Das Ziel dieser Arbeit ist es, Methoden zur schnelleren Erstellung und Speicherung von Teilsichten prozessierter X3D-Dateien zu entwickeln. Point and Click und Drag and Drop werden als Interaktionsmethoden zur Erstellung der Teilsichten vorgestellt und anhand bestehender, wissenschaftlicher Studien verglichen. Drag and Drop wird als die günstigere Methode umgesetzt. Die Implementierung ermöglicht sowohl das Ziehen von Einträgen der integrierten Listenansicht als auch der Fragmente der Visualisierung.:Abbildungsverzeichnis Quellcode-Listings Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Motivation 1.2 Zielstellung 1.3 Aufbau der Arbeit 2 Stand der Forschung 2.1 Grundlagen der Softwarevisualisierung 2.1.1 Einordnung 2.1.2 Definition 2.1.3 Aufgaben 2.1.4 Metaphern 2.1.5 Generierung einer Softwarevisualisierung 2.2 Darstellung der Softwarevisualisierung und Interaktion 2.2.1 Die Oberfläche 2.2.2 Die Recursive Disc Metaphor 3 Technische Grundlagen 3.1 HTML5 3.2 JavaScript 3.3 Drag and Drop 3.4 Point and Click 3.5 Verwaltung der Struktur der Visualisierung durch zTree 4 Erzeugung von Teilsichten 4.1 Definition einer Teilsicht 4.2 Vergleich von Drag and Drop und Point and Click 4.3 Implementierung für den Package Explorer 4.4 Implementierung für die Visualisierung 5 Speichern und Laden von Teilsichten 5.1 Grundlagen zur Implementierung 5.2 Speichern einer Teilsicht 5.3 Laden einer Teilsicht 6 Fazit und Ausblick Literaturverzeichnis

Softwaresysteme sind komplexe immaterielle Systeme mit einer Vielzahl von Bestandteilen und Beziehungen. Um den Aufbau, die Funktionsweise und die Entwicklung von Softwaresystemen besser zu verstehen, eignen sich Softwarevisualisierungen, welche die abstrakte Datengrundlage in eine visuelle Repräsentation übertragen. Auf Grund der Masse und der Komplexität der in der Visualisierung enthaltenen Informationen, kommt es schnell zur Unübersichtlichkeit, was sich negativ auf den Prozess des Verstehens auswirkt. Zur Beherrschung der Komplexität muss der Betrachter daher die Gesamtheit zuerst in mehrere Perspektiven unterteilen, um diese anschließend gezielt nach verschiedenen Aspekten untersuchen zu können. Die dafür benötigten Interaktionsmöglichkeiten sind Gegenstand der Untersuchungen in dieser Arbeit, wobei im Wesentlichen Visualisierungen der Struktur von Software als Ausgangspunkt genutzt werden. Insbesondere wird der Frage nachgegangen, wie die Interaktion gestaltet werden kann, damit der Benutzer ein möglichst umfassendes Verständnis der Struktur erlangt. Zur Umsetzung der theoretischen Erkenntnisse wird ein Prototyp vorgestellt, der automatisiert aus den Strukturinformationen eines Ecore-Modells eine interaktive dreidimensionale Softwarevisualisierung der Struktur im freien standardisierten Format Extensible 3D generiert. Der Prozess der Visualisierung wird dabei durch Werkzeuge des openArchitectureWare-Frameworks realisiert. Zur Integration in den Entwicklungsprozess ist der Prototyp in ein Plugin für Eclipse eingebettet.:1 Einleitung 1.1 Motivation 1.2 Ziele 1.3 Aufbau 2 Softwarevisualisierung 2.1 Visualisierung 2.1.1 Grundlagen 2.1.2 Aufgaben und Ziele 2.1.3 Teilgebiete 2.2 Definition 2.3 Ziele und Aufgaben 2.4 Visualisierungspipeline 2.5 Visualisierungstechniken 2.5.1 Graphen 2.5.2 Visuelle Metaphern 2.6 Taxonomie für Softwarevisualisierungen 3 Interaktion mit einer Softwarevisualisierung 3.1 Einordnung 3.2 Definition 3.3 Ziele 3.4 Benutzungsschnittstelle 3.5 Aufbau der Benutzungsschnittstelle 3.5.1 Anwendungsschnittstelle 3.5.2 Dialogschnittstelle 3.5.3 Ein-/Ausgabenschnittstelle 3.6 Interaktionstechnik 3.7 Taxonomie der Interaktionstechniken 3.8 Konzept zur Interaktion mit einer Softwarevisualisierung 4 Technische Grundlagen des Prototyps 4.1 Eclipse 4.2 Das openArchitectureWare-Framework 4.2.1 Modellgetriebene Softwareentwicklung 4.2.2 Aufbau des Frameworks 4.2.3 oAW-Workflow 4.2.4 Ecore 4.2.5 Xtend Modell-zu-Modell-Transformationen 4.3 Extensible 3D 4.3.1 Grundlagen 4.3.2 Szenegraph 4.3.3 Ereignismodell 4.3.4 X3D-Prototypen 5 Basisprototyp 5.1 Funktionsweise 5.2 Einordnung 5.3 Visualisierungsprozess des Generators 5.3.1 Modelltransformation von Ecore zu Graph 5.3.2 Modellmodifikation des Graphen 5.3.3 Modelltransformation von Graph zu X3D 5.4 Ansatzpunkte der Erweiterung 6 Erweiterung des Prototyps für die Interaktion 6.1 Benutzungsschnittstelle 6.1.1 Direkte Manipulation 6.1.2 Manipulation nach Elementtyp 6.1.3 Navigation durch Pakethierarchie und Klassengraph 6.1.4 Identifikation nach Bezeichner und Tooltip 6.2 Architektur des interaktiven X3D-Modells 6.3 Erweiterung des Generators 6.3.1 Anpassung der Transformationen des Basisprototyps 6.3.2 Modelltransformation in ein interaktives X3D-Modell 6.4 Integration in das Eclipse-Plugin 7 Fazit und Ausblick

The explorative examination of constructed 3D models in immersive environments requires suitable user-centric interaction methods. Especially novel concepts for virtual camera control can offer advantages, e.g. for the analysis of model details. We extend the known concept of the camera-in-hand metaphor and implement a multidimensional viewport control technique that can be used with common head-mounted displays and VR-controllers. With our head-in-hand view the user is able to control the virtual camera directly by hand without losing the flexibility of head movements. To ensure convenient operation, the method restricts special rotation parameters and smoothes jerky gestures of the user hand. Inaddition, we discuss implications and improvement potential of the proposed concept as well as adverse effects on the user, such as motion sickness.

To investigate the topic of intuitive interaction using a 3D-device, a toy car was used as a controller with the Stylaero Board to complete one lap in a car racing game. 20 participants completed the task in 2 conditions, one using the 3D-device as a controller, and one using a standard computer keyboard. The interaction was evaluated using task completion time as a measure of learnability of the device, as well as through subjective reactions from users gathered from a tailored questionnaire with 7 statements rated on a Likert scale of 1-5, and 3 open-ended questions. The performance and attitude towards the 3D-device as a controller was compared to the performance and attitude towards using a standard keyboard. The mean task completion time was significantly lower when using the keyboard. A subscale of the enjoyability of using the device was compared between conditions indicating a significant difference where the 3D-device was rated higher than the keyboard. Furthermore, a significant correlation was found between attitude towards the control device and task completion time in the keyboard, while no significant correlation was found between the corresponding variables for the 3D-device. These results indicate a difference between what aspects are important to users when evaluating a new interface compared to a familiar one. The subjective reactions gathered from the open-ended questions were categorized and sorted into themes using thematic analysis to illustrate the various aspects that were highlighted by users for each interface. The problems faced by participants when using the 3D-device were observed and analyzed in relation to current theories of intuitive interaction to find the driving factors of interaction with a new device.