Fear conditioning is an efficient model of associative learning, which has greatly improved our knowledge of processes underlying the development and maintenance of pathological fear and anxiety. In a differential fear conditioning paradigm, one initially neutral stimulus (NS) is paired with an aversive event (unconditioned stimulus, US), whereas another stimulus does not have any consequences. After a few pairings the NS is associated with the US and consequently becomes a conditioned stimulus (CS+), which elicits a conditioned response (CR). The formation of explicit knowledge of the CS/US association during conditioning is referred to as contingency awareness. Findings about its role in fear conditioning are ambiguous. The development of a CR without contingency awareness has been shown in delay fear conditioning studies. One speaks of delay conditioning, when the US coterminates with or follows directly on the CS+. In trace conditioning, a temporal gap or “trace interval” lies between CS+ and US. According to existing evidence, trace conditioning is not possible on an implicit level and requires more cognitive resources than delay conditioning. The associations formed during fear conditioning are not exclusively associations between specific cues and aversive events. Contextual cues form the background milieu of the learning process and play an important role in both acquisition and the extinction of conditioned fear and anxiety. A common limitation in human fear conditioning studies is the lack of ecological validity, especially regarding contextual information. The use of Virtual Reality (VR) is a promising approach for creating a more complex environment which is close to a real life situation. I conducted three studies to examine cue and contextual fear conditioning with regard to the role of contingency awareness. For this purpose a VR paradigm was created, which allowed for exact manipulation of cues and contexts as well as timing of events. In all three experiments, participants were guided through one or more virtual rooms serving as contexts, in which two different lights served as CS and an electric stimulus as US. Fear potentiated startle (FPS) responses were measured as an indicator of implicit fear conditioning. To test whether participants had developed explicit awareness of the CS-US contingencies, subjective ratings were collected. The first study was designed as a pilot study to test the VR paradigm as well as the conditioning protocol. Additionally, I was interested in the effect of contingency awareness. Results provided evidence, that eye blink conditioning is possible in the virtual environment and that it does not depend on contingency awareness. Evaluative conditioning, as measured by subjective ratings, was only present in the group of participants who explicitly learned the association between CS and US. To examine acquisition and extinction of both fear associated cues and contexts, a novel cue-context generalization paradigm was applied in the second study. Besides the interplay of cues and contexts I was again interested in the effect of contingency awareness. Two different virtual offices served as fear and safety context, respectively. During acquisition, the CS+ was always followed by the US in the fear context. In the safety context, none of the lights had any consequences. During extinction, a additional (novel) context was introduced, no US was delivered in any of the contexts. Participants showed enhanced startle responses to the CS+ compared to the CS- in the fear context. Thus, discriminative learning took place regarding both cues and contexts during acquisition. This was confirmed by subjective ratings, although only for participants with explicit contingency awareness. Generalization of fear to the novel context after conditioning did not depend on awareness and was observable only on trend level. In a third experiment I looked at neuronal correlates involved in extinction of fear memory by means of functional magnetic resonance imaging (fMRI). Of particular interest were differences between extinction of delay and trace fear conditioning. I applied the paradigm tested in the pilot study and additionally manipulated timing of the stimuli: In the delay conditioning group (DCG) the US was administered with offset of one light (CS+), in the trace conditioning group (TCG) the US was presented 4s after CS+ offset. Most importantly, prefrontal activation differed between the two groups. In line with existing evidence, the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) was activated in the DCG. In the TCG I found activation of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC), which might be associated with modulation of working memory processes necessary for bridging the trace interval and holding information in short term memory. Taken together, virtual reality proved to be an elegant tool for examining human fear conditioning in complex environments, and especially for manipulating contextual information. Results indicate that explicit knowledge of contingencies is necessary for attitude formation in fear conditioning, but not for a CR on an implicit level as measured by FPS responses. They provide evidence for a two level account of fear conditioning. Discriminative learning was successful regarding both cues and contexts. Imaging results speak for different extinction processes in delay and trace conditioning, hinting that higher working memory contribution is required for trace than for delay conditioning. / Furchtkonditionierung ist ein effizientes Modell für assoziatives Lernen und hat unser Wissen über Prozesse, die der Entstehung und Aufrechterhaltung von pathologischer Furcht und Angst zugrunde liegen, entscheidend vergrößert. In einem differentiellen Furchtkonditionierungparadigma wird ein zunächst neutraler Reiz (NS) gemeinsam mit einem aversiven Ereignis (unbedingter Reiz, US) dargeboten, während ein zweiter Stimulus nicht mit dem Ereignis gepaart wird. Nach mehrmaliger gemeinsamer Darbietung wird der NS mit dem US assoziiert. Dadurch wird er zu einem bedingten Reiz (CS+) und löst eine konditionierte Furchtreaktion (CR) aus. Die Bildung expliziten Wissens über die CS/US-Assoziation während der Konditionierung bezeichnet man als Kontingenzbewusstsein. Befunde über die Rolle dieses Bewusstseins in der Furchtkonditionieung sind uneinheitlich. In Delay-Furchtkonditionierungsstudien konnte die Entwicklung einer CR unabhängig von Kontingenzbewusstsein gezeigt werden. Man spricht von Delay-Konditionierung, wenn der US direkt auf den CS+ folgt. Bei der Trace-Konditionierung liegt zwischen dem CS und dem US ein kurzer zeitlicher Abstand (Trace-Interval). Für Trace-Konditionierung werden mehr kognitive Ressourcen benötigt als für Delay-Konditionierung. Auf einer impliziten Ebene ist Trace-Konditionierung nicht möglich. Die Assoziationen, die während der Furchtkonditionierung gebildet werden, beschränken sich nicht auf Assoziationen zwischen spezifischen Reizen und aversiven Ereignissen. Kontextuelle Reize bilden den Hintergrund des Lernprozesses und spielen sowohl bei der Akquisition als auch bei der Extinktion von Furcht und Angst eine wichtige Rolle. Eine häufige Einschränkung in Furchtkonditionierungsstudien beim Menschen ist der Mangel an ökologischer Validität, besonders hinsichtlich der Kontextinformationen. Der Einsatz von virtuellen Realtitäten (VR) stellt einen vielversprechenden Ansatz dar um komplexe Umgebungen nachzubilden, die nahe an Alltagssituationen sind. Um Hinweisreiz- und Kontextkonditionierung unter Berücksichtigung des Kontingenzbewusstseins zu untersuchen habe ich drei Experimente durchgeführt. Dafür wurde ein Paradigma in virtueller Realität entwickelt, das es ermöglicht, Reize, Kontexte sowie zusätzlich das Timing der Ereignisse exakt zu manipulieren. In allen drei Studien wurden Versuchspersonen durch einen oder mehrere virtuelle Räume geführt, in denen zwei verschiedene Lichter als bedingte Reize und ein elektrischer Reiz als unbedingter Reiz dienten. Furchtpotenzierte Startlereaktionen wurden gemessen als Indikator für implizite Furchtkonditionierung. Um zu überprüfen, ob die Versuchspersonen auch explizites Kontingenzbewusstsein erwoben hatten, wurden subjektive Ratings erfasst. Die erste Studie wurde als Pilotstudie konstruiert, um sowohl das VR Paradigma als auch das Konditionierungsprotokoll zu testen. Zusätzlich hat mich der Effekt des Kontingenzbewusstseins interessiert. Die Ergebnisse zeigten, dass Lidschlag-konditionierung im VR Paradigma möglich ist und dass sie nicht vom Kontingenz-bewusstsein abhängt. Allerdings war evaluative Konditionierung, gemessen durch subjektive Ratings, nur erkennbar bei Personen, die die Assoziation von CS und US explizit gelernt hatten. Um Akquisition und Extinktion sowohl furchtassoziierter Reize als auch furchtassoziierter Kontexte zu untersuchen, wurde in der zweiten Studie ein neues Reiz-Kontext-Generalisierungsparadigma eingesetzt. Neben dem Zusammenspiel von Reizen und Kontexten war ich auch hier an der Rolle des Kontingenzbewusstseins interessiert. Zwei verschiedene virtuelle Büros dienten als Furcht- bzw. Sicherheitskontext. Während der Akquisition folgte auf den CS+ im Furchtkontext immer ein US. Im Sicherheitskontext hatte keines der Lichter Konsequenzen. In der Extinktionsphase wurde zusätzlich ein neuer Kontext eingeführt. In keinem der Kontexte wurde ein US appliziert. Die Versuchspersonen reagierten nur im Furchtkontext mit erhöhter Startlereaktion auf den CS+ im Vergleich zum CS-. Diskriminatives Lernen hat sowohl hinsichtlich der Reize als auch hinsichtlich der Kontexte stattgefunden. Dies wurde bestätigt durch die subjektiven Ratings, allerdings nur bei Probanden mit Kontingenzbewusstsein. Eine Generalisierung der Angst vom Furchtkontext auf den neuen Kontext war nicht abhängig vom Kontingenzbewusstsein, konnte allerdings in der Gesamtgruppe nur tendenziell beobachtet werden. In der dritten Studie betrachtete ich neuronale Korrelate der Extinktion von Furchtgedächtnis mit Hilfe von funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI). Von besonderem Interesse waren dabei die Unterschiede zwischen der Extinktion von Delay- und Trace-Konditionierung. Ich habe das Paradigma aus der Pilotstudie angewendet und zusätzlich das Timing der Reize manipuliert. In der Delay-Konditionierungsgruppe (DCG) wurde der US zeitgleich mit dem Ende des CS+ appliziert, in der Trace-Konditionierungsgruppe (TCG) vier Sekunden nach Ende des CS+. Interessanterweise unterschieden sich die beiden Gruppen in ihrer präfrontalen Aktivierung. In Übereinstimmung mit der Literatur war der ventromediale Präfrontalkortex (vmPFC) in der DCG aktiviert. In der TCG konnte man Aktivierung des dorsolateralen Präfrontalkortex (dlPFC) beobachten. Dies könnte mit erhöhter Beteiligung des Arbeitsgedächtnisses zusammenhängen, die notwendig ist, um das Trace-Interval zu überbrücken und die Informationen im Kurzzeitgedächtnis zu halten. Zusammengefasst hat sich virtuelle Realität als ein elegantes Instrument zur Fuchtkonditionierung beim Menschen herausgestellt, besonders zur Manipulation von Kontextinformation. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass explizites Kontingenzwissen notwendig ist für evaluative Furchtkonditionierung, nicht jedoch für eine implizite CR gemessen an FPS Reaktionen. Außerdem liefern sie Evidenz für den “two level account of fear conditioning”. Die Ergebnisse der Bildgebung sprechen für zwei unterschiedliche Extinktionsprozesse bei Delay- und Trace-Konditionierung und weisen darauf hin, dass für Trace-Konditionierung eine höhere Beteiligung des Arbeitsgedächtnisses notwendig ist als für Delay-Konditionierung.

The present work deals with the motif of money in contemporary German literature, taking as examples the two novels <i>Die Nacht der Händler</i> (1995) by Gert Heidenreich and <i>MOI</i> by Heiko Michael Hartmann (1997). This motif is investigated through an analysis based mainly on four monetary theories: Karl Marx's <i>Das Kapital</i>, Georg Simmel's <i>Philosophie des Geldes</i>, Niklas Luhmann's <i>Die Wirtschaft der Gesellschaft</i> and Jochen Hörisch's <i>Kopf oder Zahl. Die Poesie des Geldes</i>. Additionally, theorists such as Jean Baudrillard and Marshall McLuhan will be included in the work. Both relatively recent narratives choose to depict money as subject to dysfunction, and by this means show the dependence of western society on the monetary system. Following Jochen Hörisch's argument, this thesis shows that money is the leading medium of modern times: without it, the entire social system would collapse. Through its failure to function as expected, it becomes obvious that money (an artificial human invention) turns against its creator, since money is not only responsible for how people perceive reality but is also the determining factor for human conduct in western society. In depicting this dysfunction, both novels deal with money in its most prominent recent forms - in Heidenreich's novel, virtual money; in Hartmann's, the Euro. These new money form has a big impact on society, as the novels show. As <i>Die Nacht der Händler</i> demonstrates, money is nowadays the reality-generating medium, which has become congruent with the real reality (as far as it is generally perceivable). Money obscures reality; because it duplicates the world and yet remains an abstract medium, this doubling causes people to become estranged from the world, its objects and also themselves. This process culminates in the development of virtual money, which reduces everything to a binary code of zeroes and ones. The growing virtualization of other media further amplifies people's alienation. Because money is the ruling medium in our society, humanity is in the grasp of the "Midas touch," as described by Marshall McLuhan. Money encodes everything, even human conduct. According to Georg Simmel, in a monetarily-ruled society lack of character, recklessness and greediness increase, since this is what money requires. In a rationalized society one can only be successful who acts in selfish interests. The MOI-disease passed on by infected currency in Hartmann's novel is an ego-disease, because humans have become increasingly self-centered since the invention of money. Together with the new media, money causes the diminishment and brutalization of human relations, whereby the individual becomes more and more an object of money-ruled processes, as Hartmann in particular shows. Money thus destroys the subject. This thesis also shows, on the basis of the two novels, how money in modern times has come to replace the older medium of religion, as Jochen Hörisch has argued. Money creates an alliance with the new electronic media, thus strengthening its reality-generating abilities. It is no longer religion that is responsible for giving meaning to our lives, but rather this new alliance. Both novels demand a return to cultural roots: Heidenreich does so by opposing the counting (<i>Zahlen/Zählen</i>) in modern society with the old medium of narration (<i>Erzählen</i>). Hartmann, on the other hand, comes to the conclusion that real knowledge can only be reached by religion and philosophy, since they show the way to one's own real self.

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.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erarbeitung eines Planungssystems, wo mit Hilfe des Konzeptes der virtuellen Realität, das effektive Fördervolumen von vorschublosen Schaufelradbaggern im Kopfblockverhieb für beliebige Schneidwiderstände, Scheibenzusammensetzungen, Schneid- und Blockgeometrien bestimmt werden kann. Hierzu wurden am Schaufelradbagger 1510 SRs 6300.50.15 im Braunkohlentagebau Nochten intensive Feldmessungen des Schneidwiderstandes sowie des effektiven Fördervolumens durchgeführt. Besonderes Augenmerk wurde auf Fördervolumenverluste gelegt, welche durch Brems- und Beschleunigungsvorgänge des Radauslegers an den Schwenkenden entstehen. Der Einfluss dieser Fördervolumenverluste an den Schwenkenden wurde analysiert und bewertet. Durch umfangreiche VR Simulationen konnten für den Schaufelradbagger SRs 6300 im Tagebau Nochten optimierte Technologieparameter (Scheibenhöhe, Spantiefe) vorgeschlagen werden.

Der Begriff der Virtualität von Bankdienstleistungen wird unterschiedlich interpretiert. Während eine Vielzahl der Veröffentlichungen in den Kontext von Virtuellen Unternehmen und Intermediären einzuordnen ist, kann konstatiert werden, dass die Virtualisierung des Bankgeschäfts im Rahmen dreidimensionaler Technologien weniger Beachtung findet. Die vorliegenden Studie soll einen Beitrag dazu leisten, diese Erkenntnislücke zu schließen, indem die Eignung aktueller Technologien zur Realisierung einer virtuellen Bankfiliale im Sinn der virtuellen Realität untersucht wird. Ziel der Studie ist die Implementierung einer dreidimensionalen Bankfiliale mit verschiedenen Internet-basierten Technologien. Mit den Technologien Adobe Atmosphere, Shockwave 3D, VRML und Java 3D wurden Prototypimplementierungen durchgeführt, um deren Eignung für das Bankgeschäft anhand unterschiedlicher Kriterien zu bewerten.

Für das Virtual Reality-Labor des Instituts für Wirtschaftsinformatik der Universität Leipzig sollen Alternativen zu den bestehenden Steuerungsmöglichkeiten gefunden, an die Anlage angeschlossen und evaluiert werden. Es werden Vorgehensweisen dargelegt, die den Anschluss neuer Geräte ermöglichen sowie deren Anwendung am Beispiel der Nintendo Wii-Remote gezeigt.

Die rasante Weiterentwicklung der Technik eröffnet vielen Lebens- und Wirtschaftsbereichen völlig neue Möglichkeiten. So ist die stetige Verbesserung von mobilen Geräten auch ein Gewinn für die Kartographie. Im Bereich der erweiterten Realität sind dazu schon einige Anwendungen entwickelt worden. Diese Arbeit stellt verschiedene Augmented Reality Anwendungen vor, nicht nur aus dem Gebiet der Kartographie, sondern aus allen Lebensbereichen. Ein besonderes Augenmerk soll dabei auf der Anwendung mit mobilen Endgeräten liegen. Entstanden ist aus dieser Arbeit ein Campusführer, der nur die Namen der Gebäude anzeigt, welche der Nutzer von seiner Position aus auch tatsächlich sehen kann. Hierfür werden in der Arbeit Sichtbarkeitsanalysen im Allgemeinen und im Speziellen für GIS-Programme untersucht und vorgestellt. Auch die Beschriftung im dreidimensionalen Raum und auf dem Bildschirm von mobilen Geräten wird überblickshaft dargestellt. Abschließend wird der Campusführer getestet und bewertet sowie ein Fazit zum Thema Augmented Reality auf mobilen Endgeräten gegeben. / Undreamed-of possibilities in many areas of life and also in different economic sectors emerge owing to the rapid enhancement of technology. The constant advancement of mobile devices is also a gain for cartography. In this field some augmented reality applications have already been developed. In this thesis some augmented reality applications, not only with cartographic references, are introduced. Special attention is paid to their use on mobile devices. Furthermore a campus-guide is developed, which only displays the points of interest actually seen from the user's position. For this purpose the concept of viewsheds is introduced and examined both in general terms and especially in the use of GIS-programs. The labeling in a three-dimensional scene and on the screen of mobile devices is shortly discussed as well. Moving on, the campus-guide is tested and evaluated. Also a conclusion on the topic of augmented reality with mobile devices is given.

Die vorliegende Arbeit untersucht das Potenzial von Augmented Reality zur Verbesserung von Image Retrieval Prozessen. Herausforderungen in Design und Gebrauchstauglichkeit wurden für beide Forschungsbereiche dargelegt und genutzt, um Designziele für Konzepte zu entwerfen. Eine Taxonomie für Image Retrieval in Augmented Reality wurde basierend auf der Forschungsarbeit entworfen und eingesetzt, um verwandte Arbeiten und generelle Ideen für Interaktionsmöglichkeiten zu strukturieren. Basierend auf der Taxonomie wurden Anwendungsszenarien als weitere Anforderungen für Konzepte formuliert. Mit Hilfe der generellen Ideen und Anforderungen wurden zwei umfassende Konzepte für Image Retrieval in Augmented Reality ausgearbeitet. Eins der Konzepte wurde auf einer Microsoft HoloLens umgesetzt und in einer Nutzerstudie evaluiert. Die Studie zeigt, dass das Konzept grundsätzlich positiv aufgenommen wurde und bietet Erkenntnisse über unterschiedliches Verhalten im Raum und verschiedene Suchstrategien bei der Durchführung von Image Retrieval in der erweiterten Realität. / The present work investigates the potential of augmented reality for improving the image retrieval process. Design and usability challenges were identified for both fields of research in order to formulate design goals for the development of concepts. A taxonomy for image retrieval within augmented reality was elaborated based on research work and used to structure related work and basic ideas for interaction. Based on the taxonomy, application scenarios were formulated as further requirements for concepts. Using the basic interaction ideas and the requirements, two comprehensive concepts for image retrieval within augmented reality were elaborated. One of the concepts was implemented using a Microsoft HoloLens and evaluated in a user study. The study showed that the concept was rated generally positive by the users and provided insight in different spatial behavior and search strategies when practicing image retrieval in augmented reality.

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Die vorliegende Arbeit untersucht das Potenzial von Augmented Reality zur Verbesserung von Image Retrieval Prozessen. Herausforderungen in Design und Gebrauchstauglichkeit wurden für beide Forschungsbereiche dargelegt und genutzt, um Designziele für Konzepte zu entwerfen. Eine Taxonomie für Image Retrieval in Augmented Reality wurde basierend auf der Forschungsarbeit entworfen und eingesetzt, um verwandte Arbeiten und generelle Ideen für Interaktionsmöglichkeiten zu strukturieren. Basierend auf der Taxonomie wurden Anwendungsszenarien als weitere Anforderungen für Konzepte formuliert. Mit Hilfe der generellen Ideen und Anforderungen wurden zwei umfassende Konzepte für Image Retrieval in Augmented Reality ausgearbeitet. Eins der Konzepte wurde auf einer Microsoft HoloLens umgesetzt und in einer Nutzerstudie evaluiert. Die Studie zeigt, dass das Konzept grundsätzlich positiv aufgenommen wurde und bietet Erkenntnisse über unterschiedliches Verhalten im Raum und verschiedene Suchstrategien bei der Durchführung von Image Retrieval in der erweiterten Realität.:1 Introduction 1.1 Motivation and Problem Statement 1.1.1 Augmented Reality and Head-Mounted Displays 1.1.2 Image Retrieval 1.1.3 Image Retrieval within Augmented Reality 1.2 Thesis Structure 2 Foundations of Image Retrieval and Augmented Reality 2.1 Foundations of Image Retrieval 2.1.1 Definition of Image Retrieval 2.1.2 Classification of Image Retrieval Systems 2.1.3 Design and Usability in Image Retrieval 2.2 Foundations of Augmented Reality 2.2.1 Definition of Augmented Reality 2.2.2 Augmented Reality Design and Usability 2.3 Taxonomy for Image Retrieval within Augmented Reality 2.3.1 Session Parameters 2.3.2 Interaction Process 2.3.3 Summary of the Taxonomy 3 Concepts for Image Retrieval within Augmented Reality 3.1 Related Work 3.1.1 Natural Query Specification 3.1.2 Situated Result Visualization 3.1.3 3D Result Interaction 3.1.4 Summary of Related Work 3.2 Basic Interaction Concepts for Image Retrieval in Augmented Reality 3.2.1 Natural Query Specification 3.2.2 Situated Result Visualization 3.2.3 3D Result Interaction 3.3 Requirements for Comprehensive Concepts 3.3.1 Design Goals 3.3.2 Application Scenarios 3.4 Comprehensive Concepts 3.4.1 Tangible Query Workbench 3.4.2 Situated Photograph Queries 3.4.3 Conformance of Concept Requirements 4 Prototypic Implementation of Situated Photograph Queries 4.1 Implementation Design 4.1.1 Implementation Process 4.1.2 Structure of the Implementation 4.2 Developer and User Manual 4.2.1 Setup of the Prototype 4.2.2 Usage of the Prototype 4.3 Discussion of the Prototype 5 Evaluation of Prototype and Concept by User Study 5.1 Design of the User Study 5.1.1 Usability Testing 5.1.2 Questionnaire 5.2 Results 5.2.1 Logging of User Behavior 5.2.2 Rating through Likert Scales 5.2.3 Free Text Answers and Remarks during the Study 5.2.4 Observations during the Study 5.2.5 Discussion of Results 6 Conclusion 6.1 Summary of the Present Work 6.2 Outlook on Further Work / The present work investigates the potential of augmented reality for improving the image retrieval process. Design and usability challenges were identified for both fields of research in order to formulate design goals for the development of concepts. A taxonomy for image retrieval within augmented reality was elaborated based on research work and used to structure related work and basic ideas for interaction. Based on the taxonomy, application scenarios were formulated as further requirements for concepts. Using the basic interaction ideas and the requirements, two comprehensive concepts for image retrieval within augmented reality were elaborated. One of the concepts was implemented using a Microsoft HoloLens and evaluated in a user study. The study showed that the concept was rated generally positive by the users and provided insight in different spatial behavior and search strategies when practicing image retrieval in augmented reality.:1 Introduction 1.1 Motivation and Problem Statement 1.1.1 Augmented Reality and Head-Mounted Displays 1.1.2 Image Retrieval 1.1.3 Image Retrieval within Augmented Reality 1.2 Thesis Structure 2 Foundations of Image Retrieval and Augmented Reality 2.1 Foundations of Image Retrieval 2.1.1 Definition of Image Retrieval 2.1.2 Classification of Image Retrieval Systems 2.1.3 Design and Usability in Image Retrieval 2.2 Foundations of Augmented Reality 2.2.1 Definition of Augmented Reality 2.2.2 Augmented Reality Design and Usability 2.3 Taxonomy for Image Retrieval within Augmented Reality 2.3.1 Session Parameters 2.3.2 Interaction Process 2.3.3 Summary of the Taxonomy 3 Concepts for Image Retrieval within Augmented Reality 3.1 Related Work 3.1.1 Natural Query Specification 3.1.2 Situated Result Visualization 3.1.3 3D Result Interaction 3.1.4 Summary of Related Work 3.2 Basic Interaction Concepts for Image Retrieval in Augmented Reality 3.2.1 Natural Query Specification 3.2.2 Situated Result Visualization 3.2.3 3D Result Interaction 3.3 Requirements for Comprehensive Concepts 3.3.1 Design Goals 3.3.2 Application Scenarios 3.4 Comprehensive Concepts 3.4.1 Tangible Query Workbench 3.4.2 Situated Photograph Queries 3.4.3 Conformance of Concept Requirements 4 Prototypic Implementation of Situated Photograph Queries 4.1 Implementation Design 4.1.1 Implementation Process 4.1.2 Structure of the Implementation 4.2 Developer and User Manual 4.2.1 Setup of the Prototype 4.2.2 Usage of the Prototype 4.3 Discussion of the Prototype 5 Evaluation of Prototype and Concept by User Study 5.1 Design of the User Study 5.1.1 Usability Testing 5.1.2 Questionnaire 5.2 Results 5.2.1 Logging of User Behavior 5.2.2 Rating through Likert Scales 5.2.3 Free Text Answers and Remarks during the Study 5.2.4 Observations during the Study 5.2.5 Discussion of Results 6 Conclusion 6.1 Summary of the Present Work 6.2 Outlook on Further Work