Projekt / Abschlussarbeit gesucht? Bitte hier lesen:
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Haben Sie ein Thema für mich?
Einige allgemeine Fragen und Antworten:
- F: Haben Sie ein Thema für meine Abschlussarbeit?
A: Siehe unten, dort gibt es meist einige Ideen. Sie dürfen mir gern auch Ihre eigene Idee schicken.
- F: Ich kann nicht programmieren. Kann ich bei Ihnen eine Abschlussarbeit schreiben?
A: Sie "dürfen" es natürlich tun, aber ich kann Ihnen vermutlich kein geeignetes Thema vorschlagen.
- F: Haben Sie ein Template / eine Vorlage für meiner Arbeit?
A: Vorlagen finden Sie bei meinem Kollegen Marc Enzmann.
- F: Wann haben Sie für mich Zeit?
A: Siehe unten, Datei "howtoMeeting.pdf".
- F: Haben Sie ein Thema für meine Abschlussarbeit?
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Laufende interne Abschlussarbeiten und Praktika
Derzeit werden im Labor von Prof. Tümler folgende Abschlussarbeiten und Berufspraktika betreut (Arbeitstitel):
- Masterarbeit, Biomedical Engineering: Melis Alptekin, "VR Biotech-House Laboratory"
- Masterarbeit, Biomedical Engineering: Dilan Ilke Kurt, "VR Telepresence"
- Masterarbeit, Electrical Engineering: Eduard Sariiev, "Random-Dot Kinematogram in AR"
- Masterarbeit, Electrical Engineering: Ivan Kutsyianov, "AR Robot navigation planning"
- Masterarbeit, Interaktive Medien: Kseniia Krylova, "VR Biotech-House wine production"
- Masterarbeit, Biomedical Engineering: Muhammad Jawaid, "Comparison of tracking systems"
- Bachelorarbeit, Medientechnik: Maximilian Sterz, "Entwicklung einer Multi-User/Plattform-Anwendung in Unity"
Daneben gibt es weitere extern betreute Abschlussarbeiten.
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Abgeschlossene Arbeiten und Projekte
Diese Abschlussarbeiten wurden im Labor von Prof. Tümler abgeschlossen:
- 2024, Bachelor, Maschinenbau: Jincheng Li, "VR Drehmaschine: Dynamische Verändernung des Meshs eines Werkstücks"
- 2023, Bachelor, Berufspraktikum, Medientechnik: Maximilian Sterz, "Entwicklung und Evaluierung eines dynamischen Werkzeugs zur Reduktion der Batches / SetPass Calls in Unity"
- 2023, Bachelor, Angewandte Informatik: Kevin König "Evaluierung des Einflusses von virtueller Realität auf die sequentielle Informationsverarbeitung des Menschen mittels Random-Dot-Kinematogrammen"
- 2023, Bachelor, Angewandte Informatik: Jonas Bongartz "Vergleich der Umsetzung eines VR-Projektes zwischen Unity und der Unreal Engine 5"
- 2023, Master, Biomedical Engineering: Ahmed Umer, "Teaching Tracking System: Developing a Low-Cost Multi-Sensor Tracking System for Virtual and Mixed Reality Education"
- 2023, Master, Biomedical Engineering: Juan Felipe Diaz Quintero "Development of a Didactic VR Tool for Minimal Invasive Surgery" (Video)
- 2023, Master, Biomedical Engineering: Mohsin Amjad "Implementation of Eye Tracking in Virtual reality Lathe Machine"
- 2023, Master, Biomedical Engineering: Gerald Justin Goenawan "Investigation of Scene Management Implementation on a Virtual Reality Biotech House in Unity"
- 2022, Bachelor, Maschinenbau: Peiyuan Wang "Exploration von WebAR/VR für die Lehre"
- 2022, Bachelor, Maschinenbau: Yifan Shi "Vollständiges Praktikum an der VR-Drehmaschine" (Video)
- 2022, Master, Biomedical Engineering: Mary Igbudu "Analysis of Eye-Tracking Data in Virtual Reality - In Correlation to Medical Educational Result" - siehe Konferenz-Publikation: 5. VR AR Learning Workshop
- 2022, Bachelor, Maschinenbau: Jiaming Jiang "Konvertierung einer interaktiven Virtual Reality Anwendung für den 2D-Monitor"
- 2021, Master, Interaktive Medien: Rong Huang "Konzept eines Biotech-Hauses in Virtual Reality
am Beispiel der Joghurt-Herstellung" (Video) - siehe Konferenz-Publikation: 5. VR AR Learning Workshop - 2021, Master, Data Science: Mingjian Liu "xR-Szenensynchronisation zwischen unterschiedlichen Plattformen"
- 2021, Master, Biomedical Engineering: Angela Odame "Virtual Reality as a Teaching Tool in Cardiac Anatomy Education" - siehe HCI International Publikation
- 2021, Master, Biomedical Engineering: Alp Toprak "Investigation of Visualizing Interaction Metaphors to enable Collabration for Augmented and Virtual Reality on Multi-Plaforms for Medical Applications" - siehe HCI International Publikation
- 2021, Bachelor, Maschinenbau: Yuntao Xu "Simulation der Drehmaschine in Unity Engine und deren Interaktion durch VR Geräte"
- 2020, Master, Biomedical Engineering: Manisha Balani "Investigation of Interaction Metaphors for Augmented and Virtual Reality on Multi-Platforms for Medical Applications" - siehe HCI International Publikation
Daneben werden folgende ausgewählte Projektarbeiten hier präsentiert:
- 2023, Berufspraktikum Bachelor, Maschinenbau: Jincheng Li, "Virtual PlayDoh: Knete in VR simulieren" (Video)
- 2023, Projektarbeit Master, Data Science, Juan Enrique Erazo Sanchez: "KI-basierte Analyse von Blickbewegungsdaten (Nachfolger dieser Arbeit): Erstellen und Trainieren eines Modells, Test mit Blickbewegungsdaten einer vorherigen Studie"
- 2023, Projektarbeit, Medientechnik: "Arduino basierte Unity3D Steuerung"
- 2022, Directed Research Studies, Master Biomedical Engineering:"Evaluation of Azure Kinect DK, Demo Application and comparison with Kinect V2"
- 2022, Directed Research Studies, Master Biomedical Engineering: "Demo Application for HoloLens2" und Handbuch "How to create new HoloLens2 projects with Unity"
- 2022, studentisches Projekt, Master Biomedical Engineering: (Video link) "Hip Joint Surgery in VR"
- 2021, studentisches Projekt, Master Biomedical Engineering: "Identification and evaluation of alternatives to Unity which are not under U.S. Sanction list"
- 2020, studentisches Projekt, Master Elektrotechnik: (Video link) "Lern-Tracking-System zum Einsatz in der Lehre"
- 2020, studentisches Projekt, Bachelor Elektro- und Informationstechnik: (Video link) Überprüfung und Inbetriebnahme eines LC80 Lerncomputers aus der DDR
Ideen für neue studentische Projekte / Abschlussarbeiten
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xR Monster
Was ist damit gemeint?
- Wir wollen die besten für uns verfügbaren Technologien in ein System verbinden: HaptX Gloves (haptische Handschuhe), bHaptics Vest (haptische Weste), Varjo XR3 (beste VR-Brille) -> ein xR-Monster!
- Dieses System wollen wir gegen ein Standard-VR-System vergleichen: Wie gut ist die Immersion, die Präsenz, die Effektivität?
- Welche Evaluationssoftware sollten wir dafür verwenden? Wir benötigen Software auf höchstem Level, bestmögliche Qualität und Integration der Weste+Handschuhe! Vielleicht nehmen wir dafür Half Life Alyx als Evaluationssoftware?
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Unity (zwingend)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Studierende der Informatik
- evtl. Studierende der Elektro- und Informationstechnik, Biomedizinischen Technik oder Medientechnik
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Kombination aller Systeme (Weste, Handschuhe, Brille) in ein eigenes Unity-Projekt
- Kontaktaufnahme mit Varjo, HaptX und bHaptics sowie Valve, um zu diskutieren, wie wir die Technologien in einer Studie verwenden können.
- Durchführung einer Studie (Standard-System: HP Reverb G2, gegen das "xR-Monster")
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Roboter und xR
Was ist damit gemeint?
- Im Rahmen des EduXBot-Projektes wird eine VR-Anwendung benötigt, die dazu dient, die Bewohner von Pflegeheimen auf spielerische Weise kognitiv zu fördern
- Ein einfacher Escape Room oder Puzzle Room soll dafür entwickelt werden
- Was sind geeignete Aufgaben für die Bewohner der Pflegeheime?
- Soll die Anwendung ausschließlich im Sitzen verwendet werden oder auch im Stehen?
- Gibt es verschiedene Schwierigkeitsstufen?
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Unity (zwingend)
- 3D-Modellierung (kann erlernt werden)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Alle Studierenden des FB5, FB6, FB7 (beachte: benötigte Fähigkeiten oben)
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Erstellung von ein oder mehreren Escape Rooms/Puzzle Rooms in Unity für eine Pico 4 VR-Brille
- Design und Generierung von 3D-Modellen
- Mögliche Rätsel bzw. Aufgaben:
- Einen versteckten Schlüssel in einer Kiste finden und damit eine Tür öffnen
- Eine Waage mit Gewichten ausbalancieren, um eine Schublade zu öffnen
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HoloLens 2 für die Erste-Hilfe-Ausbildung
Was ist damit gemeint?
- Wir haben einen Erste-Hilfe-Dummy im xRLab.
- Diesen Dummy möchten wir mit Elektronik ausstatten, damit er uns zurück melden kann, ob man die Erste-Hilfe-Maßnahmen korrekt ausführt.
- Die Anweisungen, die ausgeführt werden sollen, sollen in einer HoloLens 2 AR-Brille eingeblendet werden.
- Dadurch sieht ein Trainee, was genau zu tun ist und bekommt live Rückmeldungen, ob er/sie die Arbeitsschritte korrekt ausführt.
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Elektronik/Elektrotechnik (zwingend)
- Unity (zwingend)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Studierende der Biomedizinischen Technik / Biomedical Engineering
- evtl. Studierende der Informatik, Elektro- und Informationstechnik
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Elektronik-Integration in den Dummy
- Auswertung und Aufbereitung der Sensordaten
- Übermittlung der Sensordaten an die HoloLens 2
- Nutzergerechte Darstellung der Sensordaten in der HoloLens 2
- Gestaltung von AR-Anzeigen zur Erklärung von Arbeitsschritten in der HoloLens 2
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Multi-User Multi-Plattform Kollaboration
Was ist damit gemeint?
- Siehe Beispielvideo: Video
- Mehrere (AR, VR, MR) xR-Systeme arbeiten gleichzeitig in einer xR-Sitzung.
- Kann ein AR-Smartphone-User mit einem VR-Headset-User zusammenarbeiten?
- Welche Probleme werden dabei entstehen? (VR-Controller vs. Smartphone-Screen-Tap vs. Hands-Free-Interaction)
- Wie können diese Schwierigkeiten überwunden werden, sodass die Wahl der Plattform einen möglichst geringen Einfluss auf das xR-Erlebnis hat?
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Unity (zwingend)
- Netzwerkkommunikation (kann erlernt werden)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Studierende der Informatik
- Studierende der Elektro- und Informationstechnik oder Medientechnik, wenn gute Programmierfähigkeiten vorhanden sind
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Bestehendes System aus Unity 2019 auf aktuelle Unity-Version portieren
- Markerbasierte Einmessung im AR/VR-System
- SpatialData aus VR-Systemen (Windows Mixed Reality) und Android extrahieren und nutzbar machen
- Data management - wann, warum, wie werden Daten effizient zwischen den Endgeräten synchronisiert?
- Mixed Reality Toolkit (MRTK) mit CardboardVR verwenden (dies ist bisher nicht möglich, wäre aber sehr interessant)
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VR Biotech-House
Was ist damit gemeint?
- Siehe Beispielvideo: Video
- Biotechnologische Produkte befinden sich überall in unserem Leben: Seife, Joghurt, Bäckerhefe, etc.
- Wir stellen ein "Alltags-Haus" in VR dar, in dem man leben könnte.
- An verschiedenen Stellen findet man Biotechnologische Produkte und kann diese in VR-Simulationen entweder selbst erzeugen oder Details zur Erzeugung erfahren
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Unity (zwingend)
- 3D-Modellierung (kann erlernt werden)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Alle Studierenden des FB5, FB6, FB7 (beachte: benötigte Fähigkeiten oben)
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Erweiterung um zusätzliche Szenarien. Zum Beispiel die Herstellung von:
- Brot,
- Bier,
- Zitronensäure,
- Waschmittel-Enzyme,
- Insulin,
- Penicillin,
- Zellulose,
- Kompost,
- Biodiesel,
- ...
- Interessant wäre auch: Animation von Mikroorganismen und -mischkulturen
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xR-Technologien (3D, Haptik, EyeTracking, ...)
Was ist damit gemeint?
- Dies ist kein festes "Projekt", sondern beinhaltet technisch interessante Themen, die unabhängig von anderen laufenden Projekten bearbeitet werden können
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Unity (zwingend)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Alle Studierenden des FB5, FB6
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- 3D-Monitor LookingGlass 16" und LeapMotion:
Das "LookingGlass" ist ein Autostereoskopischer 3D-Monitor. Einige unserer bereits existierenden VR-Szenarien könnte man auf diesem Gerät ausprobieren und in einer Studie zur "normalen VR" vergleichen. Eine Demo-Anwending ist bereits vorhanden. - EyeTracking:
Wir haben verschiedene AR/VR-Brillen mit EyeTracking Funktionalität. Damit ist es möglich die Augen als Interaktionswerkzeug in AR/VR zu verwenden. Man schaut auf ein Objekt und es reagiert darauf! Was könnte man damit interessantes machen? Hier einige Ideen, von denen manche in einer Abschlussarbeit untersucht werden könnten:- Man könnte untersuchen, ob Anwenderinnen und Anwender die relevanten Informationen finden - und falls nicht, Hilfe anbieten.
- Man könnte die Interaktion mit Objekten grundsätzlich anders gestalten: Nur wenn man direkt auf ein Objekt schaut, kann man damit eine Interaktion auslösen.
- Die Blickbewegungen könnten hinterher ausgewertet werden um zu verstehen, wie eine Person ein xR-Szenario verwendet hat.
- Mozilla Hubs einrichten und explorieren:
Mozilla Hubs ist eine Plattform, auf der mehrere 3D/VR-Anwenderinnen und -Anwender sich treffen und gemeinsam interagieren können. Vielleicht können wir so einen Server selbst aufsetzen und betreiben? - VR-Tele-Hände:
(Zuerst dieses Video ansehen) Bi-direktionale Steuerung für Roboter-Hände, Sensorik und haptische VR-Handschuhe (je nach Schwerpunkt Programmierung in Unity oder Erzeugen von 3D-Modellen, Physischer Aufbau, Auslegung der Elektronik, 3D-Druck, etc.)
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Computergrafik
Was ist damit gemeint?
- Hier befinden sich Themen, die sich mit der Optimierung von xR-Szenen beschäftigen.
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Verständnis der CPU/GPU Pipeline (zwingend)
- Unity (zwingend)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Studierende der Informatik
- evtl. Studierende der Elektro- und Informationstechnik
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Shader-Entwicklung: Clipping-Shader zur Simulation eines Field-of-View (Simulation von AR-Displays in VR)
- Shader-Entwicklung: Entwicklung eines Shaders für das LookingGlass 3D-Display und Analsye von Möglichkeiten zur Performance-Optimierung
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VR-Drehmaschine
Was ist damit gemeint?
- Siehe eine der vorherigen studentischen Arbeiten: diese Arbeit oder dieses Video
- Bei uns am Fachbereich werden im Maschinenbau-Verfahren genutzt und unterrichtet.
- Ein Verfahren zur Werkstückbearbeitung ist die Drehmaschine.
- Im realen Praktikum des Maschinenbau-Studiums können die Studierenden leider die Drehmaschine nicht selbst bedienen
- Daher entwickeln wir einen VR-Drehmaschine-Simulator.
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Unity (zwingend)
- 3D-Modellierung (kann erlernt werden)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Alle Studierenden des FB5, FB6
- Insbesondere natürlich Studierende des Maschinenbaus
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Durchführung einer Studie: Wie gut ist die Anwendung geeignet zum Einsatz mit Studierenden? Wird mit der VR-Anwendung relevantes Wissen vermittelt? Wird das Wissen "korrekt" vermittelt?
- Wie könnte das VR-Praktikum als Zulassungsvoraussetzung für das reale Praktikum an der realen Drehmaschine genutzt werden? (ggf. Generierung eines Codes, mit dem die Lehrenden sehen können, wie gut/schlecht die Studierenden im VR-Praktikum waren)
- Erweiterung der bestehenden Anwendung um neue Inhalte (Umgebung: Werkhalle; Interaktion mit Werkzeugen; zusätzliche Bearbeitungsschritte, etc.)
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Alt gegen Neu: C64, Arduino & Co
Was ist damit gemeint?
- Siehe eine der vorherigen studentischen Arbeiten: dieses Video
- Ich habe einige alte Lern- und Heimcomputer LC80 aus den 1980er Jahren zur Verfügung. Deren Leistungsfähigkeit ist teilweise ähnlich zu heutigen Arduino Microcontrollern. Damit könnte man doch etwas interessantes anstellen?
- Ein C64 Spielecomputer steht samt Diskettenlaufwerk ebenfalls zur Verfügung.
- Weiterhin habe ich historische VR-Brillen, die technisch einwandfrei sind - jedoch gewartet und überholt werden müssen. Ein Betrieb an heutigen PCs wäre wünschenswert aber ist bisher nicht möglich.
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Elektronik / Elektrotechnik (zwingend)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Studierende der Elektro- und Informationstechnik
- Alle Studierenden mit entsprechendem Interesse und Elektronik-Fähigkeiten
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Kommunikation zwischen Arduino und LC80 herstellen: Der LC80 besitzt ein Kassetten-Interface. Dies könnten wir verwenden, um Programme vom Arduino auf den LC80 zu übertragen, quasi als externen Speicher
- Technische Überprüfung und Instandsetzung eines Koffer-Rechners, ähnlich zu LC80
- Technische Überprüfung und Inbetriebnahme eines C64, ggf. Software oder Erweiterungen dafür entwickeln
- Technische Überprüfung und Methoden zum Betrieb einer Cybermaxx VR Brille an heutigen PCs
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Weitere Ideen
Was ist damit gemeint?
- Hier befinden sich Themen, die den anderen Themenbereichen nicht zugeordnet werden konnten
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- unterschiedlich
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Studie zu Nachhaltigkeit von xR: Wie trägt xR zu Nachhaltigkeit bei? Welche Potenziale gibt es und wie werden diese Potenziale derzeit genutzt? Ihre Aufgabe ist es, bei verschiedenen Unternehmen Interviews zum Einsatz der xR-Technologie zu führen: Wo wird es eingesetzt, wie wird es eingesetzt, welche "alten" Prozesse wurden eingespart, wie haben sich Prozesse entwickelt? (Beispiel: Werden weniger physische Prototypen gebaut?) Die Interviews werten Sie (nach noch zu definiernden Fragestellungen) aus.
- Programmierung mit Minecraft! Es ist ein bisschen Verrückt, aber mit Minecraft kann man programmieren - und zwar super-low-level. In diesem Projekt soll eine Schaltung in Minecraft entworfen werden, die Basis-Funktionen einer CPU beinhaltet. Dies soll später z.B. für die Lehrveranstaltung "Ingenieurinformatik" benutzt werden, um daran die Funktionsweise einer CPU zu erklären. Hier ein Video für die Idee: Video
- Theremin: Mit dem Raspberry Pico oder Arduino soll ein Theremin gebaut werden. Dies ist ein interessantes Musikinstrument.
- HoloLens 2 "HowTo": Lernanwendung für die Bedienung der HoloLens 2 erweitern (Programmierung in Unity)
- Block-basierte Programmierung in Unity: Können wir ein "Scratch für Unity" (siehe hier) erstellen, um Studenten zu helfen, Programmieren zu lernen?
Terminvereinbarung
Externe offene Arbeiten (bei Industrie- und Forschungspartnern, betreut durch Prof. Tümler)
Hier finden Sie Abschlussarbeiten, die durch Prof. Tümler betreut und in einer externen Institution durchgeführt werden.