This master thesis is a case study, in the experience industry, of prototypes in the early stage of the innovation process – the front end of innovation. The innovation is augmented reality (AR) that adds digital made graphics or information in the user's environment. To answer the research questions and to fulfill the purpose of this thesis, which is to gain an understanding of the role of a prototype in an innovation process, a prototype was created. The designing tools used for developing the prototype were brainstorming and storyboarding. The prototype presents a concept of using AR-glasses at an ice hockey venue. A workshop was carried out for evaluating the finished prototype, using the "thinking hats"-method. The conclusion of this study is that a prototype can be used as a starting point for further creativity by creating a common perspective of a technology at the front end of innovation. Further on, it was discovered that a prototype can be good to use earlier in their innovation process, to accelerate the process. In the process of designing the prototype, it was shown that the creation is iterative, rather than linear.

The interactions with everyday products and technology are often done without being noticed or reflected upon. Interactions driving a vehicle are happening automatically for most people when having experience driving. With the innovative shift within the automotive industry toward connectivity and autonomous driving, new demands on the interaction and communication between humans and machines are created.   This thesis project was carried out in collaboration with Volvo Cars and the Research Institute of Sweden (RISE) within their joint research project SCREENS. Their project aims to investigate whether implementing Augmented Reality in Head-Up Displays (AR-HUD), and other vehicle technologies can benefit users in perceiving and understanding the environment when driving. Misapplied technology may result in users misperceiving visual information causing faulty decision making resulting in accidents and interaction errors. Their research objective implementing automotive technology benefitting safer driving, better cars, and competitive advantages for Volvo Cars. This thesis objective was to design visual information for a navigation feature in AR-HUD and implement the graphics into a Volvo XC60 concept car. The implemented graphics were then evaluated with users operating the vehicle in realistic environments. The results were analyzed to investigate if positive perceptual, attentional, and safety aspects using AR-HUD could be indicated. The project aim was to design and explore the user interactions resulting in valuable insights from an industrial design engineering perspective for future research.   The thesis project had a human-centered design approach following a modified version of the iterative cycle for human-centered design process. Stages of ideating, implementing, evaluating, and analyzing were iterated two times during the twenty-week project. The user experiences from interacting with the system were fundamental during the project, relating design decisions to qualitative and quantitative data collected during evaluations.   From the user evaluations could indications be found that AR-HUD aided the driver in keeping their eyes on the road more frequently using AR guidance compared to traditional HUD guidance. Aspects to consider when designing visual navigation information were found and related to relevant theory about visual perception and human information processing. The most critical aspect regarding the implementation of visual information was the timing of when graphics appear. Qualitative and quantitative data collected indicated that easily perceived information presented at the right time and duration was the most important aspect to consider when creating human-machine interfaces providing good user interactions. / Interaktioner med vardagliga produkter och teknik görs ofta utan att de uppmärksammas och reflekteras över. Att köra bil är en interaktion med ett fordon som för många människor sker automatiskt tack vare erfarenhet användarna har att köra bil. Med det innovativa skiftet inom fordonsindustrin mot uppkopplingsbara och självkörande fordon skapar nya krav på interaktionerna och kommunikationen mellan människan och maskinen.   Detta examensarbete genomfördes i samarbete med Volvo Cars och Research Institute of Sweden (RISE) inom deras gemensamma forskningsprojekt SCREENS. Deras projekt syftar till att undersöka implementeringen av förstärkt verklighet i Head-Up-displayer (AR-HUD) samt andra fordonsteknologier och om det kan gynna användare när de uppfattar och förstår miljön när de kör bil. Feltillämpad teknik kan leda till att användare missuppfattar visuell information, vilket orsakar felaktigt beslutsfattande som leder till olyckor och interaktionsfel. Deras forskningsmål är att implementera fordonsteknik som gynnar säkrare körning, bättre bilar och konkurrensfördelar för Volvo Cars. Målet med detta examensarbete var att designa visuell information för en navigeringsfunktion i AR-HUD och implementera grafiken i en Volvo XC60 konceptbil. Den implementerade grafiken utvärderades sedan med användare som körde fordonet i realistiska miljöer. Resultaten analyserades för att undersöka om positiva perceptuella, uppmärksamhets- och säkerhetsaspekter med AR-HUD kunde indikeras. Projektets syfte var att designa och utforska användarinteraktionerna resulterande i värdefulla insikter ur ett industridesigntekniskt perspektiv för framtida forskning.   Examensarbetet hade en användarcentrerad designstrategi och har följt en modifierad version av designprocessen iterativa cykeln för användarcentrerad design. Stadier av idégenerering, implementering, utvärdering och analys upprepades två gånger under det tjugo veckor långa projektet. Användarnas erfarenheter från interaktionen med systemet var central under projektet och designbeslut baserades på kvalitativa och kvantitativa data som samlats in under användarutvärderingarna.   Från användarutvärderingarna upptäcktes indikationer att AR-HUD hjälpte förare att hålla ögonen på vägen mer när de använde AR-vägledning, jämfört med traditionell HUD-vägledning. Aspekter att beakta vid design av visuell navigeringsinformation hittades och relaterades till relevant teori om visuell perception och mänsklig informationsbehandling. Den viktigaste aspekten som indikerades när det gäller implementeringen av visuell information var timingen för när grafik visas. Kvalitativa och kvantitativa data som samlats in visade att lättuppfattad information presenterad vid rätt tidpunkt och varaktighet var den viktigaste aspekten att ta hänsyn till när man skapar gränssnitt för kommunikationen mellan människa och maskin som resulterar i bra användarinteraktioner.

As 3D models are increasingly used in a variety of contexts, both for entertainment in games and movies, as well as professional visualization and CAD models, there is an increased demand for collaborative tools which can be used to show these virtual artifacts efficiently. Interaction with digital 3D artifacts has long since been enabled through the use of specialized software, like CAD modeling applications and 3D rendering software; which often are extensive and require time to master and use efficiently. This thesis investigates how natural interaction through augmented reality can be used to interact with 3D artifacts in video conferencing scenarios and how it could enrich presentation experiences. Different approaches were evaluated to enable natural interactions before creating a prototype solution. Research was carried out with a design approach by creating a prototype solution, which was evaluated in a user study with a mixed research method. Data were collected through a semistructured interview as well as quantitative methods, which consisted of the NASA Task Load Index and a performance evaluation form filled out by the participants. The interview data were processed with a reflexive thematic analysis, and insight was gained as important themes emerged from the data. The results indicate an increased physical demand, but also less frustration with the prototype solution compared to screen sharing of Windows 3D Viewer. The responses of the study participants highlight key factors to consider in future development. / Eftersom 3D-modeller i allt högre grad används i en mängd olika sammanhang, både för underhållning i spel och filmer samt för professionell visualisering, finns det en ökad efterfrågan på samarbetsverktyg som kan användas för att visa dessa virtuella artefakter effektivt. Interaktion med digitala 3D-modeller har för länge sedan möjliggjorts genom användning av specialiserad programvara, som CAD-modelleringsapplikationer och 3D-renderingsprogram; som ofta är omfattande och kräver tid att bemästra och använda effektivt. Denna avhandling undersöker hur naturlig interaktion genom förstärkt verklighet kan användas för att interagera med 3D-artefakter i videokonferensscenarier och hur det kan berika presentationsupplevelser. Ämnet undersöktes genom att skapa en prototyplösning, som utvärderades i en användarstudie med en blandad forskningsmetod. Data samlades in genom en semistrukturerad intervju samt kvantitativa metoder, som bestod av NASA Task Load Index och ett prestationsutvärderingsformulär som fyllts i av deltagarna. Intervjudata bearbetades med en reflexiv tematisk analys, och insikt framkom genom att studera datan. Resultaten indikerar en ökad fysisk ansträngning, men också mindre frustration med prototyplösningen jämfört med skärmdelning av Windows 3D Viewer. Svaren från studiedeltagarna belyser nyckelfaktorer att ta hänsyn till i framtida utveckling.

This paper investigates the potential of augmented reality (AR) as a navigational aid for individuals with Alzheimer’s disease (AD), offering innovative solutions to the evolving challenges of AD care. As the disease progresses, patients often require more assistance and may transition to care centers, resulting in reduced independence. Prior to this, home-based care aims to stimulate cognitive functions and preserve autonomy. To enhance their freedom and mobility, it is proposed to leverage AR technology to create a first-person navigational aid addressing the unique needs of AD patients. The research confronts two primary challenges: firstly, exploring the design of AR navigational aids customized for individuals with Alzheimer’s disease adapted to outdoor use. Then, it aims to develop an outdoor localization system for the HoloLens 2 and evaluate its performance. Despite limitations induced by the approximate positioning, various types of aids compatible with the technical constraints faced have been envisioned. A set of features was implemented using the optical see-through AR headset HoloLens 2. These features included two distinct types of holograms (Arrow and Wind) and the ability to catch user attention prior to turns, allowing us to explore the effectiveness of these design choices. They were evaluated through a user study involving 15 healthy participants. Usability and task load were measured with Nasa-TLX and SUS questionnaires. An approximate positioning for outdoor use of the HoloLens 2 was elaborated using a smartphone as a GPS receiver, and a Kalman filter for filtering and fusion with IMU data. This enables to reach positioning accuracy at the meter level. This research demonstrates the promising utility of AR in assisting navigation in outdoor environments. Despite few significant results, the Arrow hologram appears to be a better fit for usability and users’ personal preferences. Further research is needed to get significant results on the impact of adaptive aids. The outdoor use of AR navigational aids is still limited by the poor visibility of holograms outdoors and low positioning accuracy. / Denna artikel utforskar potentialen hos förstärkt verklighet (AR) som navigationshjälpmedel för personer med Alzheimers sjukdom (AD) och erbjuder innovativa lösningar inom AD-vård. När sjukdomen fortskrider behöver patienterna mer hjälp och kan övergå till vårdcentraler, vilket minskar deras självständighet. Hemvård strävar efter att stimulera kognitiva funktioner och bevara autonomi. Vi föreslår utnyttja AR-teknologi för en skräddarsydd navigeringshjälp i första person för AD-patienters behov. Forskningen möter två utmaningar: att utforska AR-navigeringshjälpmedel för personer med Alzheimers sjukdom och anpassade för utomhusanvändning. Vi strävar efter att utveckla utomhuslokaliseringssystem för HoloLens 2 och utvärdera prestanda. Trots begränsningar på grund av ungefärlig positionering kan vi föreställa oss hjälpmedel som är kompatibla med tekniska begränsningar. Vi använde HoloLens 2 med funktioner som två hologramtyper och användaruppmärksamhetsfångst före svängar, utvärderat med 15 deltagare. Vi skapade ungefärlig positionering för HoloLens 2 utomhus med en smartphone som GPS-mottagare, med Kalman-filtrering och IMU-fusion för meter-noggrannhet. Forskningen visar AR:s lovande nytta i utomhusnavigering. Trots få signifikanta resultat verkar pilhologrammet passa användbarhet och preferenser bättre. Mer forskning behövs för att bedöma adaptiva hjälpmedels effekter. Användningen av AR-navigeringshjälpmedel utomhus begränsas av dålig synlighet och låg positionsnoggrannhet. / Cet article explore le potentiel de la réalité augmentée (RA) comme aide à la navigation pour les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer (MA), offrant une solution novatrice aux défis en constante évolution des soins liés à la MA. À mesure que la maladie progresse, les patients ont souvent besoin d’une assistance accrue et sont transférés dans des centres de soins, ce qui diminue leur indépendance. Avant cela, les soins à domicile visent à stimuler leurs fonctions cognitives et à préserver leur autonomie. Dans cette optique, nous proposons d’utiliser la RA pour créer une aide à la navigation à la première personne adaptée aux besoins spécifiques des patients atteints de la MA. La recherche aborde deux défis principaux : la conception d’aides à la navigation en RA pour les personnes atteintes de la MA, adaptées à une utilisation en extérieur, et le développement d’un système de localisation en extérieur pour HoloLens 2, suivi de son évaluation. Malgré les limitations liées au positionnement approximatif, nous avons envisagé différents types d’aides compatibles avec ces contraintes techniques. Nous avons mis en place un ensemble de fonctionnalités en utilisant le casque de RA HoloLens 2. Ces fonctionnalités incluent deux types d’hologrammes (Flèche et Vent) et la capacité à attirer l’attention de l’utilisateur avant les virages, nous permettant d’explorer l’efficacité de ces choix de conception. Ils ont été évalués lors d’une étude avec 15 participants en bonne santé. Nous avons élaboré une méthode de positionnement approximatif pour une utilisation en extérieur de l’HoloLens 2 en utilisant un smartphone comme récepteur GPS, avec un filtre de Kalman pour le filtrage et la fusion avec des données inertielles, permettant d’atteindre une précision de positionnement au mètre. Cette recherche démontre l’utilité prometteuse de la RA dans l’assistance à la navigation en extérieur, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour obtenir des résultats significatifs sur l’impact des aides adaptatives. L’utilisation des aides à la navigation en RA en extérieur est encore limitée par la visibilité réduite des hologrammes en extérieur et la faible précision du positionnement.

The increasing adoption of electric vehicles (EVs) brings forth the challenge of effectively managing the second-life and end-of-life cycles for lithium-ion batteries. Augmented Reality (AR) offers a promising solution to sustainably and efficiently dismantle these batteries. This thesis explores the development and evaluation of an AR mobile app specifically designed for guiding the dismantling process of a Volkswagen (VW) ID.4 lithium-ion EV battery. Subsequently, a detailed end-to-end development pipeline is presented, spanning from identifying the correct dismantling steps and building complete 3D reconstructions of the ID.4 battery using photogrammetry and CAD or 3D modelling, to creating an AR mobile application in Unity with the help of Vuforia allowing users to visualize the disassembly steps through an interactive guide. Tracking recognition testing results for each model indicates that simpler models exhibit a higher chance of producing false positives, while composite models have a greater minimum recognition distance compared to the faithfulto-real-life one-piece counterparts. User testing is conducted using a hybrid approach, combining a Figma prototype with video recordings to replicate the app’s behavior in a safe environment, without the physical presence of a high voltage battery. Results show positive user feedback, demonstrating the app’s usability and effectiveness in guiding the dismantling process. Furthermore, the thesis evaluates the app’s performance through the System Usability Scale (SUS) and the Technology Acceptance Model. The obtained SUS score of 80 (Grade B - Good) indicates favorable usability, while the Technology Acceptance Model provides insights into potential users’ perceptions. / Den ökande användningen av elektriska fordon (EV) frambringar utmaningen att effektivt hantera andra livscykler och slutlivscykler för litiumjonbatterier. För att hållbart och effektivt demontera dessa batterier erbjuder Augmented Reality (AR) en lovande lösning. Denna uppsats utforskar utvecklingen och utvärderingen av en AR-mobilapplikation som specifikt är utformad för att guida demonteringsprocessen av ett Volkswagen (VW) ID.4 litiumjon EVbatteri. Därefter presenteras en detaljerad genomgående utvecklingsprocess, som sträcker sig från att identifiera korrekta demonteringssteg och skapa kompletta 3D-rekonstruktioner av ID.4-batteriet med hjälp av fotogrammetri och CAD eller 3D-modellering, till att skapa en AR-mobilapplikation i Unity med hjälp av Vuforia, som tillåter användare att visualisera demonteringsstegen genom en interaktiv guide. Resultaten bättre identifieringstester för varje modell indikerar att enklare modeller har större chans att producera falska positiva resultat, medan komplexa modeller har större minsta igenkänningsavstånd jämfört med helhetsmodeller som är trogna verkligheten. Användartester genomförs med hjälp av en hybridmetod som kombinerar en Figma-prototyp med videoinspelningar för att återskapa appens beteende i en säker miljö, utan att behöva ha ett högspänningsbatteri fysiskt närvarande. Resultaten visar positivt användarfeedback och bekräftar appens användarvänlighet och effektivitet vid guidning av demonteringsprocessen. Uppsatsen utvärderar också appens prestanda genom System Usability Scale (SUS) och Technology Acceptance Model. Den erhållna SUS-poängen på 80 (Betyg B - Bra) indikerar en god användbarhet, medan Technology Acceptance Model ger insikter om potentiella användares uppfattningar.

The dissemination of new innovative technology requires feasibility and simplicity. The problem with marker-based augmented reality is similar to glove-based hand gesture recognition: they both require an additional component to function. This thesis investigates the possibility of combining markerless augmented reality together with appearance-based hand gesture recognition by implementing a game with good user experience. The methods employed in this research consist of a game implementation and a pre-study meant for measuring interactive accuracy and precision, and for deciding upon which gestures should be utilized in the game. A test environment was realized in Unity using ARKit and Manomotion SDK. Similarly, the implementation of the game used the same development tools. However, Blender was used for creating the 3D models. The results from 15 testers showed that the pinching gesture was the most favorable one. The game was evaluated with a System Usability Scale (SUS) and received a score of 70.77 among 12 game testers, which indicates that the augmented reality game, which interaction method is solely based on bare-hands, can be quite enjoyable.