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Prof. Dr. J. Tümler

Projekt / Abschlussarbeit gesucht? Bitte hier lesen:

Ideen für neue studentische Projekte / Abschlussarbeiten

  • 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")
  • 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
      • …
  • 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
  • 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)
  • 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
  • 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.)
  • 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
  • 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.)
  • 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
  • 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

howtoMeeting.pdf

980 KB pdf

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.

2020_12_Masterarbeit_bridgefield.pdf

157 KB pdf

Verantwortlich