Übersicht
Die zukünftige Ingenieurarbeit wird noch stärker auf digitale Prozesse zurückgreifen. Die "Virtuellen Techniken" (Virtual Reality, Augmented Reality, Mixed Reality) bieten Möglichkeiten, in digitalen Prozessen erarbeitete Produkte frühzeitig zu erleben und diese prototypisch abzusichern. Gleichzeitig werden Virtuelle Techniken durch die vermehrte Anwendung im Consumer-Bereich in die gesellschaftliche Breite getragen.
Daher liegen die Forschungsschwerpunkte der Ingenieurinformatik an der HS-Anhalt auf folgenden Themen:
Unterstützung von Ingenieurprozessen durch Virtuelle Techniken
Gleichzeitige multimodale Kollaboration in gemischt-virtuellen Umgebungen (AR + VR + MR / xR)
Applikation neuer Augmented und Virtual Reality Technologien im Consumer-Bereich
Daneben spielt die Anwendung von AR/VR/xR in der Lehre eine wesentliche Rolle. Insbesondere die Fragestellung, wie die Wahl einer bestimmten xR-Plattform den Lernerfolg beeinflusst, soll erforscht werden.
Forschungsprojekt "VR-BioTech-House"
gefördert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Laufzeit: 07/2024 - 06/2027
Gesamtvolumen: ca. 900.000 €
Projektthema: Erforschung von Anwendungen für die Darstellung virtueller Praktika für die Biotechnologie-Ausbildung
Aufgabe Prof. Tümler: VR-Experte, Koordination der Anwendungsentwicklung
Anzahl Projektpartner: 1 (HS-Anhalt)
Forschungsprojekt "EduXBot"
gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Laufzeit: 01/2023 - 12/2025
Gesamtvolumen: ca. 500.000 €
Projektthema: Ko-kreative Entwicklung einer Erlebnis- und Lernplattform für robotische Interaktion
Aufgabe Prof. Tümler: AR-basierte Robotersteuerung, VR-basierte Mediensteuerung
Anzahl Projektpartner: 3 (HS-Anhalt, MLU Halle-Wittenberg, IMSYS GmbH)
Forschungsprojekt "PraxWerk"
gefördert durch die Stiftung Innovation in der Hochschullehre
Laufzeit: 08/2021 - 12/2025
Gesamtvolumen: ca. 2.300.000 €
Projektthema: Entwicklung von fachspezifischen Lehrkonzepten zum Transfer der Praxisvermittlung in digitalen Werkstätten
Aufgabe Prof. Tümler: Fachpate für das Thema xR
Anzahl Projektpartner: 1 (HS-Anhalt)
1.) Arbeitstitel: "Gestaltung und Evaluation einer Virtual Reality-Lernanwendung im Mixed-Method-Design zur Ableitung von Handlungsempfehlungen für die Entwicklung und Implementierung von Virtual Reality-Lernanwendungen im Hochschulkontext"
Bearbeiterin: Christina Klus
Beginn der Promotionstätigkeit: 04/2025
Status: derzeit laufend
Leitfragen:
Welche Ansätze zur edukativen Skalierbarkeit bieten VR-Lernanwendungen im Hochschulbereich?
Welche Tools unterstützen die Projektpartner bei der skalierbaren Entwicklung und Implementierung von VR-Lernanwendungen im Hochschulkontext?
Inwiefern tragen Tools mit Fokus auf Skalierbarkeit zur nachhaltigen Verstetigung von VR-Lernanwendungen an Hochschulen bei?
Bisherige Publikationen im Rahmen des Promotionsprojektes sowie in bearbeiteten Forschungsprojekten:
Klus, Christina, Stoevesandt Dietrich, Simmermacher Sebastian: Immersiv lehren und lernen: Virtual Reality auf dem Weg in die medizinische Ausbildung. Jahrestagung der Gesellschaft für Medizinische Ausbildung (GMA). German Medical Science GMS Publishing House, DocWS-29-01, 2025.
DOI: https://doi.org/10.3205/25gma362
Noll, Christoph; Fleßner, Jessica; Engelmann, Theresa; Stoevesandt, Dietrich; Klus, Christina; Steffens, Sandra; Mikuteit, Marie: Curriculare Integration der VR-Einheit Leichenfund der Universitätsmedizin Halle an der Medizinischen Hochschule Hannover. Jahrestagung der Gesellschaft für Medizinische Ausbildung (GMA). German Medical Science GMS Publishing House, DocV-14-06, Düsseldorf, 2025.
DOI: https://doi.org/10.3205/25gma108
Achenbach Juliane; Bauer, Lena; Bosch, Josefin; Gießler, Christine; Hempel, Linn; Jaspers, Susanna; Klus, Christina, Ludwig, Christiane; Schwardt, Miriam; Stoevesandt, Dietrich: Das Hallenser Kontinuum (HaKom) – ein longitudinales, berufsbegleitendes Curriculum während der ärztlichen Weiterbildung und zur regionalen Fachkräftebindung. Jahrestagung der Gesellschaft für Medizinische Ausbildung (GMA).
Medical Science GMS Publishing House, DocP-12-12, Düsseldorf, 2025.
DOI: https://doi.org/10.3205/25gma311
Klus, Christina; Krumm, Katja; Jacobi, Sindy. et al. External post-mortem examination in virtual reality—scalability of a monocentric application. Int J Legal Med 138, p. 1939–1946, 2024.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00414-024-03229-9
2.) Arbeitstitel: "Einsatz von xR im Bereich hochwertiger Bildung zur Förderung der Digitalisierung sowie der Informationstechnologie"
Bearbeiterin: Caroline Schon
Beginn der Promotionstätigkeit: 08/2022
Status: derzeit laufend
Leitfragen:
Welche Probleme verhindern hochwertige Bildung zum jetztigen Zeitpunkt in Deutschland?
Welche Rolle spielt xR bei der Digitalisierung der Lehre und kann xR helfen die Digitalisierung in der Lehre verschiedener Bildungseinrichtungen voranzubringen?
Wird Bildung an Grundschulen, Gymnasien und Hochschulen durch den Einsatz von xR hochwertiger?
In welcher Form ist der Einsatz von xR in Lehre in Deutschland besonders sinnvoll?
Bisherige Publikationen im Rahmen des Promotionsprojektes sowie in bearbeiteten Forschungsprojekten:
Schon, Caroline; König, Kevin; Tümler, Johannes: Random Dot Kinematogram used in Virtual Reality: A preliminary experiment. In: Human Factors in Virtual Environments and Game Design. AHFE International Conference. AHFE Open Access, vol 137, 2024.
https://doi.org/10.54941/ahfe1004989
Schon, Caroline; Fehlig, Vanessa; Tümler, Johannes: Präsentieren in virtueller Realität als Prüfungsvorleistung. Tagungsband des "21. Workshop on E-Learning" vom 18. September 2023, Leipzig, 2024.
https://doi.org/10.33968/2024.71
Schon, Caroline; Tümler, Johannes; Ueberschär, Olaf: Virtual Reality im Grundschulkontext: Bienen-Lerninhalte im Sachunterricht. In: Proceedings of DELFI 2023, 2023.
DOI https://doi.org/10.18420/delfi2023-68
Schon, Caroline; Ueberschär, Olaf; Tümler, Johannes: Einsatz eines VR-Szenarios im Bereich Elektronik-Lehre. In: Tagungsband zur 23. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz, S. 127-131, Wernigerode, 2023.
3.) Titel: “Entwicklung einer Methodik zur Validierung und Evaluierung von Software-in-the-Loop-Umgebungen für den Software-Freigabeprozess"
Bearbeiter: Rudolf Keil
Beginn der Promotionstätigkeit: 10/2021
Status: Abgeschlossen 2026
Leitfragen:
Wie lassen sich Fahrzeug-Steuergeräte virtuell abbilden?
Welche Qualität ist dabei erreichbar und wie kann diese gesteigert werden?
An ausgewählten Steuergeräten: Kann die Entwicklung von Fahrzeug-Steuergeräten allein mit Hilfe virtueller Steuergeräte durchgeführt werden?
Bisherige Publikationen im Rahmen des Promotionsprojektes sowie in bearbeiteten Forschungsprojekten:
Keil, Rudolf; Jan Alexander Tschorn; Tümler, Johannes; Mehmet Ercan Altinsoy: Evaluation of SiL Testing Potential-Shifting from HiL by Identifying Compatible Requirements with vECUs. Vehicles 6, no. 2: 920-948, 2024.
https://doi.org/10.3390/vehicles6020044
Keil, Rudolf; Tschorn, Jan; Tümler, Johannes; Altinsoy, Mehmet Ercan: Optimization of Automotive Software Tests by Simplification of the Bus Simulation. In: 2023 IEEE International Workshop on Metrology for Automotive (MetroAutomotive), 2023.
https://doi.org/10.1109/MetroAutomotive57488.2023.10219110
4.) Titel: "Understanding Virtual Reality as a Tool for Experimental Research in Information Systems"
Bearbeiter: Jannes Menck
Beginn der Promotionstätigkeit: 06/2021
Status: Abgeschlossen 2024
Leitfragen:
What benefits might Virtual Reality experiments offer compared to traditional approaches?
How should Virtual Reality experiments be designed?
How can the benefits of Virtual Reality experiments be leveraged?
How can additional data streams of Virtual Reality experiments be leveraged?
How can the possibility of creating Virtual Environments in Virtual Reality be leveraged?
Bisherige Publikationen im Rahmen des Promotionsprojektes sowie in bearbeiteten Forschungsprojekten:
Menck, Jannes; Lechte, Henrik; Riedel, Monika; Jaja, Josephine; Tümler, Johannes: Realism and Experiments: Investigating Virtual Reality Experiments. In: Proceedings of the 44th International Conference on Information Systems, 2023.
https://aisel.aisnet.org/icis2023/adv_theory/adv_theory/1
Menck, Jannes; Lechte, Henrik; Lembcke, Tim-Benjamin; Brendel, Alfred Benedikt; Kolbe, Lutz M.: Towards design principles for experimental simulations in virtual reality–learning from driving simulators, 2023.
https://aisel.aisnet.org/hicss-56/da/augmented_reality/2/
Menck, Jannes; Uschakov, Evgeni; Lechte, Henrik; Lembcke, Tim-Benjamin; Kolbe, Lutz M.: How are you Feeling? Inferring Emotions through Movements in the Metaverse, 2023.
DOI https://doi.org/10.18420/delfi2023-68
Loske, Dominic; Menck, Jannes; Lechte, Henrik; Lembcke, Tim-Benjamin; Modicac, Tiziana; Klumpp, Matthias: The colors of performance–assessing the impact of color-coding on worker behavior in retail order picking, 2022.
Verantwortlich
Empfohlene Literatur
- Schreiber, Werner; Zimmermann, Peter (Hrsg.): Web-basierte Anwendungen Virtueller Techniken. Springer Vieweg, Berlin, 2017. ISBN 978-3-662-52955-3 und 978-3-662-52956-0 (eBook)
- Werner Schreiber und Peter Zimmermann (Hrsg.): Virtuelle Techniken im industriellen Umfeld. Heidelberg, Springer, 2011. ISBN 978-3-642-20635-1
Ausgewählte Publikationen zu xR von Johannes Tümler
ORCID: 0000-0002-4788-2667
- Tümler, Johannes; Alptekin, Melis; Krylova, Kseniia; Huang, Rong; Rödig, Jana: Weiterentwicklung des VR-BioTech-House: Wein- und Hefeherstellung. In: Proceedings of DELFI Workshops 2024, 2024.
doi.org/10.18420/delfi2024-ws-04
- Tümler, Johannes; Erazo Sanchez, Juan Enrique; Hänig, Christian: Virtual Reality, Eye Tracking and Machine Learning: Analysis of Learning Outcomes in Off-the-Shelve VR-Software. In: Proceedings of DELFI 2023, 2023. DOI doi.org/10.18420/delfi2023-32
- Keil, Rudolf; Tschorn, Jan; Tümler, Johannes; Altinsoy, Mehmet Ercan: Optimization of Automotive Software Tests by Simplification of the Bus Simulation. In: 2023 IEEE International Workshop on Metrology for Automotive (MetroAutomotive), 2023. DOI doi.org/10.1109/MetroAutomotive57488.2023.10219110
- Schon, Caroline; Ueberschär, Olaf; Tümler, Johannes: Einsatz eines VR-Szenarios im Bereich Elektronik-Lehre. In: Tagungsband zur 23. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz, S. 127-131, Wernigerode, 2023.
- Igbudu, Mary; Tümler, Johannes: Investigating Eye-Tracking in 3rd Party Off-the-Shelve Software. In: Proceedings of the 5th VR AR Learning Workshop, Karlsruhe, 2022.
- Huang, Rong; Rödig, Jana; Berger, Arne; Tümler, Johannes: Ein Virtuelles Biotech-Haus für das Lehren in der Biotechnologie. In: Proceedings of the 5th VR AR Learning Workshop, Karlsruhe, 2022.
- Tümler, Johannes; Toprak, Alp; Yan, Baixuan: Multi-user Multi-platform xR Collaboration: System and Evaluation. In: Proceedings of the HCII 2022 Virtual, Augmented and Mixed Reality: Design and Development, part of the Lecture Notes in Computer Science book series (LNCS, volume 13317), 2022.
DOI doi.org/10.1007/978-3-031-05939-1_6
- Odame, Angela; Tümler, Johannes: Is Off-the-Shelf VR Software Ready for Medical Teaching? In: Proceedings of the HCII 2022 Virtual, Augmented and Mixed Reality: Design and Development, part of the Lecture Notes in Computer Science book series (LNCS, volume 13317), 2022.
DOI doi.org/10.1007/978-3-031-05939-1_15
- Azzam, Bilal; Tümler, Johannes; Bade, Korinna: How to support rapid prototyping of virtual content for automotive AR head-up displays? In: Proceedings of the HCII 2022 Virtual, Augmented and Mixed Reality: HCI in Mobility, Transport, and Automotive Systems, part of the Lecture Notes in Computer Science book series (LNCS, volume 13335), 2022.
DOI doi.org/10.1007/978-3-031-04987-3_1
- Brauns, Sarah; Tümler, Johannes: Simulation of the Field of View in AR and VR Headsets. In: Proceedings of the HCII 2021 Virtual, Augmented and Mixed Reality, part of the Lecture Notes in Computer Science book series (LNCS, volume 12770), pages 288-300, 2021. ISBN 978-3-030-77598-8. DOI 10.1007/978-3-030-77599-5_21
- Balani, Manisha; Tümler, Johannes: Usability and User Experience of Interactions on VR-PC, HoloLens 2, VR Cardboard and AR Smartphone in a Biomedical Application. In: Proceedings of the HCII 2021 Virtual, Augmented and Mixed Reality, part of the Lecture Notes in Computer Science book series (LNCS, volume 12770), pages 275-287, 2021. ISBN 978-3-030-77598-8. DOI 10.1007/978-3-030-77599-5_20
- Schölkopf, Lasse; Lorenz, Mario; Machemehl, Mareike; Albrecht, Lina; Klimant, Philipp; Hammer, Niels; Tümler, Johannes: Haptic feedback is more important than VR experience for the user experience assessment of in-car human machine interfaces. In: Procedia CIRP 100:601-606, 2021. DOI 10.1016/j.procir.2021.05.130
- Wagener, Nadine; Stamer, Mareike; Schöning, Johannes; Tümler, Johannes: Investigating Effects and User Preferences of Extra- and Intradiegetic Virtual Reality Questionnaires. In: Proceedings of the ACM VRST '20, November 1-4, 2020, Virtual Event, Canada, 2020. ISBN 978-1-4503-7619, DOI 10.1145/3385956.3418972
- Troeger, Jasmin; Tümler, Johannes: Virtual Reality zur Steigerung empathischer Anteilnahme. In: Proceedings des GI VR / AR Workshops 2020, Trier. DOI https://dx.doi.org/10.18420/vrar2020_3
- Stamer, Mareike; Michaels, Joseph; Tümler, Johannes: Investigating the Benefits of Haptic Feedback during In-Car Interactions in Virtual Reality. In: HCI International 2020 - HCI in Mobility, Transport, and Automotive Systems. Automated Driving and In-Vehicle Experience Design 2020. Springer, Cham, 2020. ISBN 978-3-030-50523-3 (eBook) and 978-3-030-50522-6 (print), DOI doi.org/10.1007/978-3-030-50523-3
- Saxen, Frerk; Köpsel, Anne; Adler, Simon; Mecke, Rüdiger; Al-Hamadi, Ayoub; Tümler, Johannes; Huckauf, Anke: Investigation of an Augmented Reality-Based Machine Operator Assistance-System. In: Biundo, Susanne; Wendemuth, Andreas (Hrsg.): Companion Technology. Cognitive Technologies. Springer, Cham, 2017. ISBN 978-3-319-43664-7, DOI 10.1007/978-3-319-43665-4_23
- Tümler, Johannes; Mecke, Rüdiger; Rößler, Thorsten; Schenk, Daniel; Böckelmann, Irina: Examining the Augmented Reality Funnel: Does it lead to inattentional blindness? Inter collegas, 3(4), 2015. ISSN 2409-9988, DOI 10.35339/ic.2.3
- Miezal, Markus; Bleser, Gabriele; Stricker, Didier; Tümler, Johannes: Towards practical inside-out head tracking for mobile seating bucks. Workshop on Tracking Methods and Applications, ISMAR 2012
- Grubert, Jens; Hamacher, Daniel; Mecke, Rüdiger; Böckelmann, Irina; Schega, Lutz; Huckauf, Anke; Urbina, Mario; Schenk, Michael; Doil, Fabian and Tümler, Johannes: Extended Investigations on User-Related Issues in Mobile Industrial AR. In: Ninth IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR10), 2010. ISBN 978-1-4244-9345-6, DOI 10.1109/ISMAR.2010.5643581
- Schwerdtfeger, Björn; Reif, Rupert; Günthner, Willibald A.; Klinker, Gudrun; Hamacher, Daniel; Schega, Lutz; Böckelmann, Irina; Doil, Fabian und Tümler, Johannes: Pick-by-Vision: A First Stress Test. In: Eighth IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR09), 2009. ISBN 978-1-4244-5390-0, DOI 10.1109/ISMAR.2009.5336484
- Bade, Christian; Tümler, Johannes und Paul, Georg: Stationary and Mobile Augmented Reality in Industrial Applications. In: Proceedings of the International Conference on Information Technologies (InfoTech-2008), Seiten 213-222, Sofia, Bulgaria, Publishing House King, 2008. ISBN 978-954-9518-56-6
- Huckauf, Anke; Urbina, Mario H.; Doil, Fabian; Tümler, Johannes und Mecke, Rüdiger: Distribution of Visual Attention in Head-worn Displays. In: Proceedings of the ACM Symposium on Applied Perception in Graphics and Visualisation 2008 (APGV08), Los Angeles, California, USA, 2008. ISBN 978-1-59593-981-4, DOI 10.1145/1394281.1394324
- Tümler, Johannes; Mecke, Rüdiger; Schenk, Michael; Huckauf, Anke; Doil, Fabian; Paul, Georg; Pfister, Eberhard A.; Böckelmann, Irina und Roggentin, Anja: Mobile Augmented Reality in Industrial Applications: Approaches for Solution of User-Related Issues. In: Proceedings of the Seventh IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality 2008 (ISMAR08), Seiten 87-90, Cambridge, UK, 2008. IEEE Press. ISBN 978-1-4244-2840-3