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Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

Inhalt

Landmarks

Orientierung mit Hilfe von Landmarks

Betreuer: Dr. Thomas Kolbe

Institut für Kartographie und GeoinformationProf. Dr. Lutz Plümer


Inhalt Motivation

• Menschliche Orientierung anhand

von Landmarks

– Welche Rolle spielen LM´s?

– Wie verwende ich LM´s bei einer

Wegsuche?

• Motivation

• Einführung

• Experiment

• Fazit

• Literatur


Inhalt Einführung• Lokale Landmarks

– nur aus kurzer Entfernung sichtbar– liegen an Entscheidungspunkten und

direkt am Weg– Navigation erfolgt durch

aufeinanderfolgende lokale LM´s

– Beispiele:• auffällige Bauten/Gebäude• Denkmäler

...

• Motivation

• Einführung - lokale LM´s

- globale LM´s

• Experiment

• Fazit

• Literatur


Inhalt Einführung• Globale Landmarks

– auch distant landmarks– aus großer Entfernung sichtbar– globale LM´s ändern sich nicht, wenn

der Beobachter sich über kleine Distanzen bewegt

– dienen der groben Richtungsorientierung

– Beispiele:• Bergspitzen• Türme...

• Motivation

• Einführung - lokale LM´s

- globale LM´s

• Experiment

• Fazit

• Literatur


Inhalt Experiment • Sibylle D. Steck

• Hanspeter A. Mallot

• Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen

„Hexatown“

Ziel: Untersuchung der Bedeutung

unterschiedlicher LM´s bei der

Wegsuche

• Motivation

• Einführung

• Experiment - Aufbau

- Versuchsreihe 1 - Ergebnisse 1

- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt „Hexatown“• virtuelle Umgebung (VE)

• Wabenstruktur (6-eckig)• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt „Hexatown“

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur

Steck, Mallot - S.73


Inhalt „Hexatown“• virtuelle Umgebung (VE)

• Wabenstruktur (6-eckig)

• 120°-Winkel an jeder Kreuzung zum Abbiegen

„gezwungen“

• Gleichförmigkeit

• bewaldet: keine weiten Sichten• leicht gewölbte Oberfläche: nächste

Kreuzung nicht sichtbar

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt „Hexatown“• an jeder Kreuzung

3 lokale Landmarks– verschiedene Häuser

• am Horizont 3 globale Landmarks– Berggipfel/Gebirge– Skyline– Fernsehturm

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



Inhalt Aufbau• Projektion des VE auf eine 180°-

Leinwand

• Sitz des Probanden im Mittelpunkt

• einfache Steuerung

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Aufbau

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



Inhalt Aufbau

Sichtweise des Probanden• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



Inhalt Ablauf• Vorab aufgestellte Hypothesen:

Keine einstimmige Entscheidung möglich

jaH4: kombinierte Strategie

Einige lokale und einige globale LM´s

neinH3: wechselnde Strategie

Übereinstimmung mit den globalen LM´s

neinH2: globale Strategie

Übereinstimmung mit den lokalen LM´s

neinH1: lokale Strategie

EntscheidungKonflikt entdeckt?

Hypothese

Erwartete Ergebnisse

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ablauf• 2 Versuchsreihen

– 1. VR: Alle LM´s, aber Konfliktsituation– 2. VR: alle, lokale oder globale LM´s

• Gliederung der Versuchsreihen in 3 Phasen– Trainingsphase 1: Kennenlernen– Trainingsphase 2: 8 Aufgaben– Testphase: 16 Aufgaben, davon

• 8 ohne und• 8 mit Konflikt

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Versuchsreihe 1• Ziel:

– welche Arten von Landmarks werden bei der Navigation verwendet?

– durch die conflict-Situation soll festgestellt werden, ob beide Arten, oder nur eine Art von Landmarks verwendet wird

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Versuchsreihe 1• Trainingsphase 1

– Erkundung von „Hexatown“ durch das Finden eines Weges von „zu Hause“ zum Büro

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



– Erkundung von „Hexatown“ durch das Finden eines Weges von „zu Hause“ zum Büro

– Orientierungs-aufgabe

– zu 2 lokalen LM´s („home“ + „office“)

– Zu 2 globalen LM´s (Skyline + Fernsehturm)

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



– Startpunkt: A oder B– in verschiedenen Orientierungen

Ziel: home oder office

8 Aufgaben je Proband,plus eine Orientierungsaufgabe

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Versuchsreihe 1• Testphase

– 8 Aufgaben ohne Konflikt

control-condition

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur

Steck, M

allot - S.76


Inhalt Versuchsreihe 1– 8 Aufgaben mit Konflikt

conflict-condition• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur

Steck, M

allot - S.76


Inhalt Versuchsreihe 1• Testphase

– Aufgabe alle unterschiedlich– Reihenfolge zufällig– die Entscheidungen der Probanden

wurden festgehalten– durch diese konnten die bevorzugten

Landmarks herausgefiltert werden– Abschluss: Fragebogen

• Strategien• Auffälligkeiten

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ergebnisse 1• Versuchsreihe 1

– 30 von 32 haben von 8 möglichen, 7 oder 8 richtige Entscheidungen getroffen (94%, control-Situation)

– 37,5% haben in der conflict-Situation einen Konflikt erkannt

– aber keine Unterschiede in der control-Situation zw. den Probanden

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ergebnisse 1– Vergleich zw. control- und conflict-

Situation:• Annahme Hypothese 1: nur lokale LM´s in

control-Situation

Erwartung der gleichen Strategie in der conflict-Situation

Dieser Fall trat nach der Auswertung der Ergebnissen nicht ein

• gleiches galt für die Hypothese 2 (globale LM´s)

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ergebnisse 1• Strategien in der conflict-Situation:

– Ziel: „home“

60,0 5,5 % der Entscheidungen basierten auf globalen LM´s

– Ziel: „office“

65,0 5,4 % der Entscheidungen basierten auf lokalen LM´s

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ergebnisse 1• Strategien in der conflict-Situation:

– Standpunkt A:

66,3 5,3 % der Entscheidungen basierten auf globalen LM´s

– Standpunkt B:

71,3 5,1 % der Entscheidungen basierten auf lokalen LM´s

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ergebnisse 1– Strategien der Probanten

• teils lokale LM´s, teils globale LM´s bevorzugt

• einige wechselten zwischen lokalen und globalen LM´s

• wenige kombinierten beide Arten

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur

Folgerungen• Wahl der Art der Landmarks ist in diesem Experiment abhängig vom Standort und vom Ziel• Geringe Kombination der

Informationen aus lokalen und globalen LM´s


Inhalt Versuchsreihe 2• 36 Probanden

• 20 hatten schon an der ersten Versuchsreihe teilgenommen

• Ablauf wie Versuchsreihe 1

• Unterschied in der Testphase: – keine Konflikte– 3 unterschiedliche Lichtverhältnisse:

• Tag: alle LM´s sichtbar• Nacht: nur lokale LM´s• Dämmerung: nur globale LM´s (Silhouetten)

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Versuchsreihe 2Tag

Dämmerung

Nacht

Steck, M

allot - S.80

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Versuchsreihe 2• Ziel:

– wurden Informationen aus der ersten Versuchsreihe gespeichert?

– Unterschiede zwischen den „erfahrenen“ Probanden und den „neuen“ Probanden

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ergebnisse 2• Versuchsreihe 2

– 90,2% richtige Entscheidungen (Gesamtmittel)

– Tag: 96,5 1,9 % richtige Entscheid.– Nacht: 86,1 2,0 % richtige

Entscheid.– Dämmerung:

87,9 1,9 % richtige Entscheid.

Alle wussten die Landmarks zu nutzen

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt Fazit• Strategie

– abhängig von: - Ziel - Standpunkt– alle Strategien verwendet (Hypothesen)

• Wahrnehmung/Speicherung– Probanden:

• 1. Versuchsreihe: - eine Strategie

- keinen Konflikt erkannt

• 2. Versuchsreihe: - beide Arten verwendet

- alle Arten von LM´s wahrgenommen

- aber nicht in der Strategie angewendet

• Motivation

• Einführung

• Experiment

• Fazit

• Literatur


Inhalt Fazit• Frage:

virtuelle Welt Realwelt ?• Motivation

• Einführung

• Experiment

• Fazit

• Literatur


Inhalt Fazit• Frage:

virtuelle Welt Realwelt !• Motivation

• Einführung

• Experiment

• Fazit

• Literatur

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Fragen?


Inhalt Literatur• Artikel

– Steck, Sibylle D.; Mallot, Hanspeter A.: The Role of Global and Local Landmarks in Virtual

Environment Navigation

– Sorrows, Molly E.; Hirtle, Stephen C.: The Nature of Landmarks for Real and Electronic

Spaces

– Ruddle, Roy A.; Payne, Stephen J.; Dylan, M. Jones:

Navigation Large-Scale „Desk-Top“ Virtual Buildings: Effects of Orientationi Aids and Familiarity

• Motivation

• Einführung

• Experiment

• Fazit

• Literatur


Inhalt Literatur

• Bücher– Golledge, Reginald G.: Wayfinding Behavior – Cognitive Mapping and

other Spatial Processes

• Links– http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/bu/projects/

hexatown/

• Motivation

• Einführung

• Experiment

• Fazit

• Literatur


Inhalt Ergebnisse 1

• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur



Inhalt Ergebnisse 2


• Motivation

• Einführung



- Versuchsreihe 2

- Ergebnisse 2

• Fazit

• Literatur


Inhalt ANOVA• Hierbei wird der Einfluss eines Faktors (oder

mehrerer Faktoren) auf die Zielgröße (z.B. den Ertrag) ermittelt (Verteilung der Gesamtvariabilität der Daten auf die einzelnen Faktoren).

http://www.bioinf.uni-hannover.de/ausbildung/ol/anova.html

• P < 0,05 => signifikant

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