation (e.g. HCI) [H.5.2]: User Interfaces—Computer Graphics [I.3.6]: Methodology and Techniques—

The Effects of Sharing Awareness Cues in Collaborative Mixed Reality

Augmented and Virtual Reality provide unique capabilities for Mixed Reality collaboration. This paper explores how different combinations of virtual awareness cues can provide users with valuable information about their collaborator's attention and actions. In a user study (n = 32, 16 pairs), we compared different combinations of three cues: Field-of-View (FoV) frustum, Eye-gaze ray, and Head-gaze ray against a baseline condition showing only virtual representations of each collaborator's head and hands. Through a collaborative object finding and placing task, the results showed that awareness cues significantly improved user performance, usability, and subjective preferences, with the combination of the FoV frustum and the Head-gaze ray being best. This work establishes the feasibility of room-scale MR collaboration and the utility of providing virtual awareness cues

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