Visual-haptic perception in the digitally augmented world

Abstract

In everyday life, we are confronted with a growing amount of digital content that is integrated into our surroundings. Visual elements, such as digital advertising or information boards, change our perception of the environment and make it increasingly difficult to perceive personally meaningful information. In this work, we investigate how visual augmentations of the environment affect our visual and haptic perception of reality and explore how visual attention can be directed as subtly as possible toward personally relevant information in real-world environments. We present a concept to evaluate visual stimuli for gaze guidance in instrumented environments and explore stimuli suitable for gaze guidance in real-world settings using a prototypical implementation of it. Moreover, we explore the potential of using overlays displayed in Optical See-through Augmented Reality glasses to guide visual attention using subtle visual cue stimuli. Additionally, we introduce a concept to investigate perceptual changes in physical objects interacted with that may result from overlaying them with digital augmentations. We investigate the extent to which the overlying virtual model can differ from the underlying physical object without significantly affecting the feeling of presence, the usability, and the performance. We provide results in terms of shape and size differences and demonstrate the influence of environmental lighting conditions.

Täglich werden wir mit einer wachsenden Anzahl digitaler Inhalte in unserer Umgebung konfrontiert. Visuelle Elemente, wie digitale Werbung oder Informationstafeln, verändern unsere Wahrnehmung der Umwelt und erschweren es zunehmend, persönlich bedeutsame Informationen wahrzunehmen. In dieser Arbeit untersuchen wir, wie visuelle Erweiterungen der Umgebung unsere visuelle und haptische Wahrnehmung der Realität beeinflussen und wie der Blick möglichst subtil auf persönlich relevante Informationen in realen Umgebungen gelenkt werden kann. Wir stellen ein Konzept vor, um visuelle Stimuli für die Blickrichtungslenkung in instrumentierten Umgebungen zu evaluieren und erforschen mithilfe einer prototypischen Implementierung hiervon geeignete Stimuli zur Lenkung der visuellen Aufmerksamkeit in realen Umgebungen. Darüber hinaus untersuchen wir das Potenzial der Verwendung von Overlays in Optical See-through Augmented Reality Brillen, um den Blick durch subtile visuelle Reize zu lenken. Ebenso führen wir ein Konzept ein, um Wahrnehmungsveränderungen bei physikalischen Objekten zu untersuchen, die sich aus der Überlagerung mit digitalen Erweiterungen ergeben können. Wir untersuchen, inwieweit sich das überlagernde virtuelle Modell vom darunterliegenden physikalischen Objekt unterscheiden kann, ohne das Gefühl der Präsenz, die Benutzerfreundlichkeit sowie die Leistung signifikant zu beeinträchtigen. Wir liefern Ergebnisse in Bezug auf Form- und Größenunterschiede und zeigen den Einfluss der Umgebungsbeleuchtung auf.