Viewpoint manipulations for 3D visualizations of smart buildings

Abstract

This thesis covers the design and implementation of a new single-input viewpoint manipulation technique aimed for a specific use case. The design of the technique is made based on previous literature. The objective of the research is to assess whether a single-input viewpoint manipulation technique can be as efficient as a multi-input viewpoint manipulation technique when used for observing a three dimensional (3D) model of a smart building.

After checking the existing literature about basics of viewpoint manipulation, it was decided to design a single-input viewpoint manipulation technique that can be used on a wide range of hardware including touch screen devices not capable of multi-touch input and personal computers with a regular mouse.

A 3D visualization of a nursing home was implemented to be viewed with the new technique. The nursing home in question is a smart house with sensors deployed in it, and sensor data is visualized in the 3D model. Aside from the new single-touch technique, a commonly used multi-touch technique was also implemented in order to compare the single-touch technique against it.

Participants were recruited and user tests were made to find issues with the system. The yielded results indicate some clear points in the new technique that can be improved for future research.

Tämä työ kuvaa suunnittelu- ja implementaatioprosessin kuvakulmien manipulointiin tarkoitetulle uudenlaiselle yhden sormen (single-touch) syöttöjärjestelmälle. Suunnittelu pohjautuu aiempaan tutkimukseen. Tutkimuksen tarkoituksena on arvioida, onko yhden sormen järjestelmä yhtä tehokas monen sormen (multi-touch) järjestelmään verrattuna, kun kohteena on kolmiulotteinen (3D) malli älykkäästä rakennuksesta.

Aiempiin tutkimuksiin nojaten yhden sormen järjestelmään päädyttiin, koska se tukisi suurempaa laitekantaa monen sormen järjestelmiin verrattuna. Työssä kehitettiin hoitokotia esittävä älyrakennuksen 3D-malli, jota käytettiin järjestelmän tarkastelemiseen. Kyseinen hoitokoti on anturointia sisältävä älykäs rakennus; 3D-mallia käytettiin anturidatan visualisoimiseen. Koejärjestelyissä käytettiin tavanomaista monen sormen järjestelmää vertailukohtana kehitettyyn järjestelmään. Vertailu tehtiin koehenkilöiden ja käyttäjätestien avulla. Tuloksista paljastui ominaisuuksia, joita tulisi parantaa järjestelmän tulevissa versioissa.