Universität Ulm | 89069 Ulm | Germany Fakultät für
Ingenieurwissenschaften
und Informatik
Institut für Datenbanken
und Informationssysteme
Konzeption und prototypische
Implementierung eines Verfahrens
zur POI Clusterbehandlung innerhalb
einer Augmented Reality Anwendung
Bachelorarbeit an der Universität Ulm
Vorgelegt von:
Julia Müller
Gutachter:
Prof. Dr. Manfred Reichert
Betreuer:
Marc Schickler
2014
"Konzeption und prototypische Implementierung eines Verfahrens zur POI Clusterbehandlung
innerhalb einer Augmented Reality Anwendung"
Fassung vom 11. Mai 2014
c
2014 Julia Müller
Kurzfassung
Augmented Reality ist eine Technologie, die in vielen Anwendungsbereichen zum Einsatz
kommt. Vor allem in mobilen Endgeräten wird diese Technologie zunehmend eingesetzt.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer mobilen Anwendung, die Augmented Reality
integriert hat. Dabei wird die Echtzeit-Aufnahme des Sichtfeldes der Geräte-Kamera
des Benutzers durch virtuelle Informationen erweitert und auf dem Display angezeigt.
Diese virtuellen Informationen stellen dabei Interessenspunkte aus der Umgebung des
Benutzers dar.
Die Darstellung und das Interagieren mit diesen Punkten führt jedoch bei Clusterbildun-
gen zu Problemen. Deshalb werden in dieser Arbeit zwei unterschiedliche Konzepte
erstellt, die dieses Problem beheben. Daraufhin werden diese beiden Konzepte prototy-
pisch implementiert.
iii
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
1.1. Motivation und kurze Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2. Problemstellung 5
2.1.AREA ...................................... 5
2.2. Detaillierte Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3. Problemlösung und Konzepte 9
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen . . . . . . . . . . . . . . 10
3.1.1. Vorstellung ausgewählter Applikationen . . . . . . . . . . . . . . . 10
Wikitude................................. 10
yelp ................................... 14
junaio .................................. 16
mixare.................................. 18
3.1.2. Bewertung ............................... 21
3.2.EigeneKonzepte................................ 24
3.2.1. ErstesKonzept............................. 24
3.2.2. ZweitesKonzept ............................ 26
4. Implementierung 31
4.1. Implementierung des ersten Konzepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2. Implementierung des zweiten Konzepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
v
Inhaltsverzeichnis
5. Vorstellung der POI Clusterbehandlung nach Umsetzung der beiden Kon-
zepte 41
5.1. Vorstellung des ersten Konzepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.2. Vorstellung des zweiten Konzepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.3. Bewertung der eigenen Konzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6. Fazit und Ausblick 49
6.1.Fazit....................................... 49
6.2.Ausblick..................................... 50
A. Verzeichnisse 53
vi
1
Einleitung
1.1. Motivation und kurze Problemstellung
Die Nachfrage der Technologie
Augmented Reality1
stieg in den letzten Jahren stetig.
Dies liegt zum Teil daran, dass diese Technologie in den zunehmend gefragten Smart-
phones eingesetzt wird. Ob Zuhause beim Einrichten der Wohnung (vergleiche [2]), im
Auto als Ersatz von Bedienungsanleitungen (vergleiche [
3
]) oder auch als Hilfestellung
in der Umgebung, um beispielsweise Sehenswürdigkeiten oder Restaurants in dieser
ausfindig zu machen. Durch die immer leistungsfähigeren Smartphones werden der
Augmented Reality Technologie in Bezug auf diese kaum Grenzen gesetzt [4].
Die gerade genannte Hilfestellung in der Umgebung ist bei Nutzern sehr beliebt, um
sich zum Beispiel einen Überblick in Städten zu verschaffen, an welcher Stelle sich was
1
Augmented Reality („erweiterte Realität“, kurz: AR) erlaubt dem Nutzer in Echtzeit, die Realität kombiniert
mit virtuellen Objekten wahrzunehmen [1].
1
1. Einleitung
befindet. Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl an Applikationen, die diese Art von AR für
die Betriebssysteme iOS [5] und Android [6] anbieten.
Eine dieser Applikationen ist
AREA
[
7
], die in Abschnitt 2.1 näher beschrieben wird.
In dieser wird dem Benutzer unter anderem eine Aufnahme des Sichtfeldes auf dem
Display seines mobilen Endgeräts, auf dem die Anwendung installiert ist, angezeigt.
Ferner werden auf dem Display
Point Of Interests
(„Interessenspunkte“, kurz: POIs)
angezeigt.
Bei mehreren POIs im Sichtfeld des Nutzers entsteht das Problem, dass sich Cluster
bilden und sich die Interessenspunkte dadurch überschneiden oder vollständig durch
andere verdeckt werden. Dies hat zur Folge, dass viele dieser davon betroffenen POIs
vom Benutzer nicht mehr angewählt und somit keine weitere Informationen zu diesen
aufgerufen werden können. Eine detailliertere, mit einer Abbildung veranschaulichte
Problemstellung, wird in Abschnitt 2.2 aufgeführt.
1.2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
Es ist Ziel dieser Arbeit, zwei Konzepte zu entwerfen und daraufhin prototypisch zu
implementieren, die das Problem der durch andere teilweise oder vollständig verdeckten
POIs in Clustern lösen. Dies soll die Möglichkeit bieten, dass auch diese anwählbar und
für den Benutzer gut sichtbar sind.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird zunächst die Applikation AREA, in der dieses Problem
zu lösen gilt, vorgestellt und anhand dessen das Problem genauer erläutert.
In Kapitel 3 werden daraufhin anfangs mehrere, mit AREA vergleichbare, auf dem
Markt erhältliche Applikationen detailliert vorgestellt und danach anhand von Kriterien
bewertet und miteinander verglichen. Diese Analyse führt die Stärken und Schwächen
dieser Applikationen auf. Auf Basis dessen werden zwei eigens erstellte Konzepte
beschrieben, die jene Schwächen berücksichtigen und optimieren. Zudem werden die
eigenen Konzepte noch um weitere Funktionen ergänzt.
Im nächsten Schritt wird in Kapitel 4 auf das Vorgehen der prototypischen Implementie-
rung der beiden Konzepte eingegangen.
2
1.2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
Danach werden im fünften Kapitel die Konzepte mit Hilfe von Screenshots nach der
Implementierung vorgestellt und veranschaulicht, wie nun mit der POI Clusterbildung
umgegangen wird. Dieses Kapitel endet mit einer Bewertung der eigenen Konzepte.
Das letzte Kapitel beinhaltet das Fazit, das die wesentlichen Ergebnisse dieser Arbeit
umfasst. Ferner schließt die Arbeit mit einem Ausblick auf AREA ab.
3
2
Problemstellung
In diesem Kapitel wird das Problem geschildert, das es in dieser Arbeit zu lösen gilt.
Bevor jedoch darauf eingegangen werden kann, muss die dieser zugrunde liegende
Anwendung AREA vorgestellt werden.
2.1. AREA
Augmented Reality Engine Application
(kurz:
AREA
) ist eine AR Anwendung, die im
Zuge einer Bachelorarbeit für das Betriebssystem
iOS
von
Apple
[
8
] für ein
iPhone
[
9
]
entwickelt wurde [
7
] [
10
]. Auf diese Quelle wird im Laufe der Arbeit immer wieder Bezug
genommen.
Inzwischen ist diese Anwendung jedoch auch für
Android
-Geräte verfügbar. In dieser
Arbeit wird ausschließlich mit der Android-Version gearbeitet.
5
2. Problemstellung
Nach dem Starten von AREA erscheint eine Kartenansicht, in der sowohl der Standort
des Benutzers als auch POIs gekennzeichnet sind. Um zur AR Ansicht zu gelangen,
kann der Button, der durch ein Kamera-Icon visualisiert ist und sich oberhalb der Karten-
ansicht befindet, angewählt werden. Dadurch wird eine Aufnahme des Sichtfeldes auf
dem Display des Benutzers angezeigt. Das Sichtfeld wird durch virtuelle Informationen
erweitert. Diese virtuelle Informationen stellen Point Of Interests aus der Umgebung des
Nutzers dar. Zur Berechnung der anzuzeigenden Interessenspunkte wird die genaue
Lage derer sowie die Position des Geräts beziehungsweise des Nutzers benötigt.
In Abbildung 2.1 ist ein Screenshot abgebildet, auf dem die Aufnahme des Sichtfeldes,
POIs sowie ein Radar zu erkennen sind.
Abbildung 2.1.: Screenshot AREA
Interessenspunkte werden durch gelbe, leicht transparente Kreise dargestellt. Unter
jedem dieser virtuellen Objekte ist der dazugehörige Name ablesbar. Jeder einzelne
dieser POIs ist anwählbar. Berührt der Benutzer einen von diesen, werden dem Benutzer
detaillierte Informationen zu diesem Punkt angezeigt (Abbildung 2.2 (links)).
Befinden sich mehrere POIs neben- oder hintereinander, werden die POIs, die sich
näher am Standort des Benutzers befinden, im Vordergrund angezeigt, während weiter
entfernte von diesen teilweise oder fast komplett überdeckt werden.
6
2.1. AREA
Abbildung 2.2.:
Informationen zu einem angewählten POI (links) - Distanzeinstellung
(rechts) (Screenshots AREA)
Links unten im Display befindet sich ein Radar (siehe Abbildung 2.1), der kleine schwarze
Punkte enthält. Diese Punkte stellen ebenfalls POIs in der Umgebung des Benutzers
dar. Im Radar ist das aktuelle Sichtfeld mittels eines gelben Dreiecks veranschaulicht.
Das kleine blaue Dreieck, das sich außerhalb des Radars befindet, kennzeichnet den
Norden. Sobald sich der Benutzer dreht, dreht sich auch der Radar und die POIs im
Sichtfeld werden dementsprechend aktualisiert. Der Benutzer hat die Möglichkeit, die
Distanz des Radius der angezeigten POIs einzustellen, in dem dieser entweder das
Werkzeug-Symbol oder den Radar anwählt. Dadurch öffnet sich eine Ansicht, in der der
Radius zwischen 1000 Meter und 15 Kilometer eingestellt werden kann (Abbildung 2.2
(rechts)). Ändert der Benutzer diese Einstellungen mit Hilfe des Schiebereglers, werden
die POIs in der Umgebung neu berechnet. Die aktuell eingestellte Distanz ist unterhalb
des Radars ablesbar.
7
2. Problemstellung
2.2. Detaillierte Problemstellung
Die Anwendung AREA wurde nun detailliert vorgestellt. Bei der Problemstellung wer-
den nun die Interessenspunkte betrachtet, die sich direkt neben- oder hintereinander
befinden.
POIs liegen oft in unmittelbarer Nähe oder in gleicher Richtung. Dies hat zur Folge, dass
dadurch die virtuellen Objekte auf dem Display des Nutzers sehr nah beieinander liegen,
diese sich dadurch überschneiden oder sogar komplett überdecken. Dadurch werden
Cluster gebildet.
In Abbildung 2.3 ist die gerade erläutere Situation veranschaulicht. Viele Interessens-
punkte werden durch andere, die eine geringere Distanz zum Nutzer aufweisen, teilweise
oder nahezu vollständig überdeckt. Der Benutzer kann in einem solchen Zustand zumeist
nur mit den POIs interagieren, die im Vordergrund liegen. Je mehr die Punkte durch
andere verdeckt werden, desto schwieriger wird das interagieren mit diesen. Komplett
überdeckte POIs können überhaupt nicht angewählt werden.
Abbildung 2.3.: Cluster (Screenshot AREA)
In dieser Bachelorarbeit ist es nun Aufgabe, die eben aufgeführte Problematik zu lösen,
sodass auch POIs, die durch andere verdeckt werden, problemlos anwählbar sind.
8
3
Problemlösung und Konzepte
Nachdem im vorherigen Kapitel AREA vorgestellt und die Problemstellung von dieser
Anwendung erläutert wurde, ist es Ziel in diesem Kapitel, Konzepte für AREA zu entwer-
fen, die die POI Clusterbildung verbessern.
Zunächst werden bereits vorhandene Augmented Reality Applikationen detailliert be-
trachtet, danach anhand einiger Kriterien bewertet und miteinander verglichen. Zudem
werden diese Applikationen auf ihren Umgang mit Clustern untersucht. Im Anschluss
werden eigens entwickelte Konzepte vorgestellt.
9
3. Problemlösung und Konzepte
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
Im Folgenden werden die Applikationen
Wikitude
[
11
],
yelp
[
12
],
junaio
[
13
] und
mixare
[
14
] genauer untersucht. Nachdem auf diese eingegangen wurde, werden diese anhand
einiger Kriterien bewertet und gegenübergestellt.
3.1.1. Vorstellung ausgewählter Applikationen
Wikitude
Wikitude ist eine beliebte, frei verfügbare AR Applikation. Diese „ist die erste Mobile-
Applikation, die auf einem standortbezogenen Ansatz der Augmented Reality (AR)
basiert.“ [15]
In dieser Anwendung können Interessenspunkte in einer Liste, einer Karte oder auch
in einer Augmented Reality Ansicht angezeigt werden. Wikitude verfügt über viele
Bezugsquellen, von denen Daten eingeholt werden. Unter anderem sind hier
Wikipedia
[
16
] und
flickr
[
17
], ein Portal in dem zum Beispiel Bilder hochgeladen, bewertet, geteilt
oder kommentiert werden können, zu nennen. Dementsprechend existiert in dieser
Applikation auch ein breites Spektrum an Interessenspunkten.
In der AR Ansicht werden die virtuellen POIs als graue Rechtecke dargestellt (Abbildung
3.1).
Diese beinhalten Informationen über den Namen sowie die Distanz vom Standort des
Benutzers bis zum Interessenspunkt. Zusätzlich zu den genannten Informationen wird
auch jeweils ein passendes Icon oder ein Foto des POI angezeigt. Dies ist abhängig
davon, von welcher Quelle die Daten zu einem Interessenspunkt stammen. Stammen die
Daten beispielsweise von Wikipedia, so erscheint an dieser Stelle das Wikipedia Logo.
Werden die Informationen von flickr bezogen, werden entsprechende Bilder angezeigt.
Befinden sich mehrere POIs in einem Cluster, sodass diese sich in der Ansicht über-
schneiden oder komplett durch davor liegende POIs überdeckt werden, werden diese
zusammengefasst. Wie dies in Wikitude visualisiert ist, ist in Abbildung 3.2 zu sehen.
10
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
Abbildung 3.1.: Einzelne POIs (Screenshot Wikitude)
Abbildung 3.2.: Ansicht eines Clusters (Screenshot Wikitude)
Dem Benutzer wird nur der am nächsten liegende Interessenspunkt der zusammen-
gefassten, virtuellen Objekte angezeigt. Wie viele POIs sich in diesem Cluster jedoch
tatsächlich befinden, zeigt der kleine gelbe Kreis in der oberen rechten Ecke des Recht-
11
3. Problemlösung und Konzepte
ecks. Um nicht nur durch die Anzahl einen Cluster zu visualisieren, werden hinter dem
angezeigten Interessenspunkt zusätzlich zwei weitere POIs gestapelt angeordnet.
Möchte der Benutzer nun die POIs betrachten, die gebündelt wurden, so werden diese
durch Berühren eines virtuellen clusterbildenden Rechtecks angezeigt (Abbildung 3.3).
Abbildung 3.3.:
Darstellung der Ansicht der POIs innerhalb eines Clusters (Screenshot
Wikitude)
Diese werden in Form eines großzügigen Kreises visualisiert, wobei in diesem nur
maximal sechs Interessenspunkte darstellbar sind. Durch leichtes Drehen oder Kippen
des Geräts, auf dem sich Wikitude in Ausführung befindet, ist eine Betrachtung aller, der
im Kreis angeordneten POIs, möglich.
Sofern sich mehr als sechs POIs in einem Cluster befinden, erscheint zusätzlich ein
Button "Weitere", mit welchem die übrigen POIs betrachtet werden können. Detaillierte
Informationen über einzelne Interessenspunkte erhält der Benutzer, indem er diese
anwählt. Mit Hilfe des „Abbrechen“-Buttons, der sich wie der Button „Weitere“ ebenfalls
in der Mitte des Kreises befindet, kann die Ansicht geschlossen werden.
Wikitude geht mit Clusterbildungen gut um. Man kann jeden einzelnen Interessenspunkt
anwählen, um mehr Informationen zu erhalten. Durch das Zusammenfassen der POIs
besteht auch nicht die Gefahr, dass zu viele von diesen im Display angezeigt werden und
12
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
es dadurch unübersichtlich werden kann. Ebenfalls vorteilhaft ist, dass die Informationen
in den virtuellen Rechtecken ausreichen, um sich einen groben Überblick zu verschaffen.
Der Benutzer wird nicht durch überflüssige Informationen abgelenkt.
Verbesserungswürdig in dieser Applikation wäre unter anderem das Einführen eines
„Zurück“- Buttons in der Cluster Kreisansicht. Momentan kann der Benutzer nur weitere
POIs innerhalb der nächsten Ansicht betrachten. Problematisch wird dies, wenn sich
sehr viele POIs in einem Zusammenschluss befinden. Möchte der Benutzer zum Beispiel
die POIs ansehen, die sich in der Ansicht zuvor befinden, muss dieser so lange den
„Weitere“ Button betätigen, bis er schließlich die gewünschte Ansicht angezeigt bekommt.
Ein Button, der die Funktion des Zurückschaltens erfüllt, wäre hier für den Benutzer sehr
hilfreich.
Zudem hat der Benutzer bei mehrfachem Betätigen des „Weitere“ Buttons keinen Über-
blick mehr darüber, wie oft dieser die Ansicht bereits gewechselt hat und ob schon
alle POIs im Cluster betrachtet wurden. Eine Anzeige der aktuellen Seite sowie die
Gesamtzahl an Seiten wäre hier daher denkbar.
Ein weiterer Kritikpunkt ist, dass die Anordnung der POIs innerhalb der Cluster Kreis-
ansicht sehr großflächig ist. Daher ist es dem Benutzer nicht möglich, alle sechs POIs
einer Ansicht gleichzeitig zu betrachten. Dies ist nur möglich, wenn das mobile Endgerät,
auf dem die Applikation installiert ist, leicht gekippt oder gedreht wird. Des Weiteren ist
kein eindeutiges Prinzip der Reihenfolge der in einer Kreisansicht hinzugefügten POIs
ersichtlich.
Ein störender Faktor in Wikitude ist, dass in der Augmented Reality Ansicht häufig
Werbung in Form eines vorbeifliegenden Zeppelins angezeigt wird und dadurch kurzzeitig
Interessenspunkte verdeckt werden.
Im Vergleich zu anderen Engines fällt der maximal einzustellende Radius in der Kame-
raansicht mit 1,4 Kilometern klein aus. Jedoch ist bei Wikitude zu beachten, dass viele
Daten von vielen unterschiedlichen Quellen bezogen werden, weshalb es eine Vielzahl
an POIs gibt. Ein größerer Radius würde also bedeuten, dass es noch mehr POIs geben
würde, es dadurch zu sehr vielen Clusterbildungen käme und dadurch letztlich alles
unübersichtlicher wäre.
13
3. Problemlösung und Konzepte
yelp
yelp „ist eine Onlineplattform, auf der Menschen sich über Geschäfte, Restaurants,
Clubs, Ärzte, Handwerker, Kultureinrichtungen, religiöse Gemeinden, Immobilienhändler,
Wellnesseinrichtungen und Reiseanbieter in ihrer Stadt informieren und austauschen
können“ [
18
]. Die Applikation bietet aber auch die Möglichkeit der erweiterten Realität
mittels der sogenannten „Monocle“ Ansicht
1
: Interessenspunkte werden durch virtu-
elle Objekte - schwarze transparente Rechtecke - in der Kamera-Ansicht angezeigt
(Abbildung 3.4).
Abbildung 3.4.: „Monocle“ Ansicht (Screenshot yelp)
Die Einstellung eines Radius, in welchem Interessenspunkte angezeigt werden, ist in
dieser Anwendung nicht möglich.
Dafür besteht aber die Möglichkeit, Kategorien in der Monocle Ansicht auszuwählen,
wenn das mobile Gerät des Benutzers senkrecht gehalten wird. Zu diesen Kategorien
zählen „Restaurants“ und „Bars“. Der Benutzer kann sich aber auch „Alles“ anzeigen
lassen. Insgesamt werden bis zu sechs Informationen zu den einzelnen Interessens-
punkten in den Rechtecken angezeigt: Immer zu sehen sind der Name des Punktes,
1
In der yelp Applikation bezeichnet "Monocle"die Funktion des Betrachtens der POIs in der virtuellen
Sicht.
14
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
eine Bewertungsskala anhand von Sternen, wie viele Beiträge zum jeweiligen Punkt
vorhanden sind, die Entfernung vom Standort des Benutzers zum Interessenspunkt in
Kilometer und eine einzuordnende Kategorie. Abhängig davon, ob zu einem Interes-
senspunkt eine Öffnungszeit hinterlegt ist, wird ein Status darüber angezeigt, ob dieser
geöffnet oder geschlossen hat. Die Darstellung der Rechtecke hängt von der Position der
POIs zum Benutzer ab. Die POIs drehen sich leicht waagerecht in die Richtung, in der
sie liegen und zeigen somit die ungefähre Richtung an. Je nachdem, wie die einzelnen
virtuellen Rechtecke zueinander stehen, entsteht eine Art Fluchtpunktperspektive.
Befinden sich mehrere POIs in unterschiedlicher Richtung, überschneiden diese sich
(Abbildung 3.5).
Abbildung 3.5.: Deutliche Überschneidung bei mehreren POIs (Screenshot yelp)
Bei Berühren der einzelnen Interessenspunkte öffnet sich eine Ansicht, in der sich eine
detaillierte Übersicht befindet. Zum Beispiel können Beiträge, Bewertungen oder Bilder
betrachtet werden. In yelp besteht auch die Möglichkeit, eine Liste der POIs in der
Umgebung einzusehen. Die Ergebnisse in dieser Liste können mittels ausgewählter
Kategorien eingegrenzt werden.
yelp basiert auf einem komplett anderen Ansatz als die zuvor vorgestellte Applikation
Wikitude. Es wurde sehr viel Wert auf das Design der Interessenspunkte gelegt.
15
3. Problemlösung und Konzepte
Der Betrachter erhält auch sofort mehrere detailliertere Informationen in den dargestell-
ten Rechtecken. Dies hat zur Folge, dass die virtuellen Objekte sehr groß erscheinen.
Dadurch ist die Ansicht auf dem Display des genutztes Gerätes mit bereits wenigen
angezeigten POIs sehr schnell ausgefüllt. Die Idee mit der waagerechten Drehung in
Richtung der Position der POIs ist suboptimal umgesetzt. Durch die Überschneidungen,
die durch die unterschiedlichen Richtungen der POIs entstehen, ist oftmals nur noch ein
kleiner Teil eines virtuellen Rechtecks sichtbar. Das hat zur Folge, dass in vielen Fällen
der Name des Interessenspunktes nicht mehr abgelesen werden kann.
Die Applikation yelp ist ein gutes Beispiel dafür, dass ein optisch schönes Design in
einer Augmented Reality Applikation nicht nur zu Vorteilen führt.
junaio
junaio ist laut Entwickler der am meist fortgeschrittenste „mobile augmented reality
browser“ [
19
]. Es besteht in dieser Applikationen die Möglichkeit zwischen drei An-
sichten zu wählen. POIs können in einer Karte, einer Liste oder in Form einer „Live“
Ansicht in betrachtet werden. Interessenspunkte in der Kameraansicht werden bei jun-
aio als hellgraue Rechtecke dargestellt (Abbildung 3.6). In diesen virtuellen Objekten
erscheinen dem Benutzer der Name des Interessenspunktes, die Entfernung in Meter
oder Kilometer zum Punkt, wo vorhanden eine Bewertungsskala sowie ein Icon für die
jeweilige Kategorie des Interessenspunktes - ein Croissant symbolisiert beispielsweise
eine Bäckerei. POIs, die sich geografisch weiter weg befinden, werden kleiner angezeigt.
Befinden sich mehrere POIs in gleicher Richtung, werden diese bei junaio nach oben
verlegt, um mehr Platz für andere POIs auf dem Display zu schaffen [
20
]. Dadurch
entsteht die Möglichkeit, jeden Interessenspunkt zu berühren, um mehr Informationen
zu diesem zu erhalten.
Bei geringerer Anzahl von POIs ist dies eine sehr gute Umsetzung die POI Clusterbildung
zu behandeln. Befinden sich jedoch sehr viele POIs in der Umgebung, so wird die Ansicht
unübersichtlich, wie ansatzweise in Abbildung 3.6 zu erkennen.
16
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
Abbildung 3.6.: Darstellung der POIs (Screenshot junaio)
Näher liegende POIs werden komplett angezeigt, entferntere Punkte werden dahinter
und leicht nach oben versetzt angeordnet. Man kann immer noch alle POIs für mehr
Informationen anwählen, jedoch kann der Nutzer die Informationen in den virtuellen
Objekten nur noch teilweise oder gar nicht mehr erkennen. Die Namen einzelner Inter-
essenspunkte können so nur noch erahnt werden. In junaio kann der Radius nur bis
4,6 Kilometer eingestellt werden. Dies hat allerdings den Vorteil, dass die Ansicht nicht
durch zusätzliche POIs mit größeren Distanzen unübersichtlich wird.
junaio steht anderen Augmented Reality Applikationen in nichts nach, auch wenn in die-
ser Applikation mit weiter entfernteren und hintereinander liegenden Interessenspunkten
völlig anders umgegangen wird als in Wikitude.
17
3. Problemlösung und Konzepte
mixare
mixare ist eine kostenlose Open Source AR Engine, die ihre POI Daten von Wikipedia
bezieht [14].
Es besteht die Möglichkeit sich POIs in einer Kartenansicht, als Liste oder anhand der
Kamera anzeigen zu lassen. Ist die Kameraansicht ausgewählt, so werden die POIs
innerhalb des eingestellten Radius als transparente Kreise mir roter Kontur verkörpert
(Abbildung 3.7). Unterhalb der angezeigten Kreise befindet sich jeweils der Name und
die Entfernung vom Benutzer zum jeweiligen Interessenspunkt. Diese Informationen
werden in einem Rechteck dargestellt. Auffällig ist, dass sich die Rechtecke nicht immer
in gleichem Abstand zu den zugehörigen POIs befinden - diese sich sogar oftmals
überschneiden. Bei den POIs, die weiter entfernt sind, ist zu beobachten, dass das
Informationsrechteck unterhalb der dazugehörigen Kreise liegt. Der Abstand wird sogar
immer größer je weiter die POIs entfernt sind. Genau das Gegenteil lässt sich beobach-
ten, wenn die POIs umso näher liegen. Zusammenhängende Informationen und Kreise
überschneiden sich je geringer die Entfernung vom POI zum Betrachter ist. Ähnlich wie
bei junaio werden die POIs, die weiter entfernt liegen, immer kleiner. Dadurch ist sofort
erkennbar, welche POIs sich weiter weg befinden. Befinden sich viele virtuelle Objekte
direkt neben- oder hintereinander, überschneiden sich diese. Der am nächsten liegende
Interessenspunkt wird dementsprechend auf dem Display ganz vorne angezeigt und
überdeckt die anderen. Da jedoch das Rechteck mit den Informationen leicht transparent
ist, sind die überdeckten POIs für den Betrachter trotzdem noch sichtbar - zumindest
die durch die rote Kontur auffälligen Kreise. Die Namen der POIs sowie die Entfernung
sind in diesem Falle nur noch schwer lesbar (Abbildung 3.7). Problematisch durch die
Überschneidung der POIs wird hierdurch auch das Interagieren mit überdeckten POIs.
Liegen mehrere virtuelle Objekte direkt hintereinander, so lässt sich nur mit dem vorders-
ten interagieren. Somit kann der Benutzer keine weiteren detaillierten Informationen zu
den dahinter liegenden POIs einholen. Für gewöhnlich öffnet sich nach Berühren eines
Kreises die zu dem Interessenspunkt gehörige Wikipedia Seite im Browser.
18
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
Abbildung 3.7.: Darstellung der POIs (Screenshot mixare)
Der Radius hat eine Reichweite von bis zu 80 Kilometern. Dies ist aber nicht auf die
POIs selbst bezogen, denn diese haben eine maximale Distanz von einem Kilometer.
Worauf sich der hohe Radius bezieht, ist erkennbar, wenn die Kamera auf den Boden
gerichtet wird. Es erscheinen nun Pfeile, die in die Richtung der umliegenden Ortschaften
zeigen. Zu jedem Pfeil existieren Informationen über den Namen und die Entfernung
zum jeweiligen Ort (Abbildung 3.8).
Abbildung 3.8.: Bodenansicht (Screenshot mixare)
19
3. Problemlösung und Konzepte
Zusammenfassend ist zu mixare zu sagen, dass die Entwickler gute Ideen hatten,
diese jedoch nicht befriedigend umgesetzt wurden. Die von der Entfernung abhängige
Größendarstellung der POIs ist ein guter Ansatz. Allerdings sind die Größenverhältnisse
schlecht gewählt. Ist ein Interessenspunkt nur 150 Meter vom Standort des Nutzers der
Applikation entfernt, so bedeckt dieser schon einen großen Teil des Displays (Abbildung
3.9).
Abbildung 3.9.: Interessenspunkt - Entfernung: 150 Meter (Screenshot mixare)
Die Entfernung der POIs ist nicht nur durch die Größe der Kreise definiert. Zusätzlich
zum Namen kann der Benutzer die Entfernung zum Interessenspunkt ablesen.
Die Pfeile, die die Richtungen und Entfernungen der umliegenden Ortschaften angeben,
sind eine individuelle und gute Idee.
Problematisch wird es bei mixare, wenn sich Cluster bilden. Mit geografisch weiter
entfernten Punkten lässt sich hier nicht interagieren und der Benutzer kann somit keine
weiteren Informationen über diese POIs erhalten.
Das Design der virtuellen Objekte ist in dieser Applikation suboptimal umgesetzt: Sie sind
zweckmäßig, jedoch im Vergleich zu anderen, in dieser Arbeit behandelten Applikationen
optisch weniger ansprechend. Zusätzlich lässt sich keine Erklärung dafür finden, weshalb
sich bei unterschiedlichen Entfernungen die Abstände der Kreise zu den dazugehörigen
Rechtecken ändern. Einheitliche Abstände wären hier von mehr Vorteil.
20
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
3.1.2. Bewertung
Beispiele für bereits existierende Engines wurden nun anhand von Wikitude, yelp, junaio
und mixare gezeigt und ausführlich diskutiert. Auch auf die Vor- und Nachteile dieser
Applikationen wurde eingegangen. Die aufgeführten Engines werden nun unter Zuhilfe-
nahme von Noten in unterschiedlichen Kriterien bewertet und miteinander verglichen. Es
stehen die Noten 1, 2, 3, 4 und 5 zur Verfügung, wobei 1 sehr gut und 5 sehr schlecht
bedeutet. 3 entspricht in diesem Falle dem Mittelmaß. Ein „-“ verdeutlicht, dass keine
Bewertung möglich ist.
Insgesamt gibt es fünf Kategorien, in denen die Applikationen zu bewerten sind. Als ers-
tes wird das allgemeine Design der virtuellen Objekte (
Design
) der jeweiligen Applikation
bewertet. Danach die Größe der POIs (
Größe
) und ob Größenunterschiede bei unter-
schiedlichen Entfernungen existieren (
Größenunterschiede
). Daraufhin folgt die Beno-
tung der Informationen, die in den virtuellen Objekten abzulesen sind (
Informationen
).
In diesem Falle wird danach bewertet, ob es ausreichend Informationen sind oder ob zu
viele für eine kleine Übersicht angezeigt werden. Als nächstes folgt das Bewerten des
Umgangs mit Clustern (
Cluster
): Wurde hier eine Lösung zur POI Clusterbehandlung
gefunden und wie gut wurde diese umgesetzt.
In nachfolgender Tabelle 3.1 befindet sich eine Übersicht der einzelnen Benotungen.
Design Größe Größenunterschiede Informationen Cluster
Wikitude 2 3 - 2 3
yelp 2 4 - 3 -
junaio 1 1 3 2 2
mixare 5 4 3 2 -
Tabelle 3.1.: Bewertungen ausgewählter, bereits existierender Engines
In der Kategorie Design schneidet junaio am besten und mixare am schlechtesten ab.
Wikitude und yelp erhalten jeweils eine gute Benotung.
junaio erhält hier aufgrund des relativ einfachen Designs die Bestnote, da auf die Einzel-
heiten im virtuellen Objekt und das Zusammenspiel derer viel Wert gelegt wurde. Zudem
ist dies ein sehr übersichtliches Design. Jede Kategorie in junaio besitzt eine eigene
Farbe. Unterkategorien werden durch einfache, verständliche und dazu passende Icons
21
3. Problemlösung und Konzepte
dargestellt. Icons sind unabhängig von der Farbe der Kategorie immer weiß, wodurch
ein guter Kontrast erzielt wird. Sowohl Name der POIs als auch Entfernungen und
Bewertungen sind nicht zu klein oder groß, sondern gut erkennbar.
In Wikitude ist das Zusammenspiel der einzelnen angezeigten Komponenten in den
virtuellen Objekten im Vergleich zu junaio nicht ganz so optimal umgesetzt. Die Icons
oder Bilder werden zu klein abgebildet. Dies führt zu der Problematik, dass nicht genau
erkennbar ist, was sich auf den Bildern befindet. Außerdem ist hier die Schriftgröße der
Namen der Interessenspunkte im Vergleich zu den Icons oder Fotos zu groß.
Wie schon in der Beschreibung von yelp (Abschnitt 3.1.1) erwähnt, wird in dieser Appli-
kation sehr viel Wert auf die Optik der POIs gelegt. Es ist die einzige in dieser Arbeit
erwähnte Applikation, die mit dreidimensionalen Effekten arbeitet. Einziger Kritikpunkt
ist, dass die Schriftgröße der Namen der POIs und die Größe der Bewertungsskala im
Vergleich zur Entfernung oder dem Status der Öffnungszeiten zu groß sind. Aufgrund
dessen wird hier nicht die Bestnote vergeben.
Im Gegensatz zu den anderen Applikationen weckt das minimalistische Design der
virtuellen Objekte in mixare deutlich weniger Interesse, wodurch es schließlich die
schlechteste Note erhält.
In der Kategorie Größe der POIs schneidet ebenfalls wieder junaio mit der Bestnote ab,
denn die Größe der POIs ist sehr gut gewählt - nicht zu klein, aber groß genug, um die
relevanten Informationen darin übersichtlich anzuzeigen. Außerdem können so viele
POIs im Display angezeigt werden.
Wikitude liegt hier im Mittelmaß. Die virtuellen Objekte sind zu lang. Die Länge könnte
gekürzt werden, denn so hätte es immer noch genug Platz, um alle Informationen
darstellen zu können.
yelp und mixare erhalten beide die Note 4. Bei beiden fallen die virtuellen Objekte sehr
groß aus, wodurch nicht sehr viele POIs angezeigt werden können.
Größenunterschiede von POIs existieren nur in den Applikationen junaio und mixare. Bei-
de erhalten die Note 3. Während bei junaio nur minimale Größenunterschiede erkennbar
sind, sind diese bei mixare zu groß. Eine Mischung beider Varianten wäre optimal.
22
3.1. Untersuchung bereits existierender Applikationen
Die nächsten Benotungen erfolgen in der Kategorie Information. Die Applikationen Wiki-
tude, junaio und mixare schneiden dabei gut ab.
Die virtuellen Objekte in Wikitude und mixare enthalten Informationen über den Name
der Interessenspunkte sowie die Distanz von Benutzer zu diesen. Eine Anzeige der
einzuordnenden Kategorie wäre hierbei als Ergänzung gut, damit der Benutzer POIs
sofort einordnen und auch für ihn unbekannte POIs sofort zuordnen kann.
junaio enthält zwar in seinen virtuellen Objekten anhand der Icons Informationen zu den
Kategorien, erhält aber dennoch nicht die Bestnote. Dies liegt an der zusätzlichen Infor-
mation einer Bewertung mancher POIs. Diese Information ist für eine kleine Übersicht
zu einem Interessenspunkt nicht relevant, da die Bewertung individuell und nicht auf den
Benutzer speziell zugeschnitten ist.
Zusätzlich zu den Information, die in junaio in den virtuellen Objekten angezeigt wer-
den, enthält yelp einen Status über die Öffnungszeiten, falls diese zu dem jeweiligen
POI hinterlegt sind. Diese Information ist neben einer Bewertung ebenfalls für eine
kleine Übersicht nicht relevant. Aus diesem Grund fällt die Bewertung von yelp in dieser
Kategorie im Gegensatz zu den anderen Applikationen schlechter aus.
Zuletzt erfolgt die Bewertung der Clusterbehandlung. Wie Abschnitt 3.1.1 gezeigt hat,
erfolgt eine Clusterbehandlung nur in den Applikationen Wikitude und junaio. In dieser
Kategorie erhält junaio die Note 2, Wikitude hingegen eine 3.
In Wikitude sind zwei Kritikpunkte zu nennen: Durch die großflächige Anordnung der
POIs innerhalb eines Clusters, können nie alle POIs in einer Ansicht gleichzeitig be-
trachtet werden. Zudem ist kein Schema ersichtlich, anhand dessen die Anordnung der
Reihenfolge der zu einer Kreisansicht hinzugefügten POIs festgestellt werden kann.
Bei junaio wiederum wird deshalb eine Note abgezogen, da die Ansicht bei sehr vielen
POIs unübersichtlich wird.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass junaio die Applikation ist, die nach dieser Bewer-
tung die besten Noten erhalten hat und somit am besten abschneidet. Gleich danach
folgen Wikitude und yelp. mixare schneidet hier am schlechtesten ab und ist in vielen
Punkten noch zu optimieren.
23
3. Problemlösung und Konzepte
3.2. Eigene Konzepte
Bislang wurden in diesem Kapitel die bereits existierenden Applikationen beschrieben
und anhand von fünf fest definierten Kriterien bewertet. Basierend auf dieser Analyse
werden nun in einem nächsten Schritt eigene Konzepte zur Verbesserung der POI
Clusterbehandlung in AREA vorgestellt.
Auf die aktuelle Darstellung der POIs in dieser Applikation sowie die dadurch zugrunde
liegende Problematik wurde bereits in Kapitel 2 ausführlich eingegangen.
3.2.1. Erstes Konzept
Das erste Konzept, das im Rahmen dieser Bachelorarbeit entworfen wurde, ist wie junaio
ein entfernungsbasiertes Konzept.
In AREA wird bisher nur der Name des POI angezeigt. Aufgrund der Analyse der bishe-
rigen Konzepte erscheint das ledigliche Ausweisen des Namens der POIs als zu wenig.
Deshalb wird der Name um eine weitere Information, die Anzeige der Distanz, ergänzt.
Zudem wird hier das Kriterium der Größenunterschiede miteinbezogen. Die Analyse
hat gezeigt, dass bereits vorhandene Applikationen diesen Aspekt berücksichtigen und
umsetzen - die Umsetzung jedoch noch optimiert werden kann.
Im Zentrum des neu entwickelten Konzepts steht allerdings die Behandlung von Clus-
tern. Die Idee der neuen Positionierung bei Überdeckung von POIs wurde dabei aus
junaio aufgegriffen. Die Darstellung dort hat gezeigt, dass die Ansicht bei zu vielen POIs
relativ schnell unübersichtlich werden kann. Eine Optimierung findet daher durch die
Einführung einer minimal einstellbaren Distanz statt.
Im Folgenden wird anhand von Abbildungen das erste Konzept detaillierter beschrieben.
Die virtuellen Objekte sollen bei größerer Entfernung kleiner werden. Zur Verdeutli-
chung und zum späteren Vergleich dieser Situation wird die ursprüngliche Situation aus
Abbildung 2.3 nachgestellt (Abbildung 3.10).
24
3.2. Eigene Konzepte
Abbildung 3.10.: Nachgestellte Darstellung der POIs in AREA (erstes Konzept)
Zur besseren Übersicht sind im Namensfeld der einzelnen POIs hier nur frei erfundene
Entfernungen abzulesen. Normalerweise ist es in diesem Konzept vorgesehen, dass
sowohl der Name als auch die Entfernung von Benutzer zu den einzelnen POIs in
diesem Feld angegeben sind. Zu beachten ist, dass POIs, die sich näher am Standort
des Benutzers befinden, im Vordergrund liegen, während weiter entferntere teilweise
oder sogar komplett überdeckt werden.
In Abbildung 3.11 ist nun veranschaulicht, wie die POIs nach diesem Konzept angeordnet
werden. Im Gegensatz zu den POIs in Abbildung 3.10 ist zu erkennen, dass sich jene,
die weiter in der Ferne liegen, kleiner werden. Die unterschiedlichen Farben, die je
nach Distanz variieren, heben dies zusätzlich hervor. Von nah nach fern erfolgt die
Reihenfolge: gelb, orange, rot, grün, blau und zuletzt lila.
Eine weitere Änderung ist die neue Positionierung von POIs, die von anderen verdeckt
werden. Diese werden nun leicht nach oben verlegt, damit der Benutzer auch mit diesen
interagieren und sich somit nähere Informationen zu diesen POIs einholen kann.
Objekte werden hier als verdeckt betrachtet, wenn der Abstand der Mittelpunkte zweier
POIs kleiner ist als eine berechnete Distanz. Die genaue Erläuterung der Berechnung
dieser Distanz erfolgt in Abschnitt 4.1.
25
3. Problemlösung und Konzepte
Abbildung 3.11.: Darstellung der POIs (erstes Konzept)
Der letzte Unterschied zum bisherigen Modell von AREA zu diesem Konzept besteht
darin, dass noch ein weiterer Parameter bei der Einstellung der Distanz festgelegt wer-
den kann.
Bisher war es dem Benutzer nur möglich, einen maximalen Radius einzustellen, in-
nerhalb dessen die POIs in der Umgebung angezeigt werden (siehe Abbildung 2.2
(rechts)). Es soll nun aber zusätzlich möglich sein, eine minimale Distanz, ausgehend
bei 0 Meter, einzustellen. Der Benutzer kann so beispielsweise nur POIs betrachten,
die sich innerhalb eines Radius von 200 bis 3534 Meter befinden. POIs, deren Distanz
weniger als 200 und mehr als 3534 Meter beträgt, werden nun nicht mehr dargestellt.
3.2.2. Zweites Konzept
Das zweite entworfene Konzept besitzt einen ähnlichen Ansatz wie Wikitude. Bilden viele
POIs einen Cluster, so werden diese zusammengefasst. Jedoch hat die Bewertung in
Absatz 3.1.2 gezeigt, dass die Darstellung und Anordnung der POIs sowie die Funktionen
der Buttons innerhalb eines Clusters in Wikitude noch Verbesserungspotenzial hat. Es
wird deshalb in diesem Konzept versucht, diesen Aspekt zu optimieren, damit eine
bessere Darstellungsform erzielt werden kann. Des Weiteren wird im Unterschied zu
26
3.2. Eigene Konzepte
Wikitude dieses Konzept bei Bedarf noch um eine Anzeige der gesamten Anzahl an
Seiten sowie die aktuelle Seitenzahl innerhalb eines Clusters ergänzt. Zuletzt werden,
aus dem selben Grund wie im ersten Konzept, die Namen der POIs um die Information
der Distanz erweitert.
In folgender Abbildung 3.12 ist veranschaulicht, wie in AREA anhand dieses entworfenen
Konzepts nun Cluster dargestellt werden.
Abbildung 3.12.: Darstellung eines Clusters (zweites Konzept)
Ein gelber Kreis, der deutlich größer als die auf dem Display dargestellten POIs ist,
symbolisiert hier einen Cluster. Ebenso wie in Wikitude wird die Anzahl der POIs, die
sich innerhalb eines Clusters befinden, mit angezeigt. Interessiert sich der Benutzer
nun für die POIs, die sich in diesem Cluster befinden, kann dieser den Kreis auf dem
Bildschirm seines Geräts berühren. Dem Benutzer werden durch diese Interaktion die
gewünschten POIs angezeigt (Abbildung 3.13).
Die Interessenspunkte werden innerhalb eines leicht transparenten, gelben Kreises
kreisförmig angeordnet. In der Mitte dieses Kreises befindet sich ein „X-Knopf“, den der
Benutzer betätigen kann, um diese Ansicht zu schließen.
27
3. Problemlösung und Konzepte
Abbildung 3.13.:
Darstellung von acht POIs innerhalb eines Clusters (zweites Konzept)
Die Anordnung der POIs innerhalb des Kreises erfolgt im Gegensatz zu Wikitude immer
nach einem fest vorgegebenen Prinzip, unabhängig davon, wie viele POIs sich in einem
Cluster befinden. Diese werden der Ansicht von links oben nach rechts unten zugefügt,
wobei links oben der Interessenspunkt angezeigt wird, der die geringste Entfernung zum
Benutzer aufweist. In Abbildung 3.13 wird dies sowohl durch die fiktiven Entfernungen
unterhalb der Namen der einzelnen POIs als auch durch die aufsteigende Nummerierung
der Gebäude visualisiert. „Gebäude 8“ wäre in diesem Fall der Interessenspunkt, der
ausgehend vom Standort des Nutzers, am weitesten entfernt liegt.
Innerhalb einer geöffneten Ansicht können maximal acht POIs dargestellt werden. Befin-
den sich jedoch mehr als acht POIs in einem Cluster, werden diese in mehrere Seiten
unterteilt, sodass maximal sechs Interessenspunkte auf einer Seite zu sehen sind. Um
die restlichen POIs anzuzeigen, werden Buttons mit darin entsprechend angezeigten
Pfeilen eingeblendet, mit denen der Benutzer die Seiten wechseln kann (Abbildung 3.14).
Im Vergleich zu Wikitude enthält dieses Konzept einen Button, der die Funktion des
Zurückschaltens erfüllt. Diese beiden Buttons ersetzen dann im Vergleich zu Abbildung
3.13 „Gebäude 7“ und „Gebäude 8“. Bei Anzeige der ersten Seite ist der Button, der
den in links Richtung zeigenden Pfeil enthält, deaktiviert. Dasselbe geschieht mit dem
28
3.2. Eigene Konzepte
rechten Button, mit welchem der Benutzer zur nächsten Seite gelangen kann, sobald
die letzte Seite erreicht ist. Dies verhindert das direkte Wechseln von der ersten zur
letzten Seite oder umgekehrt. Außerdem kann der Benutzer zu einer besseren Übersicht
zwischen den Pfeil-Buttons die aktuelle Seitenzahl sowie die Gesamtzahl aller Seiten
ablesen.
Abbildung 3.14.: Buttons mit Pfeilen und Darstellung der Seitenzahl (zweites Konzept)
Sobald sich die kreisförmige Ansicht öffnet, werden die restlichen POIs auf dem Display
nahezu ausgeblendet, damit der Fokus auf die POIs innerhalb des Clusters gerichtet
wird. Mit fast ausgeblendeten POIs kann der Benutzer nicht mehr interagieren. Durch
das Schließen der Clusteransicht werden alle POIs wieder wie zuvor dargestellt.
29
4
Implementierung
AREA wird in diesem Kapitel um die prototypische Implementierung beider zuvor vorge-
stellter Konzepte (Unterkapitel 3.2) erweitert. Entwickelt wird in der Programmiersprache
Java von Oracle [
21
]. Das Betriebssystem ist Android
1
. Darüber hinaus wird die entspre-
chende Android API [
23
], auch „application programming interface“ genannt, verwendet.
Auf den Architekturentwurf, die Klassenstruktur, den Kommunikationsablauf und die
Datenhaltung wird hier nicht eingegangen. Dies war Bestandteil einer anderen Bachelor-
arbeit und kann dort nachgelesen werden [
7
]. In den beiden folgenden Unterkapiteln
wird auf die wichtigsten Änderungen und Neuerungen von AREA eingegangen.
1
Die Prototypen wurden beide auf einem Samsung Galaxy S4 [
22
] mit der Android-Version 4.4.2 erfolgreich
getestet und ausgeführt.
31
4. Implementierung
4.1. Implementierung des ersten Konzepts
Die Hauptfunktionen des ersten Konzeptes wurden bereits in Absatz 3.2.1 erläutert.
Die Implementierung dieses entfernungsbasierten Konzepts besteht im Grunde aus
drei Schritten: Zuerst wird AREA um die Einstellung einer minimalen Distanz erweitert.
Danach erfolgt die Anpassung der Größen und Farben der Kreise der POIs je nach
Distanz. Zuletzt werden POIs, die durch andere verdeckt sind, neu positioniert, sodass
der Benutzer auch mit diesen interagieren kann.
Damit eine minimale Distanz eingestellt werden kann, wird bei der Einstellung der
Distanz eine neue
Seekbar
[
23
], ein Schieberegler, hinzugefügt. Diese wird in der
Methode
showDistancePopup()
in der Klasse
AREAMainActivity
erstellt, in wel-
cher auch der bereits vorhandene
distanceSlider
zur Einstellung des aktuellen
Radius implementiert wurde. Damit eine minimale Distanz ab 0 Meter eingestellt wer-
den kann, wird der Wert der Variable
kMinDistance
in der Klasse
AREAConstants
von 1000 auf 0 gesetzt. Durch das Einstellen einer minimalen Distanz muss beachtet
werden, dass nur die Interessenspunkte angezeigt werden, die sich innerhalb der mi-
nimalen und maximalen Distanz befinden. Auch im Radar sollen nur noch die Punkte
innerhalb der eingestellten Distanz angezeigt werden. Dazu wird unter anderem in
der
setRadarPoints
-Methode in der Klasse
AREARadarView
eine
if
-Anweisung
eingeführt, durch die nur noch die POIs im Radar angezeigt werden, die sich innerhalb
der minimalen und maximalen Distanz befinden (Abbildung 4.1).
1if (poi.getDistance() >= minDistance
2&& poi.getDistance() <= distance) {...}
Abbildung 4.1.: if-Anweisung zur Eingrenzung der angezeigten POIs im Radar
Damit nur noch die POIs auf dem Display des Benutzers angezeigt werden, die sich
innerhalb der eingestellten minimalen und maximalen Distanz befinden, müssen in der
Klasse
AREALocationController
Änderungen vorgenommen werden. Um festzu-
stellen, ob sich Interessenspunkte innerhalb der eingestellten Entfernung befinden, wird
die
if
-Anweisung in der Methode
onLocationChanged
geändert (Abbildung 4.2). In
32
4.1. Implementierung des ersten Konzepts
der Kommentarzeile befindet sich die ursprüngliche
if
-Anweisung vor Einführung der
minimalen Distanz.
1if (distance >= minDistance && distance <= radius) {...}
2//if (distance <= radius && distance >= 0) {...}
Abbildung 4.2.: if-Anweisung zur Eingrenzung der angezeigten POIs im Display
Zudem werden, analog zu den vorhandenen Methoden
setRadius
und
getRadius
,
die Methoden setMinDistance und getMinDistance implementiert.
Das Zeichnen der POIs erfolgt in der Klasse
AREAPointOfInterestView
. Um die
Größe und Farbe der Kreise zu ändern, werden
circleSize
und
circleFill
je nach
Distanz verändert. In Abbildung 4.3 ist ein Teil der Methode
circleFillAndSize
ab-
gebildet, welche für das Berechnen der Größe und Farbe der POI-Kreise verantwortlich
ist.
1public void circleFillAndSize() {
2int size = (int) maxRadius - (int) minRadius;
3int stepSize = size / 5;
4int poiDistance = (int) poi.getDistance();
5int circleSizePixel = 30;
6if (poiDistance < ((int) minRadius + stepSize)) {
7// 100% - gelb
8circleSize = dpToPixel(circleSizePixel);
9circleFill.setColor(Color.argb(179, 249, 196, 49));
10 }else if (poiDistance < ((int) minRadius + stepSize *2)
11 && poiDistance >= ((int) minRadius + stepSize)) {
12 // 90% - orange
13 circleSize = dpToPixel((int) (circleSizePixel *0.9));
14 circleFill.setColor(Color.argb(179, 238, 154, 0));
15 }else if (poiDistance < ((int) minRadius + stepSize *3)
16 && poiDistance >= ((int) minRadius + stepSize *2)) {
17 // 80% - rot
18 circleSize = dpToPixel((int) (circleSizePixel *0.8));
19 circleFill.setColor(Color.argb(179, 238, 64, 000));
20 } ...
21 }
Abbildung 4.3.:
Ausschnitt der Methode zur Berechnung von Größe und Farbe der Kreise
33
4. Implementierung
Es gibt insgesamt sechs Größen und Farben, in welchen POIs gezeichnet werden kön-
nen. Interessenspunkte werden je nach eingestellter minimaler und maximaler Distanz
in einen von sechs Bereichen eingeteilt, in welchen dann auch die Größe und Farbe
gesetzt wird.
Um zuletzt das Problem der Clusterbildung zu lösen, werden die POIs in diesem Falle
neu positioniert. Dies erfolgt in der Methode
onHeadingWithLocationsChanged
der Klasse
AREAMainActivity
. In Abbildung 4.4 ist ein Teil der Berechnung der
Neupositionierung zu sehen.
1// Abstand der Mittelpunkte berechnen
2float distance = (float) Math.sqrt((Math.pow((x - secondX), 2))
3+ (Math.pow((y - secondY), 2)));
4if (distance < (radius + secondRadius + dpToPixel(20))) {
5secondView.repositionPOI();
6}
Abbildung 4.4.: Überprüfung auf verdeckte POIs
Es werden die auf dem Display geografischen Positionen zweier Interessenspunkte
miteinander verglichen. Dazu werden je die x- und y-Koordinaten dieser Punkte benötigt.
Danach wird der Abstand der Mittelpunkte berechnet. Ist dieser echt kleiner als die
Radien der beiden Punkte zusammen addiert plus einem festen Wert, wird ein POI
durch einen anderen, näher liegenden verdeckt. In diesem Fall wird der verdeckte Punkt
neu positioniert. Dies geschieht durch die neue Methode
repositionPOI
in der Klasse
AREAPointOfInterestView (Abbildung 4.5).
1public void repositionPOI() {
2Point newPoint = new Point(poi.getPoint().x - dpToPixel(40),
3poi.getPoint().y - dpToPixel(40));
4poi.setPoint(newPoint);
5this.setX(poi.getPoint().x);
6this.setY(poi.getPoint().y);
7}
Abbildung 4.5.: Neues Positionieren eines POI
34
4.2. Implementierung des zweiten Konzepts
Bei dem Interessenspunkt, der neu positioniert wird, werden die x- und y-Koordinaten
neu gesetzt. Dem x- und y-Wert wird jeweils ein fester Wert abgezogen, sodass der
Interessenspunkt leicht nach links oben versetzt wird.
Dies ist so allerdings nur auf die vertikale Ausrichtung des Gerätes, auf dem die Applika-
tion AREA installiert ist, ausgerichtet.
4.2. Implementierung des zweiten Konzepts
In der Implementierung des zweiten Konzepts werden Änderungen und Erweiterungen
nur in der View-Schicht sowie in der Klasse AREAMainActivity vorgenommen.
Zuerst wird in der Klasse
AREAMainActivity
eine
ArrayList
[
23
] erstellt, die nur
Objekte vom Typ
AREAPointOfInterest
enthalten darf. Dieser Liste werden alle
POIs, die sich in einem Cluster befinden, hinzugefügt. Dazu werden, wie in der Imple-
mentierung des ersten Konzepts, die geografischen Positionen zweier POIs auf dem
Display miteinander verglichen. Ist der Abstand der Mittelpunkte kleiner als ein fest vor-
gegebener Wert, werden beide Punkte der
ArrayList
zugefügt. Danach wird überprüft,
ob es noch weitere Punkte gibt, deren Abstand der Mittelpunkte zum ersten der Liste
hinzugefügten Interessenspunkt echt kleiner als der vorgegebene Wert ist. Ist dies der
Fall, werden diese POIs ebenfalls der
ArrayList
hinzugefügt. Nachdem alle POIs mit
dem ersten in der Liste verglichen wurden, wird ein neuer
AREAClusterPointView
mit dem geografischen Punkt des ersten Elements in der Liste und der Anzahl der POIs
in dieser erzeugt. Daraufhin wird der
AREAClusterPointView
der
locationView
hinzugefügt und die Cluster-Suche wird dabei beendet. Die Begründung hierzu erfolgt am
Ende dieses Unterkapitels. Die
AREAClusterPointView
- Klasse ist dafür zuständig,
einen großen Kreis mit der Anzahl der POIs im Cluster zu zeichnen (siehe Darstellung in
Abbildung 3.12). Eine neue Methode
clusterMenu
in der Klasse
AREAMainActivity
wird aufgerufen, sobald mit diesem Kreis interagiert wird. Zu Beginn dieser Methode wird
eine neue Instanz der neu erstellten Klasse
AREACircleView
erzeugt. Die genaue
Erläuterung der Funktion dieser Klasse erfolgt an späterer Stelle.
35
4. Implementierung
Danach werden zu jedem Interessenspunkt im Cluster Objekte der Klasse
AREAPointOfInterestViewForClusterView
erstellt. Diese Klasse ist bis auf klei-
ne Teile identisch der
AREAPointOfInterestView
-Klasse von AREA. Beide Klassen
werden um die Anzeige der Entfernung der POIs zum Standort des Nutzers zusätzlich
zum Namen ergänzt und die einzigen Unterschiede bestehen darin, dass die Breite
des Textfeldes fest vorgegeben wird und zwei Methoden entfernt werden. Die neuen
Objekte werden einer
ArrayList
hinzugefügt, die daraufhin so sortiert wird, dass
sich der Interessenspunkt, der die geringste Distanz aufweist, an erster Stelle befin-
det. Dementsprechend befindet sich der POI mit größter Distanz an letzter Position in
dieser Liste. Dies hat zur Folge, dass später die POIs in der Kreisansicht nach den
einzelnen Entfernungen sortiert dargestellt werden. Befinden sich weniger oder genau
acht Objekte in dieser Liste, werden diese der Instanz von
AREACircleView
zugefügt
und angezeigt. Bei mehr als acht Objekten in der Liste wird die neu implementierte
Methode
showDistinctViews
aufgerufen. Diese ist für die Berechnung der anzuzei-
genden Interessenspunkte und das Hinzufügen derer auf der richtigen Kreisansicht-Seite
verantwortlich. Außerdem werden in dieser Methode noch zwei
Buttons
, inklusive Be-
rücksichtigung der Aktivierung oder Deaktivierung derer, und ein
TextView
[
23
] für das
Anzeigen der aktuellen Seite zusammen mit der gesamten Seitenzahl erstellt. Beide
Buttons
sind jeweils Instanzen der hinzugefügten Klasse
AREAforwardBackButton
.
In dieser werden Kreise erstellt, die identisch mit denen der POIs sind, zusätzlich aber
noch ein „v“ für „vor“ oder ein „z“ für „zurück“ beinhalten.
In Abbildung 4.6 ist ein Teil des
if-else
-Konstrukts der gerade erläuterten Methode
showDistinctViews
abgebildet, das für das Hinzufügen der richtigen POIs auf der
passenden Seite verantwortlich ist. Zu beachten ist hierbei, dass nicht immer genau
sechs POIs in einer Ansicht vorhanden sind. Angenommen es befinden sich zehn POIs
im Cluster: Auf der ersten Seite würden dann sechs POIs angezeigt werden, auf der
zweiten dementsprechend vier. Daher muss berechnet werden, auf welcher Seite sich
der Nutzer befindet und wie viele POIs darin abgebildet werden.
36
4.2. Implementierung des zweiten Konzepts
1if (poiInClusterList.size() < pageNumber *6) {
2for (int i = (pageNumber - 1 ) *6;
3i < poiInClusterList.size(); i++) {
4poiInClusterList.get(i).setOnClickListener(
5...
6menu.addView(poiInClusterList.get(i));
7}
8for (int i = poiInClusterList.size();
9i < pageNumber *6; i++) {
10 View emptyView = new View(this);
11 menu.addView(emptyView);
12 }
13 }else {
14 for (int i = (pageNumber - 1) *6; i < pageNumber *6; i++){
15 poiInClusterList.get(i).setOnClickListener(
16 ...
17 menu.addView(poiInClusterList.get(i));
18 }
19 }
Abbildung 4.6.: Teil der Berechnung der POIs auf aktueller Seite
Die vorher bereits erwähnte Klasse
AREACircleView
ist für das Anordnen der Ob-
jekte im neuen Fenster zuständig (Abbildung 4.7). Diese Klasse erbt von der Klasse
ViewGroup
, welche eine besondere
View
-Klasse ist, die andere
Views
enthalten kann
[
23
]. Die Methode
onLayout
ist für das Positionieren der
children
im Layout verant-
wortlich. Jeder
View
wird abhängig davon, wann er dem Layout hinzugefügt wurde, an
der richtigen Stelle platziert. Die Positionierung erfolgt kreisförmig von links oben nach
rechts unten, wie dies in Absatz 3.2.2 erläutert wurde.
37
4. Implementierung
1public class AREACircleView extends ViewGroup{
2...
3
4@Override
5protected void onLayout(boolean changed, int l, int t,
6int r, int b) {
7int width = r/16;
8int height = b/12;
9
10 int childCount = getChildCount();
11 for (int i = 0; i < childCount; i++) {
12 View child = getChildAt(i);
13
14 if (i == 0) {
15 child.layout(5*width-150, 3*height-90,
16 5*width+150, 3*height+120);
17 }else if (i == 1) {
18 child.layout(11*width-150, 3*height-90,
19 11*width+150, 3*height+120);
20 }else if (i == 2) {
21 child.layout(3*width-150, 5*height-90,
22 3*width+150, 5*height+120);
23 }else if (i == 3) {
24 child.layout(13*width-150, 5*height-90,
25 13*width+150, 5*height+120);
26 } ...
27 }
28 }
29 }
Abbildung 4.7.: Zuständige Klasse für die Anordnung der Objekte
Die Implementierung des Prototypen dieses Konzepts berücksichtigt nicht die exakte Be-
rechnung von Clustern. Es wird lediglich ein Cluster, wie anfangs in diesem Unterkapitel
beschrieben, gebildet. Zudem werden jene POIs, die sich in diesem Cluster befinden,
nicht von der
locationView
entfernt, sondern werden immer noch angezeigt. Die
Position des der
locationView
hinzugefügten, clusterbildenden Kreises wird nicht
wie die POIs auf dem Display neu berechnet - dieser bleibt an der Position, an der er
hinzugefügt wurde, bestehen.
38
4.2. Implementierung des zweiten Konzepts
Im Zuge des Implementieren eines Algorithmus zur exakten Berechnung von Clustern,
der nicht Teil dieser Arbeit ist, können die eben genannten Punkte mit eingebracht und
optimiert werden. Es existieren bereits dichtebasierte Clusteralgorithmen, die im Stande
sind, Cluster zu erkennen [24] .
39
5
Vorstellung der POI Clusterbehandlung
nach Umsetzung der beiden Konzepte
In diesem Kapitel wird die Applikation AREA nach der Implementierung der beiden
Prototypen vorgestellt. Diese werden mit der Hilfe von Screenshots erläutert. Danach
erfolgt eine Bewertung der eigens erstellten und implementierten Konzepte.
5.1. Vorstellung des ersten Konzepts
In Abbildung 5.1 sind zwei Screenshots abgebildet. Diese Abbildung dient der direkten
Gegenüberstellung der ursprünglichen Applikation ohne die POI Clusterbehandlung
(links) und der Applikation nach der Implementierung des ersten Konzepts (rechts).
41
5. Vorstellung der POI Clusterbehandlung nach Umsetzung der beiden Konzepte
Abbildung 5.1.: Screenshots AREA (Konzept 1, Vorher - Nachher)
Zu erkennen ist, dass einzelne Interessenspunkte nach Umsetzen des ersten Entwurfs
anders angeordnet sind. Durch die Neupositionierung von verdeckten POIs kann der Be-
nutzer dieser Augmented Reality Applikation nun auch mit denjenigen POI interagieren,
die zuvor durch andere verdeckt wurden. Wie bereits in Absatz 4.1 werden diese POIs
leicht nach links oben versetzt.
Ein weiterer Unterschied besteht im Namensfeld der POIs. Es ist nicht mehr nur der
Name der einzelnen POIs abzulesen, sondern auch die Distanz von Benutzer zu den
Interessenspunkten in Meter. Außerdem ist zu erkennen, dass sich die Größe und Farbe
der Kreise der beiden sich im Screenshot rechts unten befindlichen Interessenspunkte
geändert hat, da diese weiter entfernt sind. Die Größe und Farbe ändert sich nach
42
5.1. Vorstellung des ersten Konzepts
eingestellter minimaler und maximaler Distanz (siehe Absatz 4.1). Deutlicher ist dies in
Abbildung 5.2 durch zwei weitere Screenshots veranschaulicht.
Abbildung 5.2.: Screenshots AREA (Konzept 1, unterschiedliche Distanzen)
Es sind jeweils zwei unterschiedliche Minimaldistanzen eingestellt, welche unterhalb
des Radars abzulesen sind. Auf dem linken Bild sind mehr POIs als auf dem rechten
erkennbar, da auf dem rechten die POIs, deren Distanz geringer als 3925 Meter ist, nicht
mehr angezeigt werden.
In Abbildung 5.3 ist das in diesem Konzept veränderte Fenster zur Einstellung der
Distanzen veranschaulicht. Es kann hier anhand von Schiebereglern die minimale und
maximale Distanz eingestellt und verändert werden.
43
5. Vorstellung der POI Clusterbehandlung nach Umsetzung der beiden Konzepte
Abbildung 5.3.: Einstellung der Distanzen (Konzept 1)
5.2. Vorstellung des zweiten Konzepts
Nachdem nun das erste Konzept vorgestellt wurde, wird in diesem Abschnitt das zweite
umgesetzte Konzept veranschaulicht.
In Abbildung 5.4 ist die AR Ansicht abgebildet. Darauf ist ist ein großer dunkelroter Kreis
hinter diversen POIs zu sehen. Dieser Kreis verdeutlicht einen Cluster, der mehrere POIs
zusammenfasst. Dieser wird hier rot dargestellt, damit er sich von den davor liegenden
POIs farblich abhebt und dadurch besser zu erkennen ist. Zusätzlich zu diesem Kreis
wird die Anzahl der POIs, die sich in diesem Cluster befinden, mit angezeigt. In Abschnitt
4.2 wurde bereits erwähnt, dass die POIs, die sich in einem Cluster befinden, nicht
entfernt werden und insgesamt nur ein Cluster gebildet wird, welches eine feste Position
einnimmt.
44
5.2. Vorstellung des zweiten Konzepts
Abbildung 5.4.: Screenshot AREA (Konzept 2)
Insgesamt werden im Screenshot zehn POIs zusammengefasst. Berührt der Benutzer
den dunkelroten Kreis, öffnet sich eine neue Ansicht. Diese Ansicht ist auf den Screens-
hots in Abbildung 5.5 zu sehen.
Da sich mehr als acht POIs im Cluster befinden, werden in einer Ansicht nur maximal
sechs POIs dargestellt und es erscheinen zwei Buttons, mit denen man die Seiten
wechseln kann, wobei hier je einer dieser beiden deaktiviert ist (siehe Abschnitt 3.2.2).
Hier entspricht der runde, gelbe Button mit dem darin befindlichen „z“ dem Zurück-Button
und der andere entsprechend dem Vorwärts-Button („v“). Zudem ist zwischen diesen
Buttons die aktuelle Seitenzahl sowie die Gesamtzahl aller Seiten abzulesen.
45
5.3. Bewertung der eigenen Konzepte
5.3. Bewertung der eigenen Konzepte
Neben der Clusterbehandlung, welche den Schwerpunkt der Arbeit bildete, wurden auch
die Kriterien „Größenunterschiede“ und „Information“ betrachtet. Die Kriterien „Design“
und „Größe“ können hier nicht betrachtet werden, da im Rahmen dieser Arbeit eine
Optimierung nicht behandelt wurde.
Die zu Konzept 1 vergleichbare Applikation stellt junaio dar.
Im Vergleich zu dieser werden in Konzept 1, dem entfernungsbasierten Entwurf, die
Größenunterschiede der einzelnen POIs stärker wahrgenommen. Verstärkt wird dieser
Effekt durch die Hinzuziehung von Farben: Auf einen Blick kann der Nutzer anhand der
Farbgebung erahnen, welche Interessenspunkte sich in welcher Entfernung befinden.
Konzept 1 präsentiert weniger Informationen als junaio - lediglich Name und Entfernung
werden angezeigt. In einem weiteren Optimierungsschritt könnte hier die Einführung von
Kategorien in Betracht gezogen werden.
Durch das Einführen eines Schiebereglers für die minimale Distanz kann im Vergleich zu
junaio das Problem der Unübersichtlichkeit bei zu vielen POIs entzerrt werden. Die An-
zahl von POIs wird durch den eingestellten Distanzbereich minimiert und eingeschränkt.
Als Pendant zu Konzept 2 kann die Applikation Wikitude gesehen werden. Größenunter-
schiede spielen sowohl in Wikitude als auch in Konzept 2 keine Rolle.
Konzept 2 enthält exakt die gleichen Informationen wie Konzept 1 - Name und Entfer-
nung. Wikitude enthält im Vergleich eine Information mehr.
In Konzept 2 ist ebenfalls wie im entfernungsbasierten Konzept die zusätzliche Einfüh-
rung von Kategorien denkbar.
Hinsichtlich der Clusteransicht bietet Konzept 2 gegenüber Wikitude mehrere Vorteile:
Die Anzeige der aktuellen Seitenzahl zusammen mit der Gesamtheit aller Seiten wurde
eingeführt. Außerdem sind in Konzept 2 alle im Kreis angeordneten POIs zugleich abge-
bildet und obendrein nach den Entfernungen sortiert. Zusätzlich enthält Konzept 2 im
Gegensatz zu Wikitude einen „Zurück“ Button, mit dem der Benutzer auch die POIs der
vorherigen Seiten betrachten kann. Die ersten drei der hier aufgeführten Optimierungen
in der Clusteransicht dienen einer besseren Übersicht und helfen dadurch dem Benutzer,
sich in dieser Ansicht besser zurechtzufinden. Das Einführen eines „Zurück“ Buttons
47
5. Vorstellung der POI Clusterbehandlung nach Umsetzung der beiden Konzepte
erleichtert es dem Nutzer zu den Ansichten der vorherigen Seiten zu wechseln, ohne
dass dieser wie in in Wikitude dazu ständig den Button zum Wechseln auf die nächste
Ansicht betätigen muss.
Wie ersichtlich, haben beide erstellten Konzepte völlig andere Ansätze. Während in dem
ersten viel Wert auf Distanzen gelegt wird, liegt der Fokus im zweiten Konzept auf dem
Zusammenfassen der POIs und die Darstellung derer innerhalb eines Clusters.
48
6
Fazit und Ausblick
Zum Abschluss dieser Arbeit erfolgt eine Zusammenfassung der Ergebnisse der einzel-
nen Kapitel. Die Arbeit wird mit einem Ausblick abgeschlossen.
6.1. Fazit
Ziel dieser Arbeit war es, zuerst zwei Konzepte zu entwerfen, die zu einer Verbesserung
von POI Clusterbildungen führen, indem auch mit den POIs interagiert werden kann,
die durch andere teilweise oder vollständig verdeckt werden. Ein weiteres Ziel war es
zudem, diese Konzepte prototypisch zu implementieren.
Zu diesem Zweck wurden auf dem Markt frei erhältliche Applikationen untersucht und
betrachtet, wie diese mit Clustern aus POIs umgehen. Wie sich herausgestellt hat,
bieten nicht alle Applikation eine Lösung zur POI Clusterbehandlung. Bei denjenigen, die
49
6. Fazit und Ausblick
ein Verfahren zur Verbesserung dieses Problems aufweisen, ergaben sich durch eine
Bewertung Schwächen dieser Verfahren. Es wurden daraufhin anhand dieser Analyse
zwei eigene Konzepte erstellt. Dabei wurde auf die Schwächen der untersuchten Appli-
kation geachtet, um diese in den eigenen Konzepten zu vermeiden oder zu verbessern.
Zusätzlich fand eine Optimierung durch die Einführung neuer Eigenschaften statt.
Im nächsten Schritt wurden die eigens erstellen Konzepte implementiert und das Vor-
gehen dabei in Kapitel 4 erläutert. Eine Hürde stellte dabei das Einarbeiten in den
vorhandenen Programmcode von AREA dar, damit Änderungen an passenden Stel-
len vorgenommen werden konnten. Jedoch wurde dies durch die verständliche und
umfassende Kommentierungen im Quelltext vereinfacht.
Die eigenen Konzepte wurden daraufhin in Kapitel 5 vorgestellt und mittels Screens-
hots veranschaulicht. Eine darauf folgende Bewertung der eigenen entworfenen und
prototypisch implementierten Konzepte hat die wesentlichen Optimierungen gegenüber
anderen Applikationen aufgezeigt. Ebenso wurden in dieser Bewertung auch die neuen
Eigenschaften mit berücksichtigt.
6.2. Ausblick
Die prototypischen Implementierung beider neu erstellten Konzepte lassen sich an
manchen Stellen weiterhin optimieren und erweitern.
Ein Punkt stellt dabei die richtige Neuberechnung und Positionierung der POIs im ersten
Konzept bei Drehung des mobilen Endgeräts dar.
Im zweiten implementierten Konzept gibt es mehrere Punkte, die verbessert werden
könnten.
Als erstes ist eine genaue Berechnung von Clustern anhand dichtebasierter Clusteral-
gorithmen denkbar. Darauf aufbauend könnten die Cluster-Punkte auf dem Display
aktualisiert und die darin enthaltenen POIs aus der Kameraansicht entfernt werden,
damit diese nur noch in der Cluster Kreisansicht angezeigt werden. Auch eine andere
Clusteransicht, die optisch der im erstellten Konzept gleicht (siehe Abschnitt 3.2.2), wäre
50
6.2. Ausblick
denkbar, da die prototypische Implementierung dieses Konzepts optisch noch nicht
ausgereift ist, sondern lediglich vor Augen führt, dass eine Clusteransicht mit den darin
enthaltenen POIs, Buttons und der Seitenzahl realisierbar ist.
In Abschnitt 5.3 wurde erwähnt, dass die Einführung von Kategorien in beiden Konzepten
denkbar sei, da sich dies als Vorteil in den untersuchten Applikationen erwies. Es
existieren bereits Augmented Reality Anwendungen, in denen AREA eingebettet ist, die
das Kriterium der Kategorien bereits berücksichtigen [
25
]. Für AREA selbst könnte dies
aber auch in Betracht gezogen werden, damit für den Nutzer sofort erkenntlich ist, um
was für eine Art Interessenspunkt es sich handelt.
Abschließend fehlt bisher eine Bewertung darüber, welches der eigenen Konzepte sich
besser in der Praxis bewährt. Beide Konzepte haben unterschiedliche Herangehenswei-
sen, Clusterbildungen zu verbessern. Zudem sind beide optimierbar und haben jeweils
Vorzüge gegenüber dem anderen. Im ersten Konzept hat sich herausgestellt, dass die
Einführung eines Schiebereglers zur Einstellung einer minimalen Distanz von Vorteil
ist. Das zweite Konzept bietet dagegen eine gute Darstellung der Cluster sowie die
Darstellung innerhalb dieser. Aufgrund dessen könnte eine Kombination beider Konzepte
in Betracht gezogen werden.
Insgesamt lässt sich hieraus der Schluss ziehen, dass manche Stellen noch zu optimie-
ren und erweiterbar sind. Dem Ziel, zwei Konzepte für Verfahren zur POI Clusterbehand-
lung zu entwerfen und diese daraufhin prototypisch zu implementieren, wurde in dieser
Arbeit vollständig nachgegangen.
51
A
Verzeichnisse
53
Abbildungsverzeichnis
2.1.ScreenshotAREA ............................... 6
2.2.
Informationen zu einem angewählten POI (links) - Distanzeinstellung
(rechts) (Screenshots AREA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3. Cluster (Screenshot AREA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.1. Einzelne POIs (Screenshot Wikitude) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2. Ansicht eines Clusters (Screenshot Wikitude) . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3.
Darstellung der Ansicht der POIs innerhalb eines Clusters (Screenshot
Wikitude) .................................... 12
3.4. „Monocle“ Ansicht (Screenshot yelp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5. Deutliche Überschneidung bei mehreren POIs (Screenshot yelp) . . . . . 15
3.6. Darstellung der POIs (Screenshot junaio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.7. Darstellung der POIs (Screenshot mixare) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.8. Bodenansicht (Screenshot mixare) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.9. Interessenspunkt - Entfernung: 150 Meter (Screenshot mixare) . . . . . . 20
3.10.Nachgestellte Darstellung der POIs in AREA (erstes Konzept) . . . . . . . 25
3.11.Darstellung der POIs (erstes Konzept) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.12.Darstellung eines Clusters (zweites Konzept) . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.13.Darstellung von acht POIs innerhalb eines Clusters (zweites Konzept) . . 28
3.14.Buttons mit Pfeilen und Darstellung der Seitenzahl (zweites Konzept) . . . 29
4.1. if-Anweisung zur Eingrenzung der angezeigten POIs im Radar . . . . . . 32
4.2. if-Anweisung zur Eingrenzung der angezeigten POIs im Display . . . . . . 33
55
Abbildungsverzeichnis
4.3. Ausschnitt der Methode zur Berechnung von Größe und Farbe der Kreise 33
4.4. Überprüfung auf verdeckte POIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.5. Neues Positionieren eines POI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.6. Teil der Berechnung der POIs auf aktueller Seite . . . . . . . . . . . . . . 37
4.7. Zuständige Klasse für die Anordnung der Objekte . . . . . . . . . . . . . 38
5.1. Screenshots AREA (Konzept 1, Vorher - Nachher) . . . . . . . . . . . . . 42
5.2. Screenshots AREA (Konzept 1, unterschiedliche Distanzen) . . . . . . . . 43
5.3. Einstellung der Distanzen (Konzept 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.4. Screenshot AREA (Konzept 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.5. Screenshots AREA - Cluster Kreisansicht (Konzept 2) . . . . . . . . . . . 46
56
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http://developer.android.com/reference/packages.
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60
Name: Julia Müller Matrikelnummer: 696645
Erklärung
Ich erkläre, dass ich die Arbeit selbstständig verfasst und keine anderen als die angege-
benen Quellen und Hilfsmittel verwendet habe.
Ulm,den .............................................................................
Julia Müller
