This diploma thesis deals with driver’s reaction time in regular road traffic. The theoretical part of this work focuses on reaction time, such as various definitions, structuring of reaction time, methods of measuring or publications made by other authors. The practical part of this diploma thesis includes proposal and realization of experiment, based on analysis of the current state by the author of this diploma thesis, which focuses on driver’s reaction time in regular road traffic (various traffic situations). At the end, the practical part presents the results evaluation based on various traffic situations or headway.

This master’s thesis is focused on elderly drivers‘ behavior in various traffic situations and its comparison with a group of drivers in their productive years. The first part of the thesis compiles the current state of knowledge of the matter with a focus on age-related changes in driver performance. The analytical part is dedicated to the evaluation of the data collected from test drive video recordings. The data is evaluated to determine time spent on risk area assessments and habits of the groups. The added value and possible limitations given by the methodology are evaluated in the final part of the thesis.

One way of increasing 3D rendering performance is the use of foveated rendering. In this thesis a novel foveated rendering technique called gaze contingent depth of field tessellation (GC DOF tessellation) is proposed. Tessellation is the process of subdividing geometry to increase detail. The technique works by applying tessellation to all objects within the focal plane, gradually decreasing tessellation levels as applied blur increases. As the user moves their gaze the focal plane shifts and objects go from blurry to sharp at the same time as the fidelity of the object increases. This can help hide the pops that occur as objects change shape. The technique was evaluated in a user study with 32 participants. For the evaluated scene the technique helped reduce the number of primitives rendered by around 70 % and frame time by around 9 % compared to using full adaptive tessellation. The user study showed that as the level of blur increased the detection rate for pops decreased, suggesting that the technique could be used to hide pops that occur due to tessellation. However, further research is needed to solidify these findings. / Ett sätt att öka renderingsprestanda i 3D applikationer är att använda foveated rendering. I denna uppsats presenteras en ny foveated rendering-teknik som kallas gaze contingent depth of field tessellering (GC DOF tessellering). Tessellering är när geometri delas i mindre delar för att öka detaljrikedom. Tekniken fungerar genom att applicera tessellering på alla objekt i fokalplanet och gradvis minska tesselleringsnivåer när oskärpan ökar. När användaren flyttar sin blick så flyttas fokalplanet och suddiga objekt blir skarpa samtidigt som detaljrikedomen i objektet ökar. Det kan hjälpa till att dölja de ’pops’ som uppstår när objekt ändrar form. Tekniken utvärderades i en användarstudie med 32 del- tagare. I den utvärderade scenen visade sig tekniken minska antalet renderade primitiver med ca 70 % och minska renderingstiden med ca 9 % jämfört med att använda full adaptiv tessellering. Användarstudien visade att när oskärpa ökade så minskade antalet som sa sig se ’pops’, vilket tyder på att tekniken kan användas för att dölja de ’pops’ som uppstår på grund av tessellering. Det behövs dock ytterligare forskning för att säkerställa dessa fynd.

Der IÖR-Monitor stellt für das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) die zentrale Plattform zur Publikation von Geoinformationen für die Bundesrepublik Deutschland dar. Die Anforderungen an die Nutzerfreundlichkeit (Usability) des IÖR-Monitors erhöhen sich mit der Vielzahl und Heterogenität der Nutzer dieser Anwendungen, wie beispielsweise GIS-Experten oder politischen Entscheidern. Dabei stellt eine benutzerfreundliche und intuitiv bedienbare Oberfläche eine wesentliche Grundlage für die Recherche und Analyse der enthaltenen thematischen Geoinformationen dar. In einer Nutzerstudie wurde die Usability des IÖR-Monitors eingehend untersucht. Mit einer Methode zur Blickverfolgung (Eyetracking) konnten die Blicke der Probanden bei der Arbeit mit dem Monitor aufgezeichnet und analysiert werden. Zusammen mit den Ergebnissen der begleitenden Befragung, in denen subjektive Eindrücke der Teilnehmer erfasst wurden, ließen sich an die Usability des IÖR-Monitors neben derer Wahrnehmung auch weitere Anforderungen ermitteln. So zeigten sich neben den Stärken der Anwendung auch kleinere Schwächen.

Many games are set in 3D worlds and have shifting camera viewpoints. In this study, we attempt to create and evaluate a Proof-of-Concept Worldspace Heatmap System that accounts for the shifting camera views in 3D game worlds, in an attempt to improve user testing processes. We test the system by conducting a stimulated recall user study, in which we examine the areas in a game that drew the attention of the participants, with the help of heatmaps placed in the game world. Our results include observations of several behavior patterns and participant evaluations of the Worldspace Heatmap System. We observed multiple indications in the data we gathered, that such a system can be useful for obtaining player behavior insights and for enhancing user testing processes, especially if some of the limitations are overcome.

User-centered computer based learning is an emerging field of interdisciplinary research. Research in diverse areas such as psychology, computer science, neuroscience and signal processing is making contributions the promise to take this field to the next level. Learning systems built using contributions from these fields could be used in actual training and education instead of just laboratory proof-of-concept. One of the important advances in this research is the detection and assessment of the cognitive and emotional state of the learner using such systems. This capability moves development beyond the use of traditional user performance metrics to include system intelligence measures that are based on current neuroscience theories. These advances are of paramount importance in the success and wide spread use of learning systems that are automated and intelligent. Emotion is considered an important aspect of how learning occurs, and yet estimating it and making adaptive adjustments are not part of most learning systems. In this research we focus on one specific aspect of constructing an adaptive and intelligent learning system, that is, estimation of the emotion of the learner as he/she is using the automated training system. The challenge starts with the definition of the emotion and the utility of it in human life. The next challenge is to measure the co-varying factors of the emotions in a non-invasive way, and find consistent features from these measures that are valid across wide population. In this research we use four physiological sensors that are non-invasive, and establish a methodology of utilizing the data from these sensors using different signal processing tools. A validated set of visual stimuli used worldwide in the research of emotion and attention, called International Affective Picture System (IAPS), is used. A dataset is collected from the sensors in an experiment designed to elicit emotions from these validated visual stimuli. We describe a novel wavelet method to calculate hemispheric asymmetry metric using electroencephalography data. This method is tested against typically used power spectral density method. We show overall improvement in accuracy in classifying specific emotions using the novel method. We also show distinctions between different discrete emotions from the autonomic nervous system activity using electrocardiography, electrodermal activity and pupil diameter changes. Findings from different features from these sensors are used to give guidelines to use each of the individual sensors in the adaptive learning environment.

A través de un estudio experimental con eyetrack, descubrimos los patrones de navegación visual en smartphones a la hora de consumir información en un diario digital. El caso que hemos llevado a estudio es el de El País Digital. Sobre él hemos realizado los ensayos con eyetrack, obteniendo las métricas necesarias para definir los comportamientos visuales comunes de los usuarios al navegar por la portada digital de este diario en teléfonos móviles.

Das Verständnis über visuelle Aufmerksamkeitsprozesse ist nicht nur für die Kognitionsforschung von großem Interesse. Auch in alltäglichen Bereichen des Lebens stellt sich die Frage, wie wir unsere Umwelt in unterschiedlichen Situationen visuell wahrnehmen. Entsprechende Untersuchungen können in realen Szenarien und aufgrund neuer innovativer 3D-Verfahren auch in Umgebungen der virtuellen Realität (VR) durchgeführt werden. Zur Erforschung von Aufmerksamkeitsprozessen wird unter anderem die Methode der Blickbewegungsmessung (Eyetracking) angewandt, da das Sehen für uns Menschen die wichtigste Sinnesmodalität darstellt. Herkömmliche Blickbewegungsmessungen beziehen sich allerdings überwiegend auf zweidimensionale Messebenen, wie Bildschirm, Leinwand oder Szenevideo. Die vorliegende Arbeit stellt eine Methode vor, mit der dreidimensionale Blickorte und Blickbewegungen sowohl in einer realen als auch in einer stereoskopisch projizierten VR-Umgebung anhand moderner Eyetracking-Technologien bestimmt werden können. Dafür wurde zunächst in Studie I geprüft, ob die Blickbewegungsmessung durch die für eine stereoskopische Bildtrennung notwendigen 3D-Brillen hindurch möglich ist und inwieweit durch diesen Versuchsaufbau die Qualität der erhobenen Eyetracking-Daten beeinflusst wird. Im nächsten Schritt wurde zur Berechnung dreidimensionaler Blickorte das Anforderungsprofil an einen universellen Algorithmus erstellt und mit einem vektorbasierten Ansatz umgesetzt. Die Besonderheit hierbei besteht in der Berechnung der Blickvektoren anhand der Augen- bzw. Foveaposition und binokularen Eyetracking-Daten. Wie genau dreidimensionale Blickorte anhand dieses Algorithmus berechnet werden können, wurde nachfolgend in realer (Studie II) als auch stereoskopisch projizierter VR-Umgebung (Studie III) untersucht. Anschließend erfolgte die Bestimmung dreidimensionaler Blickbewegungen aus den berechneten 3D-Blickorten. Dazu wurde ein ellipsoider Fixationserkennungsalgorithmus konzipiert und implementiert. Für die dispersionsbasierte Blickbewegungserkennung waren sowohl ein zeitlicher als auch örtlicher Parameter für die Identifikation einer Fixation erforderlich. Da es noch keinerlei Erkenntnisse im dreidimensionalen Bereich gab, wurden die in Studie II und III ermittelten 3D-Blickorte der ellipsoiden Fixationserkennung übergeben und die daraus berechneten Fixationsparameter analysiert. Die entwickelte Methode der räumlichen Blickbewegungsmessung eröffnet die Möglichkeit, bislang in zwei Dimensionen untersuchte Blickmuster nunmehr räumlich zu bestimmen und grundlegende Zusammenhänge zwischen Blickbewegungen und kognitiven Prozessen dreidimensional sowohl in einer realen als auch virtuellen Umgebung zu analysieren.

L'environnement très concurrentiel de la toile détermine le contexte de la recherche. Attirer un internaute n'est pas simple et de surcroît, cela ne suffit pas puisqu'il faut ensuite qu'il devienne un consommateur fidèle qui recommandera le site marchand. La littérature a identifié certaines variables ergonomiques isolées ou semi-groupées qui auraient une influence sur l'intention comportementale, en termes d'intention d'achat, de retour, ou en termes d'intention de recommander le site, mais aucune approche satisfaisante du construit ergonomie, considéré dans sa globalité, n'est recensée dans la littérature marketing. Ce fut l'un des enjeux de cette recherche doctorale puisque nous nous sommes demandé quelle pouvait être l'influence de la perception de l'ergonomie, comprise de façon holistique, sur l'intention comportementale de l'internaute. Des allers-retours entre la littérature et les études exploratoires nous ont conduits vers des questions de recherche complémentaires. En effet, évaluer l'influence de la perception de l'ergonomie requiert de prendre en considération l'orientation motivationnelle de l'internaute, les efforts sous-jacents au traitement d'un stimulus visuel étant en partie liés à la motivation d'un individu. Par ailleurs, nous avons voulu dépasser la seule perspective cognitive pour considérer une vision plus expérientielle de la consommation. Enfin, nous avons étudié la relation qu'il pouvait y avoir entre le comportement sur le site traduit par les données logs et l'intention comportementale. Ainsi, le paradigme Personne x Objet x Situation nous a paru le mieux adapté à cette recherche doctorale en ce qu'il stipule que pour déterminer les sources ou les causes d'un phénomène il faut à la fois prendre en compte les caractéristiques de l'objet étudié, les caractéristiques de l'individu ainsi que les caractéristiques situationnelles. La circonscription et la mesure de la perception de l'ergonomie, un construit jusque-là non clairement délimité en comportement du consommateur, est l'un des apports théoriques majeurs de cette recherche. Nous avons créé un instrument de mesure court, aux propriétés psychométriques très satisfaisantes et qui est valable pour tout type de site. Le modèle structurel a montré que la perception de l'ergonomie d'un site n'aurait pas d'influence sur l'intention comportementale en ce sens où la relation serait totalement médiatisée par la dimension hédonico sensorielle. D'un point de vue managérial, cette recherche doctorale insiste sur une révision des standards ergonomiques tels qu'ils sont définis actuellement, conjointement à une meilleure prise en compte de la dimension hédonico sensorielle. Le gestionnaire de l'entreprise virtuelle s'interrogera sur un ré-enchantement du site marchand, ainsi que sur le degré de réenchantement de ce site, ce qui passera par une véritable réflexion stratégique quant au positionnement de l'enseigne et un juste équilibre entre standards ergonomiques et variables expérientielles. D'un point de vue méthodologique, nous avons souligné la complémentarité expert/utilisateur et toute la richesse d'une multiangulation des sources de données. Nous nous sommes appuyés sur des méthodologies issues d'autres disciplines comme l'oculométrie traditionnellement utilisée en IHM et qui reste peu répandue en comportement du consommateur. Nous avons montré pourquoi l'utilisation des données eye tracking pouvait se révéler particulièrement intéressante pour le chercheur, la manipulation de variables liées au design étant alors évaluée par une réponse quasi physiologique comme le temps passé sur une zone. Enfin, nous avons proposé une nouvelle méthodologie de collecte des logs avec l'utilisation du logiciel Netobserve, un outil particulièrement intéressant pour des sites non administrés par le chercheur et qui rend une relative autonomie dans le choix du terrain de recherche.

In this master thesis project carried out on Scania’s interaction design department in Södertälje an evaluation of the technology gaze interaction has been done. The aim was to see if the technology was suitable for implementation in a truck environment and what potential it had. The work started by doing a context analysis to get a deeper knowledge of the research done on within the area related to the subject. Following the context analysis a comprehensive need finding process was done. In this process, data from interviews, observations, ride along with truck drivers, benchmarking and more was analysed. The analysis of this was used to identify the user needs. Based on the user needs the concept development phase was conducted. The whole development phase was done in different stages and started off by an idea generation process. The work flow was made in small iterations with the idea to continuously improve the concepts. All concepts were evaluated in a concept scoring chart to see which of the concepts that best fulfilled the concept specifications. The concepts that best could highlight the techniques strengths and weaknesses were chosen and these are Head Up Display Interaction and Gaze Support System.. These concepts focused on the interaction part of the technique rather than a specific function. Test of the two concepts were conducted in a simulator to get data and see how they performed compared to today´s Scania trucks. The result overall was good and the test subjects were impressed with the systems. However there was no significance in most of the cases of driving except for some conditions where the concepts prove to be better than the systems used today. Gaze interaction is a technology that is suitable for a truck driving environment given that a few slight improvements are made. Implementation of the concepts have a good potential of reducing road accidents caused by human errors.