Thematische 3D-Modelle zur visuellen Stadtanalyse

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1 Thematische 3D-Modelle zur visuellen Stadtanalyse Grundlagen,, Kartographentag 2010 Berlin / Potsdam Dipl.-Geogr. Anja Matatko, Prof. Dr. Jürgen Bollmann, Dr. Andreas Müller

2 Handlungsbedarf: technologische Entwicklungen Datenverfügbarkeit auch in 3D Einsatz von 3D-Modellen zur Visualisierung thematischer Informationen Vorgehensweise: Modellkonstruktion Visualisierungsvarianten standardisierte empirische Untersuchungen

3 Stadtentwicklung Tourismus Umweltplanung Wirtschaftsförderung Navigation

4 Geometrien: Digitalisiergrundlage: DGK 5 Höheninformationen: Kartierung, Luftbilder Attribute: diverse Studienprojekte Indexberechnung: Wohnumfeldqualität Straßenraumqualität Quelle zur Modellierung der thematischen Stadtlandschaft: Matatko, A. / Müller, A. / Bollmann, J. (2010) Quelle zur Berechnung des Wohnumfeldqualitätsindices: Matatko, A. / Müller, A. / Bollmann, J. (2009)

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6 Modellform LOD Dargestellte Thematik 1 2D Straßen, Gebäude 2 1 Straßen, Gebäude 3 1,5 Straßen 4 1,5 Straßen, Gebäude 5 1,5 Straßen, Gebäude, Straßennamen

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8 Fragestellung: Lohnt sich der Aufwand für die 3D-Modellierung zur Darstellung thematischer Inhalte? Falls ja: Welcher Detaillierungsgrad ist erforderlich? Welche thematische Belastung ist möglich? Methodenmix: -> Befragung -> Blickbewegungsregistrierung -> Logfile

9 Durchführung: je Modellform 1-2 Untersuchungsteams 25 Probanden je Untersuchung Vergleichbarkeit der durch identische Fragestellungen und Navigation in Untersuchungsdurchgänge zur Trennung der Registrierung von Blickbewegung und Interaktion Befragung prae- und postaktional sowie mentale Reproduktion

10 Wahrnehmungsleistung (WL) nach Bollmann (1981) = (Angebotene Zeichen * selektionierte Zeichen) / Zeitaufwand hier: Zeitaufwand identisch für alle Probanden Ermittlung des Aufwands bei den über: - Erzielte Leistung bei Aufgaben - Komplexität des Informationsangebotes - Blickbewegungsparameter

11 und Polaritätenprofil tenprofil Qualitative, subjektive Datenerhebung Assoziationen zu 3D-Modellen : Allgemeine Adjektiv-Gegensatzpaare Polaritätenprofil: Konkrete Fragestellungen zur Gestaltung der 3D- Landschaft

12 gut informationsreich interessant angenehm übersichtlich schnell positiv zweckmäßig fördernd leicht unkompliziert zuverlässig sinnvoll informativ schlecht informationsarm uninteressant unangenehm unübersichtlich langsam negativ unzweckmäßig hemmend schwer kompliziert unzuverlässig sinnlos uninformativ praeaktional postaktional

13 prae- / postaktional gut informationsreich interessant angenehm übersichtlich schnell positiv zweckmäßig fördernd leicht unkompliziert zuverlässig sinnvoll informativ schlecht informationsarm uninteressant unangenehm unübersichtlich langsam negativ unzweckmäßig hemmend schwer kompliziert unzuverlässig sinnlos uninformativ

14 Polaritätenprofil tenprofil

15 Blickbewegungsregistrierung Quantitative, objektive Datenerhebung Aufzeichnung von Fixationen und Sakkaden Auswertungsparameter: Anzahl der Fixationen durchschnittlicher Fixationsdauer Betrachtungszeit Sakkadenanzahl und -länge Herausforderung: Auswertung bei dynamischen Szenen -> Zerschneiden der Szenen erforderlich Bei statischen Aufgaben Auswertung über HotSpots

16 Blickbewegungsregistrierung Hot Spots Helligkeit der Hot Spots = Dauer der Fixationen (absolut)

17 Blickbewegungsregistrierung Hot Spots 1 4 Breite Fixationswolke: Viele Fixationen, somit hohe Informationsaufnahme, allerdings große Streuung Schmale Fixationswolke: Geringere Streuung -> hohe mentale Effizienz? Helligkeit der Hot Spots = Dauer der Fixationen (absolut)

18 Blickbewegungsregistrierung Gaze Plot Sakkaden zwischen linken und rechtem Bildbereich: Kein optimaler Blickweg, Blick schweift ab 5 Sakkaden zwischen linken und rechtem Bildbereich: Nicht optimal, aber effizienter als bei MF 1 Kreisgröße = Dauer einer Fixation (> 100ms)

19 Blickbewegungsregistrierung Gaze Plot Kreisgröße = Dauer einer Fixation (> 100ms)

20 erste Auswertungen zeigen den Nutzen der thematischen 3D-Modelle gezielter Einsatz der Thematik Methodenkombination sinnvoll weitere Untersuchung: Befragung spezifischer Nutzergruppen (Planung, Verwaltung, Forschung)

21 Vielen Dank für für Ihre Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? Dipl.-Geogr. Anja Matatko FB VI / Abteilung Kartographie

22 Dipl.-Geogr. Anja Matatko FB VI / Abteilung Kartographie