In a 20-year period, AR has gone from being viewed as a heavyweight technology to a new medium for a variety of applications. As a result there has been an increasing need for tools to support AR design and development that fully address the needs of non-technologists. From my AR research, I learned that three critical components for these authoring tools are support for an established content pipeline, rapid prototyping, and user experience testing. The history of media teaches us that AR also shares underlying technologies with a variety of more mature media such as film, VR, and the web with existing workflows and tools. Therefore, we created an AR authoring tool that supported these three critical components, and whose design was informed by established approaches in these related domains, allowing developers with a range of technical expertise to explore the AR medium. In this dissertation I present four main contributions. The first was an exploration of the AR design space focused on close collaboration with designers. This work resulted in guidelines for AR authoring tools, and informed the development of the Designer's Augmented Reality Toolkit (DART). These guidelines were validated via internal and external projects. A qualitative study of long term DART use that provided insight into the successes and failures of DART as well as additional understanding of AR authoring needs. Lastly, I trace two main threads to highlight the impact of this work, the development of the AR Second Life system and the creation of the Argon AR web browser.

Fußverkehr findet im gesamten öffentlichen Raum statt und ermöglicht die lückenlose Verbindung von Tür zu Tür. Jeder Mensch steht vor Beginn einer Fortbewegung vor den Fragen „Wo bin ich?“, „Wo liegt mein Ziel?“ und „Wie komme ich dahin?“. Ein Großteil der auf dem Markt befindlichen Navigationssysteme für Fußgänger stellen reduzierte Varianten aus Fahrzeugen dar und basieren auf 2D- Kartendarstellungen oder bilden die Realität als dreidimensionales Modell ab. Navigationsprobleme entstehen dann, wenn es dem Nutzer nicht gelingt, die Information aus der Anweisung auf die Wirklichkeit zu beziehen und umzusetzen. Ein möglicher Grund dafür liegt in der Visualisierung der Navigationsanweisung. Die räumliche Wahrnehmung des Menschen erfolgt ausgehend von einem bestimmten Betrachtungsstandpunkt und bringt die Lage von Objekten und deren Beziehung zueinander zum Ausdruck. Der Einsatz von Augmented Reality (erweiterte Realität) entspricht dem Erscheinungsbild der menschlichen Wahrnehmung und ist für Menschen eine natürliche und zugleich vertraute Ansichtsform. Im Unterschied zu kartographischer Visualisierung wird die Umwelt mittels Augmented Reality nicht modelliert, sondern realitätsgetreu abgebildet und ergänzt. Das Ziel dieser Arbeit ist ein Navigationsverfahren, das der natürlichen Fort-bewegung und Sichtweise von Fußgängern gerecht wird. Das Konzept basiert auf dem Einsatz einer Kombination aus Realität und virtueller Realität zu einer erweiterten Ansicht. Da keine Darstellungsform als die Route selbst besser geeignet ist, um einen Routenverlauf zu beschreiben, wird die Realität durch eine virtuelle Route erweitert. Die perspektivische Anpassung der Routendarstellung erfordert die sensorische Erfassung der Position und Lage des Betrachtungsstandpunktes. Das der Navigation zu Grunde liegende Datenmodell bleibt dem Betrachter dabei verborgen und ist nur in Form der erweiterten Realität sichtbar. Der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Prototyp trägt die Bezeichnung RealityView. Die Basis bildet ein freies und quelloffenes Navigationssystem, das für die Fußgängernavigation modular erweitert wurde. Das Ergebnis ist ein smartphonebasierter Navigationsprototyp, in dem die Ansichtsform einer zweidimensionalen Bildschirmkarte im Grundriss und die Darstellung einer erweiterten Realität im Aufriss kombiniert werden. Die Evaluation des Prototyps bestätigt die Hypothese, dass der Einsatz von Augmented Reality für die Navigation von Fußgängern möglich ist und von der Nutzergruppe akzeptiert wird. Darüber hinaus bescheinigen Wissenschaftler im Rahmen von Experten-interviews den konzeptionellen Ansatz und die prototypische Umsetzung des RealityView. Die Auswertung einer Eye-Tracking-Pilotstudie erbrachte den Nachweis, dass Fußgänger die Navigationsanweisung auf markante Objekte der Umwelt beziehen, deren Auswahl durch den Einsatz von Augmented Reality begünstigt wird. / Pedestrian traffic takes place in public spaces and provides a seamless connection from door to door. Right before the start of a movement, every human being faces the following questions "Where am I?", "What is my goal?" and "How do I get there?". Existing navigation systems for pedestrians are based on 2D map representations or depict reality as a three-dimensional model. As a result, the majority of the systems on the market for pedestrians are smaller versions of vehicle navigation systems. Navigation problems can occur if the user is unable to relate the information of an instruction to reality and cannot implement it. One possible reason for this is the visualization of the navigation instruction. Peoples spatial perception takes place from their own perspective and shows how objects are positioned and how they are related to each other. The use of Augmented Reality corresponds to the appearance of human perception, and this is a natural and yet familiar view. Compared to cartographic visualization techniques reality is not modeled but mapped realistically and refers to the environment. The concept of this thesis is directly linked to the current state of research and examines the use of a simple method and target group-oriented representation, which meets the natural movement of pedestrians. Its central focus is the combination of reality and virtual reality to a common view. This view will be extended by a virtual route representation, which follows the route course in reality. No other form of representation is better suited to explain the course of a route than the route itself. The perspective adjustment and the calculation of the virtual image scene require a data model, which remains hidden from the viewer and only appears in form of a virtual route. The navigation prototype, which is developed in this study, is based on Augmented Reality and is called RealityView. Its base is a free and open source navigation platform, which was expanded modularly into a pedestrian navigation system. The result is a smartphone-based navigation prototype, which combines the two forms of a two-dimensional screen map in plan with the illustration of an Augmented Reality in elevation. The validation of the prototype confirms the hypothesis that the use of Augmented Reality for pedestrian navigation is possible and is also accepted by the user group. In addition, in interviews with experts scientists have confirmed the conceptual approach and the implementation of the RealityView-prototype. The evaluation of an eye-tracking pilot study proved that the use of Augmented Reality favors the selection of prominent objects in the environment.

Inom industrin utvärderas maskiners tillstånd av enskilda arbetare för att avgöra behovet av underhåll. Dessa beslut baseras på antaganden och den enskilda arbetarens erfarenhet, vilket kan leda till felaktiga beslut. Beslut som leder till onödigt underhåll påverkar företagens ekonomi negativt. Genom att använda sensorer installerade på maskiner tillsammans med ett system för att resonera om värden från dessa kan maskinernas tillstånd avgöras. Genom att använda Augmented Reality för att visa detta tillstånd för arbetarna kan mer informerade beslut om underhåll tas. Den här rapporten undersöker de olika teknologier som behövs för att göra detta möjligt, Augmented Reality, Reasoning Systems, och Internet of Things. En prototypapplikation som utnyttjar dessa har skapats för att visa på vad som är möjligt med de enheter vi alla bär med oss varje dag. / Inspection workers in industries, evaluates the state of machines based on assumptions to decide if a need for service exists. These assumptions varies depending on the person performing the evaluation, which can cause the wrong decision to be made. These decisions on machine service affect the economy of the industry. By using sensors mounted to the machines and a reasoning system to evaluate the data from these sensors, the condition of the machines can be determined. Augmented Reality can then be used to display this condition to the inspection worker, leading to more informed decisions about the need for service being made. This thesis examines the different technologies needed to make this possible, Augmented Reality, Reasoning Systems, and Internet of Things. A prototype application is created using these to show what is possible using the mobile devices we all carry.

Denna studie utreder hur användarna kommer att acceptera och använda en Mobile augmented reality app i möbelbranschen utifrån modellen Technology Acceptance Model (TAM). Därmed bidrar till den begränsade forskningen kring MAR inom Möbelbranschen. Undersökningen görs med IKEA Place app i ett kontrollerat fallstudie där användarna observeras och intervjuas. Forskningsstrategin har gått ut på att samla kvalitativa data för att få en förståelse för hur och varför, istället kvantitativa data som är standard inom studier med TAM. Studien har har resulterat i ett kunskapsbidrag i form av nytt empirisktmaterial inom området för forskningsvärlden. Samt förslag på förbättringar eller faktorer att ta hänsyn till vid implementering av MAR inom möbelbranschen för aktiva verksamheter. Det har även resulterat i en för sitt syfte, bredare förståelse för hur och varför användarna accepterar MAR vid handel av inredningsvaror. / This study investigates how users will accept and use a Mobile augmented reality app in the furniture industry based on the Technology Acceptance Model (TAM) model. This contributes to the limited research on MAR in the furniture industry. The survey is done with the IKEA Place app in a controlled case study where users are observed and interviewed. The research strategy has been to gather qualitative data to gain an understanding of how and why, instead of quantitative data that is standard in studies with TAM. The study has resulted in a knowledge contribution in the form of new empirical material in the field of the research world. And suggestions for improvements or factors to take into consideration when implementing MAR in the furniture industry for active businesses. It has also resulted in one for its purpose, broader understanding of how and why users accept MAR in the trade of furnishing goods.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / A key component in tracking is identifying relevant data and combining the data in an effort to provide an accurate estimate of both the location and the orientation of an object marker as it moves through an environment. This thesis proposes an enhancement to an existing tracking system, the enhanced distributed tracking system (e-DTS), in the form of the e-DTS 2.0 and provides an empirical analysis of these enhancements. The thesis also provides suggestions on future enhancements and improvements. When a Camera identifies an object within its frame of view, it communicates with a JINI-based service in an effort to expose this information to any client who wishes to consume it. This aforementioned communication utilizes the JINI Multicast Lookup Protocol to provide the means for a dynamic discovery of any sensors as they are added or removed from the environment during the tracking process. The client can then retrieve this information from the service and perform a fusion technique in an effort to provide an estimation of the marker's current location with respect to a given coordinate system. The coordinate system handoff and transformation is a key component of the e-DTS 2.0 tracking process as it improves the agility of the system.

In modern day logistics, small and medium sized consumer goods are often manually handled and packaged in fulfillment centres and warehouses. When time efficiency is prioritised, there exists the risk to pick too big a package and thus waste space which can naturally lead to unwanted consequences such as unnecessary transports being booked and excess package material being used. This in turn leads to cost inefficiency and increased environmental impact. One novel way of tackling this issue is to use algorithms made to solve optimization problems such as theff3D bin packing problem to pre-calculate which package to use when assembling an order. However, as fill rates improve, it may become difficult for warehouse workers to fit all items into the selected package, especially when dealing with a larger number of items. To help with this, modern techniques such as spatial augmented reality can be used to visualize the packing process in real time, showing workers which item to place next, and where. Recent studies have shown improved packing speeds using this approach, however further improvements could potentially optimize the usability even further. In this study, a novel spatial AR application was used in conjunction with a depth camera to not only indicate where to place items, but to progress the instructions automatically only if they were placed correctly. The aid-tool was tested on 26 participants and showed significant improvements by a factor of 3.29 for a fill rate of 90%, slight but insignificant improvements by a factor of 1.18 for a fill rate of 85% and performed worse by a factor of 0.71 for a fill rate of 81% when compared against unassisted packing. The study concluded that the chosen spatial AR tool showed promise for fill rates of 90% and above, but the results should be treated with caution as the sample size and methodological flaws severely limited the scope of the findings. / Inom modern logistik skickas små och medelstora konsumtionsvaror ofta via manuella packflöden i terminaler och lager. När tidseffektivitet prioriteras så finns risken att ett för stort paket väljs vilket leder till tomt extautrymme och därmed oönskade konsekvenser såsom onödiga transporter och överflödigt packmaterial. Detta leder i sin tur till kostnadsineffektivitet och miljöpåverkan. Ett nytt sätt att hantera detta problem är att använda algoritmer som löser optimeringsproblem såsom 3D-lådpackningsproblemet för att på förhand räkna ut vilket paket som ska användas när en order packas. Dock kan det bli svårt för lagerarbetarna att passa in alla varor i det utvalda paketet när fyllnadsgraden blir högre, särskilt när antalet varor är högt. För att förenkla detta kan moderna tekniker så som spatial augmented reality användas för att visualisera packningsprocessen i realtid för packaren, och visa vilken vara som skall placeras härnäst, samt var. Nylig forskning har påvisat förbättrade packningstider med detta tillvägagångssätt, men vidare förbättringar skulle potentiellt kunna optimera användarvänligheten ytterligare. I denna studie utvecklades ett nytt spatialt AR-verktyg som användes i kombination med en djupkamera för att inte enbart visa var varor skulle placeras utan dessutom enbart stega framåt i instruktionerna då de placerats korrekt. Hjälpmedelsverktyget testades på 26 deltagare och visade en signifikant förbättring med en faktor av 3.29 för en 90%:ig fyllnadsgrad, en liten men insignifikant förbättring med faktor 1.18 för en fyllnadsgrad på 85% samt presterade sämre med en faktor 0.71 för en 81%:ig fyllnadsgrad i jämförelse med oassisterad packning. Studien kom fram till att det valda AR-hjälpmedlet visade lovande resultat för fyllnadsgrader inkl. och över 90%, men resultaten bör hanteras med försiktighet då en liten urvalsstorlek och metodologiska brister kraftigt begränsade resultatens styrka.

Building your own house may be the biggest decision and greatest investment of your life, which calls for an informed decision regarding the house design. However, two-dimensional drawings may lack external context and might, for untrained eyes, not communicate how the house will look on its intended site. With the use of augmented reality, the company Softhouse Neava AB has developed an application, Arvue, that gives users the ability to display digital house models in full scale at their intended site. Arvue is intended to help architectural firms in communicating house designs with their clients and through this, enhance their clients' experience of the designing process and decision making process. However, the user interface of Arvue lacks in usability, and when creating the interface, no usability testing was conducted. The objective of this thesis is to re-design the user interface of Arvue, with the aim to enhance its usability.  The prototype was developed using the design thinking process, which was iterated two times. This process consists of five phases - empathize, define, ideate, prototype and test. During the empathize phase, potential users were interviewed about their thoughts on usability and their knowledge and thoughts on AR. During the define phase, personas and user need statements were created based on the interview data. The user need statements were then used as a base for the brainstorming sessions in the ideate phase. Finally, a prototype was created and usability tested in two iterations.  To measure if the aim of this thesis was met, the System Usability Scale was used to grade both the current user interface of Arvue and the prototype, to compare the results. The current user interface scored an average of 49,5 or a grade F, meaning that the usability is below average. The prototype scored an average of 88 or a grade A+, meaning that the usability is above average. This indicates that the usability of the user interface has been enhanced, and thereby the aim of the thesis has been met. / Att bygga hus kan vara det största beslutet och den största investeringen i ditt liv, vilket kräver ett välinformerat beslut angående husets design. För otränade ögon kan det dock vara svårt att föreställa sig tvådimensionella ritningar på sin avsedda plats. Med hjälp av augmented reality har företaget Softhouse Neava AB utvecklat en applikation, Arvue, som ger en möjlighet att visa digitala husmodeller i verklig skala på deras avsedda plats. Arvue är avsedd att hjälpa arkitektfirmor att kommunicera husdesigner med sina kunder och genom detta förbättra sina kunders upplevelse av designprocessen och beslutsprocessen. Användargränssnittet för Arvue lider dock av bristande användarvänlighet, och användbarhetstester utfördes inte vid skapandet av användargränssnittet. Målet med denna uppsats är att omdesigna användargränssnittet för Arvue med syfte att förbättra dess användarvänlighet.  Prototypen utvecklades med hjälp av design thinking-processen, som itererades två gånger. Denna process består av fem faser - empathize, define, ideate, prototype och test. Under empathizefasen intervjuades potentiella användare om deras tankar kring användarvänlighet och deras kunskap och tankar kring AR. Under definefasen skapades sedan personas och user need statements baserat på intervjudatat. Detta användes sedan som grund för brainstormingsessioner i ideatefasen. Slutligen skapades en prototyp som användbarhettestades i två iterationer.  För att mäta om syftet med uppsatsen uppnåddes användes System Usability Scale för att betygsätta både det nuvarande användargränssnittet för Arvue och prototypen, för att sedan kunna jämföra resultaten. Det nuvarande användargränssnittet fick ett genomsnittligt poäng på 49,5 eller betyget F, vilket innebär att användarvänligheten är under genomsnittet. Prototypen fick ett genomsnittligt poäng på 88 eller betyget A+, vilket innebär att användarvänligheten är över genomsnittet. Detta tyder på att användarvänligheten för användargränssnittet har förbättrats och att syftet med uppsatsen har uppnåtts.

At present, human-computer interaction (HCI) is no longer limited to traditional input hardware like mouse and keyboard. In the last few years, Augmented and Virtual Reality (AR, VR) have dramatically changed the way we interact with a computer. Currently, one of the many design challenges of these systems is the integration of the physical and digital aspects in an accessible and usable way. The design success of AR systems depends on the fluid and harmonious fusion of the material and digital world. Pointing, which is a radical gesture in communication, can enable easy and intuitive interaction within the AR application. This study explores two pointing techniques that can be used in an AR application. I developed two prototypes, and the concept of laser pointing was used, by shooting out a laser from the point of origin into the application, to perform pointing. The point of origin for the laser is the camera, in the first prototype called camera laser and the fiducial, in the second prototype called pen laser. The camera laser showed promising results in terms of ease of use and reliability, but the pen laser felt more natural to the user. In this study, I present the prototypes, followed by the user study and the results. / För närvarande är interaktionen mellan människa och dator (HCI) inte längre begränsad till traditionaell ingångshårdvara som mus och tangentbord. Under de senaste åren har Augmented och Virtual Reality (AR, VR) dramatiskt förändrat vårt sätt att interagera med en dator. För närvarande är en av de måmga designutmaningarna för dessa system att sammanföra de fysiska och digitala aspekterna på ett tillgångligt och användbart sätt. AR-systemens framgång beror på den löpande och harmoniska sammansmältningen av den materiella och digitala världen. Pekande, som är ett radikalt sätt att kommunicera på, kan möjliggöra enkel och intuitiv interaktion inom AR-användning. Denna studie undersöker två pektekniker som kan användas i AR-användning. Jag utvecklade två prototyper. Laserpekning användes genom att skjuta ut en laser från startpunkten till applikationen, för att utföra pekning. Utgångspunkten för lasern är kameran, i den första prototypen som kallas kameralaser och fiducial, i den andra prototypen som kallas pennlaser. Kameralasern visade lovande resultat när det gäller användarvånlighet och tillförlitlighet, men pennlasern upplevdes mer naturlig för användaren. I denna studie presenterar jag prototyperna följt av användarstudien och resultaten.

abstract: There is a demanding need to empower students from kindergarten through high school to learn computer science and be equipped with the computational thinking skills that they need in today's technology driven world. However, introducing computer programming to students can be challenging, especially for those who aren't familiar with the nuances of code. Several popular tools are used in curriculum for K-12 students which utilize interactive and visualization approaches to engage young kids in learning computational concepts. Possibilities of using Augmented Reality (AR) in teaching programming to novices are explored in this work. In this thesis Ogmented, an AR application is designed which includes interactive learning material that covers a range of fundamental Object-Oriented Programming (OOP) concepts. This work aims to exploit the idea to learn abstract concepts via AR by capitalizing the strength of visual-aided and interactive elements. A user study with a group of elementary school students is conducted. It explored how students operated the AR application with the interactive elements and how they wrote codes to solve programming problems. It was observed that students who followed instructions while taking tutorials were successfully able to write fragments of codes in exercise modules. Irrespective of their knowledge about programming, majority of students were able to write executable code snippets for concepts they were taught with use of Ogmented. This shares an initial insight on using AR in classroom to teach abstract programming concepts. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Computer Science 2017

Augmented reality has in recent years become a topic that’s frequently discussed among business managers and marketing practitioners, due to the findings that support the technology's ability to influence consumer behavior. The technology is offering consumers exceedingly product information, a pleasurable shopping experience and a greater interactive interface. Previous research surrounding augmented reality has been with in the bounds of the makeup and furniture industry to enable these findings. Now the interest stands within how augmented reality technology can be implemented in the clothing retail industry. The purposeof this study is to map out the consumer's experience of trying out virtual clothes through mobile augmented reality and find out if the technology can facilitate consumers to completea purchase decision online during a buying process of physical clothes. The study conducted participatory observations as well as semi structed interviews with the participants,further more the empirical findings were analyzed through a thematic analyzing method. What the study discovered was that certain aspects of the technology supports previous research done on augmented reality and other aspects deviated from earlier findings. Additionally, the study found that consumers would consider clothing testing through mobile augmented reality if it was implemented by a clothing retail company. / Augmented reality har under de senaste åren blivit ett återkommande ämne bland företagsledare och marknadsförare på grund av att tidigare forskning påvisat att teknologin kan ha inflytande på konsumentbeteenden. Teknologin erbjuder konsumenter tilläggande information om produkten, en njutbar shoppingupplevelse och en interaktiv samverkan mellan individ och objekt. Tidigare forskning som behandlat augmented reality har begränsats till områdena smink- och möbelindustrin för att komma fram till dessa resultat. Det finns nu ett intresse att se hur augmented reality teknologin kan bli implementerad i klädesindustrin. Studiens syfte är att kartlägga konsumenters upplevelse av att prova virtuella kläder genom mobile augmented reality och finna svar på om det kan underlätta för konsumenten att slutföra ett köpbeslut online vid en köpprocess av fysiska kläder. Undersökningen genomförde deltagande observationer och individuella semistrukturerade intervjuer med deltagarna, vidare analyserades empirin genomen en tematisk analysmetod. Undersökengen kom fram till att vissa aspekter av teknologin stödjer tidigare forskningsresultat och andra visades vara särskiljande. Vidare fann denna forskning att konsumenter kan tänka sig använda mobile augmented reality om det implementerats av ett detaljhandelsföretag inom klädindustrin.