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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter Oldenbourg September 25, 2009

Sketch-Based Navigation in 3D Virtual Environments Skizzen-basierte Navigation in virtuellen 3D-Umgebungen

  • Benjamin Hagedorn and Jürgen Döllner

Abstract

Navigation represents a fundamental interaction technique for 3D virtual environments (3DVEs) — it enables users to explore the virtual world and to interact with its objects. For this, effective navigation techniques are required that take into account users and their goals. They also should prevent common problems of 3D navigation, such as an intricate camera control or “getting-lost” situations due to incoherent and confusing camera views. Smart navigation aims at this category of navigation techniques; it represents a special type of smart interaction and, thus, an essential element of smart graphics. This article presents the conceptual building blocks of smart navigation for 3DVEs and describes a navigation technique that allows for specifying navigation commands by sketches and gestures: Users sketch their navigation intentions on top of the perspective projection of the 3D scene; the system interprets these sketches regarding the affected scene geometry, as well as the spatial and temporal context. Based on this interpretation, navigation activities are derived and automatically performed. By providing assistance and automation, the smart navigation approach can substantially simplify user interfaces for 3DVEs and, thus, represents an essential component for novel applications of 3DVEs, e. g., based on touch-sensitive displays.

Zusammenfassung

Navigation stellt eine grundlegende Form der Interaktion mit virtuellen 3D-Umgebungen dar — sie ermöglicht Benutzern die virtuelle Welt zu untersuchen und mit deren Objekten zu interagieren. Hierbei sind Navigationstechniken entscheidend, die eine hohe Effektivität in Bezug auf die Aufgaben und Ziele der Benutzer aufweisen. Sie sollten außerdem häufige Probleme bei der 3D-Navigation vermeiden, wie zum Beispiel eine umständliche Kamerasteuerung oder den Verlust der Orientierung durch inkohärente, verwirrende Kameraansichten. Smart Navigation befasst sich mit ebensolchen Navigationstechniken; sie stellt einen speziellen Typ von Smart Interaction dar und ist deshalb ein wesentlicher Bestandteil von Smart Graphics. Dieser Artikel stellt die konzeptionellen Bestandteile von Smart Navigation für virtuelle 3D-Umgebungen vor und beschreibt eine Navigationstechnik, die es ermöglicht, Navigationskommandos durch Skizzen zu spezifizieren: Benutzer zeichnen ihre Navigationsintentionen auf die perspektivische Ansicht der 3D-Szene; das System interpretiert diese Skizzen dann unter Berücksichtigung der betroffenen Szenengeometrie und des zeitlichen und räumlichen Kontextes. Auf Grundlage dieser Interpretation werden Navigationsaktionen bestimmt und automatisch ausgeführt. Smart Navigation kann durch Assistenz und Automation wesentlich zur Vereinfachung der Benutzungsschnittstellen für virtuelle 3D-Umgebungen beitragen und stellt damit einen wichtigen Bestandteil für neue, zum Beispiel auf berührungsempfindlichen Displays basierende, Anwendungen dar.


* Correspondence address: Hasso-Plattner-Institute, Prof.-Dr.-Helmert-Str. 2-3, 14482 Potsdam, Deutschland,

Published Online: 2009-09-25
Published in Print: 2009-05

© by Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München, Germany

Downloaded on 9.2.2023 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1524/itit.2009.0537/html
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