Zusammenfassung
Virtuelle Realität oder Virtual Reality (VR) bezeichnet ein neuartiges Kommunikationsmedium, das die unmittelbare Wechselwirkung des Menschen mit räumlich organisierten rechnergenerierten Darstellungen erlaubt. Verbunden mit körperlich verankerter Interaktion finden insbesondere gestische Eingaben starkes Interesse. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über Forschungsarbeiten im Labor für Künstliche Intelligenz und Virtuelle Realität an der Universität Bielefeld, mit denen Grundlagen für den Einsatz gestischer und sprachlicher Interaktionstechniken entwickelt werden; als Erprobungsdomäne dient ein Szenario des virtuellen Konstruierens. Für die schnelle Erfassung komplexer Hand-Armgesten werden derzeit Datenhandschuhe und Körper-Tracker eingesetzt. Die Auswertung erfolgt mit wissensbasierten Ansätzen, die atomare Formelemente der Gestik symbolisch beschreiben und zu größeren Einheiten zusammensetzen. Ein zweites Thema ist die multimodale Interaktion durch sprachlich-gestische Eingaben, z.B. wenn auf einen Gegenstand gezeigt („dieses Rohr“) oder eine Drehrichtung („so herum“) signalisiert wird. Schließlich wird dargestellt, wie die Ansätze zur Formbeschreibung von Gesten für die Synthese natürlich wirkender gestischer Ausgaben mit einer artikulierten, anthropomorphen Figur übertragen werden können, die in laufenden Arbeiten mit Sprachausgaben koordiniert werden.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Literatur
Barfield, W. & Furness, T.A. (Eds.) (1995): Virtual Environments and Advanced Interface Design, Oxford University Press.
Böhm, K., Hübner, W. & Väänänen, K. (1992): GIVEN: Gesture driven interactions in virtual environments: A toolkit approach to 3D interactions. Proc. Conf. Interface to Real and Virtual Worlds (Montpellier, France, March 1992).
Burdea, G. & Coiffet, P. (1994): Virtual Reality Technology. New York: Wiley.
Cavazza, M., Pouteau, X. & Pernel, D. (1995): Multimodal communication in virtual environments. In Y. Anzai et al. (Eds.): Symbiosis of Human and Artifact, pp. 597–604. Elsevier Science B.V.
Cruz-Neira, C., Sandin, D.J., DeFanti, T.A. (1993): Surround-Screen Projection-Based Virtual Reality: The Design and Implementation of the CAVE, Computer Graphics Vol. 27 (Proc. SIGGRAPH 93), 135–142.
Cutler, L. D., B. Fröhlich, P. Hanrahan (1997): Two-Handed Direct Manipulation on the Responsive Workbench. Proceedings of the 1997 Symposium on Interactive 3D Graphics. ACM.
Dai, F. (1998): Virtual Reality for Industrial Applications. Berlin u.a.: Springer.
Dai, F. & M. Göbel. Virtual Prototyping — An approach using VR-techniques (1994): In Proc. of the 14th ASME Int. Computers in Engineering Conference, Minneapolis, September 11–14.
Drews, P. & M. Weyrich (1998): Interactive Functional Evaluation in Virtual Prototyping Illustrated by an Example of a Construction Machine Design. In IECON’98 — Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Vol 4, IEEE, 2143–2145.
Fellner, D.W. & Hopp, A. (1997): MRT-VR Multi-User Virtual Environment, Proc. AAAI ’97.
Fink, G.A., C. Schillo, F. Kummert & G. Sagerer (1998): Incremental speech recognition for multimodal interfaces. In Proc. 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2012–2017.
Fröhlich, M. & I. Wachsmuth (1998): Gesture recognition of the upper limbs — from signal to symbol. In I. Wachsmuth and M. Fröhlich (eds.): Gesture and Sign Language in Human-Computer Interaction (pp. 173–184). Berlin: Springer-Verlag (LNAI 1371).
Gausemeier, J., M. Grafe & R. Wortmann (1998): Interactive Planning of Manufacturing Systems with Virtual Construction Sets. In IECON’98 — Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Vol 4, IEEE, 2146–2151.
Guiard, Y. & T. Ferrand (1996): Asymmetry in Bimanual Skills. In Manual Asymmetries in Motor Performance, CRC Press.
Gupta, R., Whitney, D. and Zeltzer, D. (1997): Prototyping and Design for Assembly Analysis Using Multimodal Virtual Environments. Computer-Aided Design, 29(8): 585–597.
Hauptmann, A.G. & P. McAvinney (1993): Gestures with speech for graphic manipulation. International Journal of Man Machine Studies, 38: 231–249.
Jayaram, S., Connacher, H.I. & Lyons, K.W. (1997): Virtual Assembly Using Virtual Reality Techniques. Computer-Aided Design, 29(8): 575–584.
Jörding, T. & I. Wachsmuth (1996): An Anthropomorphic Agent for the Use of Spatial Language, Proceedings of ECAI’96-Workshop „Representation and Processing of Spatial Expressions“(pp. 41–53), Budapest.
Jung, B. & J.T. Milde (Hrsg.) (2000): KI — Künstliche Intelligenz 2/00, Themenheft zum Schwerpunkt „Intelligente virtuelle Umgebungen“.
Jung, B. & I. Wachsmuth (1998): Integration of Geometric and Conceptual Reasoning for Interacting with Virtual Environments. Proc. AAAI ’98 Spring Symposium on Multimodal Reasoning, pp. 22–27.
Jung, B., S. Kopp, M.E. Latoschik, T. Sowa & I. Wachsmuth (2000): Virtuelles Konstruieren mit Gestik und Sprache. KI — Künstliche Intelligenz 2/00, Themenheft zum Schwerpunkt „Intelligente virtuelle Umgebungen“, 5–11.
Kopp, S. & B. Jung (2000): An Anthropomorphic Assistant for Virtual Assembly: Max. In Working Notes Workshop „Communicative Agents in Intelligent Virtual Environments“, Autonomous Agents 2000.
Kopp, S. & I. Wachsmuth (2000): A Knowledge-based Approach for Lifelike Gesture Animation. In W. Horn (ed.): ECAI 2000 — Proceedings of the 14th European Conference on Artificial Intelligence, IOS Press, 663–667.
Krüger, W., Bohn, C.A., Fröhlich, B., Schüth, H., Strauss, W., Wesche, G. (1995): „The Responsive Workbench: A Virtual Work Environment“, in: IEEE Computer, Vol. 28, No. 7.
Latoschik, M. E. (2000): Multimodale Interaktion in Virtueller Realität am Beispiel des virtuellen Konstruierens. Eingereichte Dissertationsschrift, Technische Fakultät/Universität Bielefeld, Okt. 2000.
Latoschik, M. E., M. Fröhlich, B. Jung & I. Wachsmuth (1998): Utilize Speech and Gestures to Realize Natural Interaction in a Virtual Environment. IECON’98 — Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Vol. 4, IEEE, 2028–2033.
Latoschik, M. E., B. Jung & I. Wachsmuth (1999): Multimodale Interaktion mit einem System zur Virtuellen Konstruktion. In K. Beiersdörfer, G. Engels & W. Schäfer (Hrsg.): Informatik ’99, 29. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik, Paderborn. Berlin: Springer-Verlag, 88–97.
Lenzmann, B. & I. Wachsmuth (1997): Contract-Net-Based Learning in a User-Adaptive Interface Agency. In Gerhard Weiss (ed.): Distributed Artificial Intelligence Meets Machine Learning. Learning in Multi-Agents Environments, (pp. 202–222), Berlin: Springer-Verlag (LNAI 1221).
Lucente, M., Zwart, G. & George, A. D. (1998): Visualization space: A testbed for deviceless multimodal user interface. In Intelligent Environments Symposium, American Assoc. for Artificial Intelligence Spring Symposium Series.
Luck, M. & R. Aylett (Eds.) (2000): Applied Artificial Intelligence 14(1), Special Issue „Intelligent Virtual Environments“.
Mapes, D.P. & J.M. Moshell (1995): A Two-Handed Interface for Object Manipulation in Virtual Environments. Presence, 4(4): 403–416.
Metaxas, D. M. (1996): Physics-Based Deformable Models. Applications to Computer Vision, Graphics and Medical Imaging. Boston: Kluwer Academic Publishers.
Milne, M.R. (1997): ISAAC: A Meta-CAD System for Virtual Environments. Computer-Aided Design, 29(8): 547–553.
Mine, M., F.P. Brooks & C. Sequin (1997): Moving Objects in Space: Exploiting Propriception in Virtual-Environment Interaction. Proceedings SIGGRAPH’97, ACM, 19–26.
Prillwitz, S., R. Leven, H. Zienert, T. Hanke, and J. Henning (1989): HamNoSys Version 2.0: Hamburg Notation System for Sign Languages: An Introductory Guide. International Studies on Sign Language and Communication of the Deaf, Vol. 5. Hamburg: Signum Press.
Shaw, C. & M. Green (1994): Two-Handed Polygonal Surface Design. Proceedings of the ACM Symposium on User Interface Software an Technology, 205–212.
Sowa, T., M. Fröhlich & M. Latoschik (1999): Temporal Symbolic Integration Applied to a Multimodal System Using Gestures and Speech. In A. Braffort et al. (Eds.), Gesture-based Communication in Human-Computer Interaction — Proceedings GW’99 (pp. 291–302). Berlin: Springer-Verlag (LNAI1739).
Sparrell, C. J. & Koons, D. B. (1994): Interpretation of coverbal depictive gestures. In AAAI Spring Symposium Series (pp. 8–12), Stanford University.
Srihari, R.K. (1994): Computational models for integrating linguistic and visual information: A survey. Artificial Intelligence Review, 8: 349–369.
van Dam, A. (1997): Post-WIMP User Interfaces, Communications of the ACM, Vol. 40 (2), 63–67.
Wachsmuth, I. (1998): Das aktuelle Schlagwort: Virtuelle Realität, KI — Künstliche Intelligenz 98/1, 34.
Wachsmuth, I. & Cao, Y. (1995): Interactive Graphics Design with Situated Agents. In W. Strasser & F. Wahl (eds.): Graphics and Robotics (pp. 73–85). Berlin: Springer-Verlag.
Weimer, D. & S.K. Ganapathy (1989): A synthetic visual environment with hand gesturing and voice input. In CHI 89 Conference Proceedings, Human Factors in Computing Systems (pp. 235–240).
Author information
Authors and Affiliations
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2001 B. G. Teubner GmbH, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden
About this chapter
Cite this chapter
Wachsmuth, I., Voss, I., Sowa, T., Latoschik, M.E., Kopp, S., Jung, B. (2001). Multimodale Interaktion in der Virtuellen Realität. In: Oberquelle, H., Oppermann, R., Krause, J. (eds) Mensch & Computer 2001. Berichte des German Chapter of the ACM, vol 55. Vieweg+Teubner Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-322-80108-1_28
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-322-80108-1_28
Publisher Name: Vieweg+Teubner Verlag
Print ISBN: 978-3-519-02748-5
Online ISBN: 978-3-322-80108-1
eBook Packages: Springer Book Archive