FAQ
- 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 und weitere Informationen finden Sie auf den Seiten des Prüfungsausschusses. Dafür müssen Sie sich unten auf der Seite mit Ihrem Hochschulaccount einloggen.
- F: Wann haben Sie für mich Zeit?
A: Siehe unten, Datei "howtoMeeting.pdf".
Derzeit werden im Labor von Prof. Tümler folgende Abschlussarbeiten und Berufspraktika betreut (Arbeitstitel):
- Bachelorarbeit, Informatik: Emil Justus Petersen, "Entwurf und Implementierung eines modularen Unity-Frameworks zur Integration unabhängig entwickelter VR-Lernszenarien"
Daneben gibt es weitere extern betreute Abschlussarbeiten.
Diese Arbeiten wurden im Labor von Prof. Tümler abgeschlossen:
- 2025, Bachelor, Angewandte Informatik: Tim Göbel, "Integration und Evaluation multimodaler VR-Systeme: Standard-PC-VR vs. industrielle High-End-VR"
- 2024, Masterarbeit, Electrical and Computer Engineering: Akash S. Sureshbhai, "Eye Tracking in xR: A Comprehensive Teaching Scenario"
- 2024, Bachelorarbeit, Medientechnik: Maximilian Sterz, "Entwicklung einer Multi-User/Plattform-Anwendung in Unity"
- 2024, Master, Biomedical Engineering: Muhammad W. Jawaid, "Comparison of Tracking Systems"
- 2024, Master, Electrical and Computer Engineering: Ivan Kutsyianov, "Investigation of control and transfer algorithm between AR and robotic"
- 2024, Master, Biomedical Engineering: Dilan Ilke Kurt, "Real-time 3D Model Reconstruction and Visualization on Hololens 2"
- 2024, Master, Biomedical Engineering: Melis Alptekin, "Creating a Virtual Reality Simulation for Baker’s Yeast Production and Comparative Study"
- 2024, Master, Interaktive Medien: Kseniia Krylova, "Entwicklung einer interaktiven Lernumgebung in Virtual Reality für die Biotechnologie"
- 2024, Master, Electrical and Computer Engineering: Eduard Sariiev, "Drift Diffusion Model in AR"
- 2024, Bachelor, Maschinenbau: Jincheng Li, "VR Drehmaschine: Dynamische Verändernung des Meshs eines Werkstücks"
- 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:
- 2024, Berufspraktikum, Medientechnik: Maximilian Sterz "Möglichkeiten der Draw-Call Optimierung in Unity-Projekten"
- 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
Was ist damit gemeint?
- Siehe Beispielvideos: Video Joghurt, Video Bäckerhefe, Video Weinherstellung
- 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
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.)
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 (sehr gute Industrie-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?
- Hier fanden schon erste Arbeiten statt, das System ist bereit für eine Studie!
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 [großer Teil ist erledigt]
- 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: HTC Vive Focus Vision, gegen das "xR-Monster")
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
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)
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.)
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
Was ist damit gemeint?
- Der Einsatz von AR/VR/MR/xR als "neue" Medien birgt auch neue Risiken für den Abfluss von Informationen an Unberechtigte.
- einfache Beispiele:
- Handgesten können Rückschlüsse auf virtuell eingetippte Passwörter geben
- aus günstigen Winkeln können Bildschirminhalte von AR-Brillen für Außenstehende visuell sichtbar werden
- Sensoren von Brillen / xR-Geräten erfassen die Geometrie des Raumes, in dem ich mich bewege - was passiert mit diesen Daten?
- In diesem Themenbereich sollen kritische Szenarien erkannt und einzelne davon bewertet werden.
- Handlungsmöglichkeiten zur Vermeidung von Sicherheitsrisiken sollen entwickelt werden.
Welche Fähigkeiten werden benötigt oder teilweise im Rahmen der Abschlussarbeit erlernt?
- Programmierung (zwingend)
- Unity (zwingend)
Für welche Zielgruppe ist dieses Themenfeld geeignet?
- Studierende der Medientechnik, Elektro- und Informationstechnik sowie der Angewandten Informatik
Welche Aufgaben könnten in Abschlussarbeiten oder Projekten bearbeitet werden?
- Studie zur Erkennbarkeit von Displayinhalten von außen: Wenn man eine AR-Brille trägt, unter welchen Bedingungen kann man wie gut / schlecht erkennen, was in den Brillen beim AR-Benutzer angezeigt wird? Verschiedene Geräte nutzen unterschiedliche Displaytechnologien (HoloLens 1: LCoS, HoloLens 2: Laserscanner) - welchen Einfluss hat das? Welche Gegenmaßnahmen wären möglich, damit nach außen kein Bild sichtbar ist? (Programmierung in Unity und Studiendesign + Durchführung)
- Studie zur Erkennbarkeit virtueller Handeingaben: Häufig muss man in xR-Anwendungen Texteingaben machen. Kann man von außen erkennen, was dort eigegeben wurde? Welche Gegenmaßnahmen sind möglich, wie wirksam sind diese und welchen Einfluss haben diese auf das xR-Erlebnis? Sowohl für VR ( LeapMotion) als auch für AR (HoloLens 2) relevant. (Programmierung in Unity und Studiendesign + Durchführung)
- Sensorik und 3D-Daten: Welche Qualität hat das 3D-Modell, welches eine HoloLens vom Raum erzeugt? Welche Objekte lassen sich darin identifizieren? Objektkategorien und Größenordungen (Stuhl, Tisch, Tasse), Identifikation konkreter Objekte (dieser eine rote Stuhl stand gestern an einer anderen Stelle), usw. (Programmierung in Unity)
- Datenverschlüsseling: Welche Konzepte zur Verschlüsselung von Daten können auf xR-Systemen sinnvoll verwendet werden? (Konzepterstellung, Programmierung in Unity)
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
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
Verantwortlich
