Type of Publication: | Dissertation |
URI (citable link): | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-173309 |
Author: | Jenabi, Mahsa |
Year of publication: | 2011 |
Summary: |
Multiple displays are commonly used in meetings and discussion rooms.
These settings provide new challenges for designing fluid interaction across displays. For instance, a list of primitive interaction tasks in such environments has not been investigated in literature. In addition, past researchers have carried out their research using mobile phones as input devices to control displays. However, it is still unclear whether an input device with an integrated display can improve the performance of multi-display interaction tasks. This research contributes to the design space of the multi-display environments (MDE) in two aspects. Its first contribution is theoretical, as it lists the primitive interaction tasks for MDEs. The indicated primitive tasks are: object selection, object transfer and focusing-brushing-linking in collaborative MDE, as well as visualization gallery as an extension to the list of primitive tasks for single-display interaction. This list helps interaction designers, who design new input devices, to be aware of the tasks that the device should support. Furthermore, it can be used as criteria to evaluate novel input devices. The second contribution of this research is practical and it is aimed at answering the following research questions, which the state-of-the-art techniques have left unanswered. Does a mobile input device with an integrated display improve performing cross-display interaction tasks? The idea behind this research was to compare two devices, one of which has an integrated display whereas the other does not. To answer the research question, a working prototype, called PrIME prototype, was implemented. This was done using a laser-pointing device and an iPhoneas two alternative input devices for MDEs. A user study was conducted to compare these devices according to their performance, as well as for the users’ subjective feedback. The outcome of the experiment indicated that the iPhone is better suited at selecting overlapping objects, objects that are small, and objects which are at a distance. Although it was hypothesized that the laser-pointing device might be quicker than the iPhone to select larger objects, the paired sampling t-test did not prove any significant difference between the two. Transferring one object from one display to another was significantly quicker using the iPhone. Surprisingly, the iPhone was not quicker at transferring more objects from one display to two other displays. In fact, the result of the t-test showed no significant difference. It was expected that the iPhone would be quicker in performing more complex tasks, namely where several tasks are done one after another. This was assumed given that the iPhone has a clipboard which can save the selected objects and which the user can carry around. The users’ subjective feedback showed that the iPhone was considered significantly better than the laser-pointing device. This is because it was regarded as easier to use, more accurate for object selection, less tiring to carry and it also responded quicker to the users’ input. Using an iPhone as an input device to control a large display, which GUI and which ordering algorithm would be the most preferable according to the users’ performance and subjective feedback? Three different visualizations were implemented, namely CoverFlow, ZoomGrid and DisplayMap. For the last two visualizations, three different algorithms were used to put objects in order. Therefore, each user tested seven different conditions. A user study was conducted to compare these seven conditions. As the result of the experiment indicated, CoverFlow visualization is significantly slower than the other two GUIs, therefore, it is not appropriate for these sort of tasks. DisplayMap and ZoomGrid were both similarly fast. In fact, no significant difference was indicated. According to the subjective feedback by the users, the ZoomGrid GUI was preferable, because it showed a good overview of the existing objects. What application domain can benefit from the PrIME prototype? To show the application of the PrIME prototype concept in a real life scenario, CrossStorm prototype was implemented. CrossStorm supports users in brainstorming sessions. Users can make, delete, and move the post-its across displays using an iPhone as an input device. This prototype allowed two users to use two iPhones simultaneously, which gave users the possibility of using more iPhones to share their ideas with other members of their group. Lessons learned from the design and implementation of these prototypes showed the impacts of using a mobile input device with an integrated display for cross-display interaction. |
Summary in another language: |
Sowohl im unternehmerischen als auch im universitären Bereich
kommen zur Unterstützung interaktiver Arbeitssituationen sogenannte Multi-Display-Umgebungen immer häufiger zum Einsatz. Dabei werden mehrere Bildschirmgeräte meist ganz unterschiedlicher Art und Größe verwendet, die so vernetzt sind, dass sie miteinander interagieren können. So können z.B. Objekte von einem Bildschirm auf einen anderen bewegt werden. Daher eignet sich eine Multi-Display-Umgebung u.a. insbesondere für interaktive Gruppenarbeit. Solche interaktiven Umgebungen stellen den Interaktionsdesigner vor einige Herausforderungen, insbesondere in Hinblick auf die reibungslose Zusammenarbeit der verschiedenen Bildschirmgeräte untereinander. Bis heute ist jedoch noch nicht untersucht worden, welche Interaktionsaufgaben dabei überhaupt eine wichtige Rolle spielen. Darüber hinaus ist die Verwendung von Mobiltelefonen als Eingabegeräte für größere Bildschirme zwar gegenwärtig Thema vieler Veröffentlichungen, jedoch wurde bisher noch nicht untersucht, ob ein Eingabegerät mit integriertem Bildschirm die Ausführung von Interaktionsaufgaben zwischen verschiedenen Displays verbessern kann. Die vorliegende Arbeit deckt zwei Bereiche des Interaktionsdesigns für Multi-Display-Umgebungen ab. Als erstes wird im theoretischen Teil ein Satz primitiver Interaktionsaufgaben vorgestellt. Dieser beinhaltet folgende Aufgaben: Objektauswahl, Objektverschiebung sowie Fokus, Brushing und Linking in kollaborativen Multi-Display-Umgebungen. Durch den vorgestellten Aufgabensatz erh¨alt der Interaktionsdesigner eine Vorgabe, welche Interaktionsaufgaben beim Entwurf neuer Eingabegeräte für Multi-Display-Umgebungen am wichtigsten sind. Weiterhin kann diese Liste auch als Kriterium für die Evaluation von Eingabegeräten hilfreich sein. Im zweiten, experimentellen Teil wird der vorher definierte Aufgabensatz genutzt, um folgende Forschungsfragen zu adressieren, die durch die aktuelle Forschung bisher nicht bearbeitet worden sind: Kann ein mobiles Eingabegerät mit integriertem Bildschirm die Ausführung von primitiven Interaktionsaufgaben in einer Multi-Display-Umgebung verbessern? Um diese Fragestellung zu beantworten, wurden zwei Eingabegeräte, je eines mit und eines ohne Bildschirm, prototypisch implementiert und gegenüber gestellt. Dazu wurden im Prototyp PrIME ein iPhone und ein spezieller Laserpointer als potenzielle Eingabegeräte genutzt. Die Performanz der Geräte wurde verglichen, außerdem wurde in einer Benutzerstudie die Akzeptanz der Benutzer erfragt. Das Ergebnis dieser Studie hat gezeigt, dass das iPhone besser geeignet ist, umüberlappende, kleine oder weit entfernte Objekte auszuwählen. Obwohl in der Hypothese angenommen wurde, dass das iPhone für die Auswahl großer Objekte schneller als der Laserpointer wäre, wurde im Pair Sampling T-Test kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Eingabegeräten gefunden. Bei der Verschiebung einzelner Objekte von einem Bildschirm zum anderen war die Verwendung des iPhones signifikant schneller. Im Gegensatz dazu wurde für das Verschieben mehrerer Objekte von einem Bildschirm auf zwei weitere kein Geschwindigkeitsvorteil ermittelt. Dies ist insofern überraschend, weil zuvor angenommen wurde, dass komplexe Aufgaben schneller mit dem iPhone auszuführen wären, da alle ausgewählten Objekte im Clipboard zu sehen waren. Die Benutzerbefragung ergab, dass das iPhone als signifikant besser empfunden wurde. Als Gründe wurden angegeben: einfachere Bedienung, präzisere Objektauswahl, bessere Handlichkeit und schnellere Rückmeldung zu Benutzereingaben. Welche grafischen Benutzeroberflächen und Anordnungsalgorithmen werden vom Benutzer bevorzugt und sind bezüglich der Performanz geeigneter, um große Bildschirme per iPhone fern zu steuern? Für diese Forschungsfrage wurden drei verschiedene Visualisierungstypen implementiert: CoverFlow, ZoomGrid und DisplayMap. Für ZoomGrid und CoverFlow sind jeweils drei verschiedene Anordnungsalgorithmen verwendet worden. Im Rahmen einer Benutzerstudie wurden jeweils alle sieben Benutzer-oberflächen getestet. Das Ergebnis zeigt, dass CoverFlow im Vergleich zu den anderen beiden Visualisierungstypen signifikant langsamer und daher für solche Aufgaben nicht geeignet ist. Zwischen DisplayMap und ZoomGrid ist jedoch kein signifikanter Unterschied bezüglich der Performanz festgestellt worden. Die Benutzerbefragung ergab eine Präferenz für ZoomGrid, was mit der gesteigerten Übersichtlichkeit der Objektanzeige begründet wurde. Welche Anwendungsbereiche können vom PrIME-Prototyp profitieren? Die Umsetzung des PrIME-Konzepts in realen Situationen wurde mit der Implementierung des CrossStorm Prototyps geschaffen. CrossStorm hat zur Aufgabe, Benutzer bei Brainstorming-Sitzungen zu unterstützen. Benutzer können ihr iPhone verwenden, um Post-Its (Notizzettel) zu generieren, zu löschen oder zwischen Bildschirmen zu verschieben. Dieser Prototyp erlaubt die gleichzeitige Interaktion zweier Nutzer mit jeweils einem iPhone. Im Vergleich zu der Manipulation durch ein einzelnes iPhone erleichtert dies den Austausch von Ideen in einer Arbeitsgruppe. Das vorliegende Ergebnis zeigt, welche Vorteile ein Eingabegerät mit integriertem Bildschirm in Multi-Display-Umgebungen bietet. |
Examination date (for dissertations): | Dec 6, 2011 |
Dissertation note: | Doctoral dissertation, University of Konstanz |
Subject (DDC): | 004 Computer Science |
Controlled Keywords (GND): | Mensch-Maschine-Kommunikation, Interaktion |
Keywords: | Human-Computer Interaction, mobile interaction, multi-display environment |
Link to License: | In Copyright |
Bibliography of Konstanz: | Yes |
JENABI, Mahsa, 2011. PrIME: Primitive Interaction Tasks for Multi-Display Environments [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz
@phdthesis{Jenabi2011PrIME-17330, title={PrIME: Primitive Interaction Tasks for Multi-Display Environments}, year={2011}, author={Jenabi, Mahsa}, address={Konstanz}, school={Universität Konstanz} }
Diss_Jenabi.pdf | 127 |