Tabletop computers (also known as surface computers, smart tables, and interactive surface computers) have been growing in popularity for the last decade and are poised to make in‐roads into the consumer market, opening up a new market for the games industry. However, before tabletop computers become widely accepted, there are open problems that must be addressed with respect to audio interaction including: "What loudspeaker constellations are appropriate for tabletop computers?" "How does our perception of spatial sound change with these different loudspeaker configurations?" and "What panning methods should be used to maximally use the spatial localization abilities of the user(s)?" Using a custom‐built tabletop computer setup, the work presented in this thesis investigated these three questions/problems via a series of experiments. The results of these experiments indicated that accurately localizing a virtual sound source on a horizontal surface is a difficult and error‐prone task, for all of the methods that were used. / UOIT

Dreidimensionale Informationsvisualisierungen fördern durch den geringen Grad an Abstraktion die Bildung eines präzisen mentalen Modells und können daher multidimensionale räumliche Beziehungen greifbar kommunizieren. Gleichzeitig eröffnet die aktuelle Generation von Augmented Reality Head-Mounted Displays (AR-HMDs) neuartige Möglichkeiten zur Exploration von 3D-InfoVis und ist befähigt virtuelle Objekte glaubwürdig und immersiv in die physische Umgebung eines Nutzers zu integrieren. Dennoch unterliegt die Interaktion in AR-Umgebungen einer Vielzahl von Herausforderungen, da die signifikante Mehrheit der Applikationen lediglich Blick-, Freihandgesten- oder Sprachsteuerung als Eingabemodalität in Betracht ziehen. Durch Kombination von interaktiven Oberflächen wie Tabletops mit AR-HMDs können diese Nachteile effizient adressiert werden, indem direkte und natürliche Manipulation in Form von Multi-Touch, Tangible- oder Stift-Eingabe ermöglicht wird. Im Rahmen dieser Thesis wird untersucht, wie die Analyse von 3D-InfoVis bei Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs unterstützt werden kann. Hierfür wird der aktuelle Stand der Forschung in themennahen Domänen erfasst und folgend Konzepte zur Unterstützung analytischer Prozesse in zuvor erläuterter Systemkonstellation entwickelt. Die resultierenden Konzepte adressieren dabei Limitationen, die bei Darstellung und Interaktion von und mit 3D-InfoVis in konventionellen Systemen bestehen und im Rahmen der Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs gelöst oder wesentlich angereichert werden können. Ausgewählte Features wurden in einer prototypischen Implementierung realisiert und getestet. / Three-dimensional information visualizations aid precise mental models and are able to communicate multidimensional-spatial relations due too their low level of abstraction. Simultaneously the current generation of Augmented Reality head-mounted displays (AR-HMDs) are offering novel chances for the exploration of 3D-InfoVis and are capable of immersively integrating virtual object into the physical environment of a user. Nevertheless, interaction in AR-environments is still posing a major challenge due to most applications only considering gaze, freehand gesture or speech as input modalities. By combining AR-HMDs with interactive surfaces these limitations can be addressed and direct and natural interaction in the form of multi-touch-, tangible- or pen-input can be enabled. In the scope of this thesis it will be examined how the analysis of 3D-InfoVis can be supported in the context of combining interactive surfaces with AR-HMDs. Therefor the current state of research in associated domains is being summarized and based on that concepts for supporting analytical processes in aforementioned system constellation are being developed. The resulting concepts help addressing limitations, that exist in the representation and interaction of and with 3D-InfoVis in conventional systems in the scope of combining interactive surfaces with AR-HMDs in order to overcome them or reduce their effects. Selected features were implemented and tested in a prototype.

Dreidimensionale Informationsvisualisierungen fördern durch den geringen Grad an Abstraktion die Bildung eines präzisen mentalen Modells und können daher multidimensionale räumliche Beziehungen greifbar kommunizieren. Gleichzeitig eröffnet die aktuelle Generation von Augmented Reality Head-Mounted Displays (AR-HMDs) neuartige Möglichkeiten zur Exploration von 3D-InfoVis und ist befähigt virtuelle Objekte glaubwürdig und immersiv in die physische Umgebung eines Nutzers zu integrieren. Dennoch unterliegt die Interaktion in AR-Umgebungen einer Vielzahl von Herausforderungen, da die signifikante Mehrheit der Applikationen lediglich Blick-, Freihandgesten- oder Sprachsteuerung als Eingabemodalität in Betracht ziehen. Durch Kombination von interaktiven Oberflächen wie Tabletops mit AR-HMDs können diese Nachteile effizient adressiert werden, indem direkte und natürliche Manipulation in Form von Multi-Touch, Tangible- oder Stift-Eingabe ermöglicht wird. Im Rahmen dieser Thesis wird untersucht, wie die Analyse von 3D-InfoVis bei Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs unterstützt werden kann. Hierfür wird der aktuelle Stand der Forschung in themennahen Domänen erfasst und folgend Konzepte zur Unterstützung analytischer Prozesse in zuvor erläuterter Systemkonstellation entwickelt. Die resultierenden Konzepte adressieren dabei Limitationen, die bei Darstellung und Interaktion von und mit 3D-InfoVis in konventionellen Systemen bestehen und im Rahmen der Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs gelöst oder wesentlich angereichert werden können. Ausgewählte Features wurden in einer prototypischen Implementierung realisiert und getestet.:Einleitung Verwandte Arbeiten Konzept der Augmented Displays Konzepte zur Unterstützung analytischer Prozesse im Umgang mit 3D-InfoVis bei Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs Implementierung Diskussion Zusammenfassung / Three-dimensional information visualizations aid precise mental models and are able to communicate multidimensional-spatial relations due too their low level of abstraction. Simultaneously the current generation of Augmented Reality head-mounted displays (AR-HMDs) are offering novel chances for the exploration of 3D-InfoVis and are capable of immersively integrating virtual object into the physical environment of a user. Nevertheless, interaction in AR-environments is still posing a major challenge due to most applications only considering gaze, freehand gesture or speech as input modalities. By combining AR-HMDs with interactive surfaces these limitations can be addressed and direct and natural interaction in the form of multi-touch-, tangible- or pen-input can be enabled. In the scope of this thesis it will be examined how the analysis of 3D-InfoVis can be supported in the context of combining interactive surfaces with AR-HMDs. Therefor the current state of research in associated domains is being summarized and based on that concepts for supporting analytical processes in aforementioned system constellation are being developed. The resulting concepts help addressing limitations, that exist in the representation and interaction of and with 3D-InfoVis in conventional systems in the scope of combining interactive surfaces with AR-HMDs in order to overcome them or reduce their effects. Selected features were implemented and tested in a prototype.:Einleitung Verwandte Arbeiten Konzept der Augmented Displays Konzepte zur Unterstützung analytischer Prozesse im Umgang mit 3D-InfoVis bei Kombination interaktiver Oberflächen mit AR-HMDs Implementierung Diskussion Zusammenfassung

La creatividad es una habilidad de especial interés para el desarrollo humano dado que es una de las dimensiones que permite al individuo y en última instancia a la sociedad enfrentarse a nuevos problemas y retos de forma satisfactoria. Además de entender la creatividad como una serie de factores relativos al individuo creativo, debe tenerse en cuenta que el grado de motivación intrínseca, el entorno y otros factores sociales pueden tener un efecto relevante sobre el desarrollo de esta importante habilidad, por lo que resulta de interés explorarla en el contexto de utilización de tecnologías de la información. En particular, dado que los procesos comunicativos, el intercambio de ideas y la interacción colaborativa entre individuos son un pilar fundamental en los procesos creativos, y también que en gran medida todas ellas son características mayormente facilitadas por las mesas interactivas, una de las principales contribuciones de esta tesis consiste precisamente en la exploración de la idoneidad de las superficies interactivas en tareas creativas colaborativas de construcción en estudiantes adolescentes. Partiendo del estudio realizado, que aporta evidencia empírica acerca de la adecuación de las superficies interactivas como tecnología de potencial para el fomento de la creatividad, esta tesis presenta AGORAS: un middleware para la construcción de ecosistemas de juegos 2D para mesas interactivas, y cuya idea final es entender actividades de aprendizaje más enriquecedoras como aquellas que permiten la propia creación de juegos y su posterior consumo. En el contexto de esta tesis también se ha desarrollado un toolkit básico para construcción de interfaces de usuario para superficies interactivas, se ha desarrollado un modelo de ecosistema basado en entidades que son simulables de acuerdo a leyes físicas; y se ha dotado al modelo de aproximación basada en reglas de comportamiento enriquecidas con expresiones dataflows y de su correspondiente editor para superficies. / Catalá Bolós, A. (2012). AGORAS: Augmented Generation of Reactive Ambients on Surfaces. Towards educational places for action, discussion and reflection to support creative learning on interactive surfaces [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16695