Hochschulschriftenserver der Hochschule der Medien Stuttgart
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Accessibility of 360 Educational Learning Platforms: Guidelines and Evaluation
Full text linkThe way the world works stems from the assumptions of people with no disabilities. Education, which is supposed to provide equal opportunities for everyone, presents significant barriers to persons with impairments. In recent years, technologies like immersive environments have entered the classroom, providing new possibilities for students and teachers. However, there are still no official accessibility guidelines for 360-degree platforms.
This thesis combines recommendations and requirements from different sources, including official documents like EN 301 549. The derived standards
form a set of guidelines for 360-degree platforms, divided into multiple categories according to their corresponding user groups. Three 360-degree educational learning platforms - ThingLink, ImmerseMe, and Uptale, undergo accessibility testing, based on the derived guidelines, to emphasize common barriers which persons with disabilities encounter. The thesis outlines recommendations for developers and workarounds for authors on making 360-degree platforms more accessible.
The examination shows that currently, persons with visual impairments experience the most barriers. However, proportionately to the number of guidelines per user group, persons with photosensitive epilepsy are most affected. The less immersive viewbrowser mode, tends to be more accessible than the VR mode. Alas, VR in itself is not fully accessible. For instance, there is no system-wide screen reader, and developers should provide their custom Text To Speech (TTS) function. Additionally, educators cannot circumvent certain barriers like the lack of keyboard interactions, and developers should work on the technical solutions for those issues.Die Funktionsweise der Welt stammt aus Annahmen von Personen ohne
Behinderungen. Ausbildung, die jeder die gleichen Chancen bieten sollte, bringt
bedeutsame Barrieren an Personen mit Behinderungen. In den letzten Jahren sind
Technologien wie immersive Umgebungen in das Klassenzimmer eingetreten. Sie
bringen neue Möglichkeiten für Schülern und Lehrern. Trotzdem gibt es keine
offiziellen Richtlinien für 360-Grad Plattformen.
Die Thesis kombiniert Empfehlungen und Anforderungen aus unterschiedlichen
Quellen, einschließlich, offizieller Dokumente wie der EN 301 549. Die abgeleiteten Regeln formen eine Reihe von Richtlinien, die in verschiedene Kategorien aufgeteilt sind, je nach Nutzergruppen. Drei 360-Grad Lernplattformen – ThingLink, ImmerseMe und Uptale, unterziehen sich einem Barrierefreiheitstest. Die Prüfung basiert auf den abgeleiteten Richtlinien, um übliche Barrieren hervorzuheben. Die Thesis entwirft Empfehlungen für Entwickler und Problemumgehungen für Autoren über die Barrierefreiheit von 360-Grad Plattformen.
Die Evaluation zeigt, dass im Moment Personen mit visuellen Beeinträchtigungen die meisten Barrieren erleben. Jedoch sind Personen mit lichtempfindlicher Epilepsie proportional zur Anzahl der Regeln pro Nutzergruppe am stärksten betroffen. Die weniger immersive Ansicht – Browser, ist zugänglicher im Vergleich zu der VR-Ansicht. VR selbst ist noch nicht barrierefrei. Zum Beispiel gibt es kein
systemweites Screenreader, und Entwickler müssen ihre eigenen Text-to-Speech
Funktionen einbauen. Zudem können Lehrende einige Barrieren, wie beispielsweise
fehlende Tastaturinteraktionen, nicht verhindern und Entwickler müssen an den
technischen Lösungen arbeiten
Automatische Prüfung von Websites auf Barrierefreiheit – Ein Vergleich mit einem manuellen Verfahren
Full text linkDie vorliegende Bachelorarbeit widmet sich der Untersuchung der Unterschiede zwischen automatisierten und manuellen Prüfverfahren zur Bewertung der Barrierefreiheit von Websites. Der Fokus der Untersuchung liegt auf dem Vergleich der Plattform Accessibility Cloud mit dem BIK BITV-Test hinsichtlich Genauigkeit, Effizienz und Nutzerfreundlichkeit.
Zur Durchführung wurde eine separate Testwebsite entwickelt, die für 55 ausgewählte Prüfschritte des BITV-Tests jeweils ein positives und ein negatives Beispiel enthält. Die
Analyse folgte einem Mixed-Methods-Ansatz, d.h., es wurde eine Tool-Analyse (Coverage, Completeness, Correctness) und zusätzlich Usability-Tests mit zwei Gruppen von Studierenden durchgeführt. Die erste Gruppe setzte sich aus Prüfenden mit Barrierefreiheitskenntnissen zusammen, wohingegen die zweite Gruppe aus Entwicklern ohne
spezielle Vorerfahrung bestand.
Die Resultate zeigen, dass die Accessibility Cloud zwar dazu fähig ist, einzelne Barrieren
adäquat zu klassifizieren, jedoch lediglich einen geringen Teil der implementierten Fehler
identifiziert. In Bezug auf die Effizienz bietet das Tool deutliche Vorteile, da automatisierte Prozesse Zeit sparen. Die Analyse der Nutzerfreundlichkeit fiel hingegen gemischt aus: Einerseits wurden Übersichtlichkeit und Hilfestellungen positiv bewertet, andererseits zeigten sich Sprachinkonsistenzen, Unsicherheiten bezüglich der Vollständigkeit so wie vereinzelte Hürden bei der Bedienung. Diese Ergebnisse spiegeln sich konsistent in den UEQ-Ergebnissen sowie den Beobachtungen und Interviews wider.
Die vorliegende Arbeit gelangt zu dem Schluss, dass automatisierte Verfahren wie die Accessibility Cloud eine wertvolle Ergänzung zur Barrierefreiheitsprüfung darstellen, jedoch keine vollwertige Alternative zu manuellen Tests bieten
hürdelos statt würdelos - Storybook zur Digitalen Barrierefreiheit
Full text linkStorybook zur digitalen Barrierefreiheit des Forschungsprojekts SHUFFLE am Institut für Digitale Ethik (IDE
Entwicklung von Spielmechaniken für ein VR-Videospiel mit haptischem und auditivem Feedback im Hinblick auf barrierefreie Bedienbarkeit für sehbeeinträchtigte Personen
Full text linkAufgrund des demografischen Wandels und der steigenden Weltbevölkerung wird die Zahl der Sehbehinderungen in Zukunft vermutlich weiter ansteigen. In der aktuellen Entwicklung von virtueller Realität werden Menschen mit starken Sehschwächen schwer benachteiligt, da es wenige Lösungen gibt, um diese Personen zu inkludieren. In folgender Arbeit werden Möglichkeiten geprüft VR-Spiele, speziell für Menschen ohne Augenlicht, zu entwickeln. Durch eine Analyse von Faktoren der Blindheit und bereits bestehenden Hilfsmitteln in der realen und virtuellen Welt wird eine Grundlage geschaffen, welche zeigt, was bei der Entwicklung solcher Spiele wichtig ist und welche Möglichkeiten genutzt werden können. Auf dieser Grundlage habe ich verschiedene Spielmechaniken entwickelt, welche zusätzlich mit einem haptischen Handschuh, der als weiteres Hilfsmittel dienen soll, bedienbar sind. Die Spielmechaniken wurden dann durch einen User-Test mit 10 Teilnehmern getestet. Die Nutzerstudien zeigten, dass es möglich ist, Spiele in virtueller Realität für blinde Personen zu entwickeln. Dabei wurde auch gezeigt, dass sich Spiele die Sortierungen, bestimmte Bewegungen oder Hide-and-Seek-Techniken beinhalten, besonders für Spiele ohne Sicht geeignet sind. Durch Beobachtungen während den den Tests wurden auch mehrere Probleme und weitere Barrieren entdeckt. Dabei war vor allem sichtbar, dass ein besseres haptisches Erlebnis durch den Handschuh nur eine geringe Hilfestellung bietet. Viel wichtiger für die Verständlichkeit und einen flüssigen Spielablauf solcher Spiele ist ein gut definiertes und ausgereiftes Sounddesign. Zudem wurde gezeigt, dass auch Menschen ohne Sehbehinderung Spaß an Spielen ohne Sicht in virtueller Realität haben können und diese Technologie nicht nur für Personen mit Sehschwächen genutzt werden muss
Conceptualization and Evaluation of Guidelines for Effective Disability Simulations in the Context of a Digital Information Platform
Full text linkIm Jahr 2021 gaben 15,9% der deutschen Studierenden an, dass ihr Studium durch eine Behinderung erschwert wird. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, dass Hochschulen ihre Lehrmethoden anpassen, um Studierende mit Behinderungen zu unterstützen. In dieser Studie wird die Wirksamkeit von Behinderungssimulationen als Instrument zur Sensibilisierung von Hochschullehrenden für die Bedürfnisse dieser Studierenden untersucht. Während Simulationen von Behinderungen häufig kritisiert werden, weil sie möglicherweise negative Einstellungen fördern, zielt diese Forschung darauf ab, diesen Bedenken durch die Entwicklung von Richtlinien für effektivere Simulationen zu begegnen. Die Studie umfasst eine Literaturrecherche, eine Umfrage zu den Erfahrungen von Studierenden und die Entwicklung von drei verschiedenen Simulationsspielen auf der Grundlage der abgeleiteten Richtlinien. Die Spiele werden durch Benutzertests evaluiert, um ihre Auswirkungen auf das Lernen, die Empathie und das Engagement der Teilnehmer zu bewerten. Die Studie ergab, dass die Lernergebnisse effektiv erreicht wurden, wobei sich die Spielmechanik als erfolgreicheres Medium
für die Wissensvermittlung erwies als textliche Erklärungen. Die Teilnehmer berichteten auch von einem hohen Engagement und fanden die Spiele einstimmig unterhaltsam. Allerdings zeigten nur wenige Teilnehmer ein gesteigertes Einfühlungsvermögen. Die meisten nahmen Studierende mit Behinderungen als weniger fähig wahr, typische Studiensituationen zu bewältigen, nachdem sie die Spiele gespielt hatten.In 2021, 15.9% of German students reported having conditions that made studying more difficult, which highlights the need for universities to adapt teaching methods to support students with disabilities. This study explores the effectiveness of disability simulations as a tool for sensitizing university teaching staff to the needs of these students. While disability simulations have been criticized for potentially fostering negative attitudes, this research aims to address these concerns by developing guidelines for more effective simulations. The study involves a literature review, a survey of student experiences, and the development of three different simulation games based on the derived guidelines. The games are evaluated through user testing to assess their impact on participants’ learning, empathy, and engagement. The study found that learning outcomes were effectively achieved, with game
play mechanics proving to be a more successful medium for knowledge transfer than textual explanations. Participants also reported high engagement, unanimously finding the games enjoyable. However, only a few participants showed increased empathy. Most participants perceived students with disabilities as less capable of managing typical study situations after playing the games
Entwicklung und Evaluation eines Web-Portals für das Prüfverfahren Easy-Web-Check
Full text linkDie vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Evaluation einer Software zur Durchführung des Testverfahren Easy-Web-Check anhand der Kriterien der EN 301 549. Mit Hilfe der Software sollen Prüfende Websites auf Barrierefreiheit untersuchen und detaillierte Prüfberichte erstellen können. Das Testverfahren Easy-Web-Check wurde an der Hochschule der Medien konzipiert und entwickelt, um die häufigsten Zugänglichkeitsprobleme für Menschen mit Behinderungen auf vereinfachte Weise zu identifizieren und zu beheben. Das Verfahren überprüft 53 der 94 obligatorischen Kriterien die in der Barrierefreie Informationstechnik Verordnung (BITV 2.0) zitiert werden und ermöglicht auf diese Weise eine umfassende und effiziente Bewertung der Barrierefreiheit von Websites.
Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Web-Portal integriert alle Prüfschritte des Easy-Web-Checks in einer benutzerfreundlichen Software für das Web. Damit leistet das Web-Portal einen Beitrag zur Förderung der digitalen Inklusion und unterstützt Webentwickelnde sowie Betreibende von Websites bei der Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen an die Barrierefreiheit. Im Rahmen dieser Arbeit haben wir ein Konzept sowie einen Design-Prototyp erstellt und die Software technisch geplant und entwickelt. Darüber hinaus haben wir die Software in einer Pilotstudie validiert, indem wir qualitative Nutzertests durchgeführt haben.This bachelor's thesis addresses the development and evaluation of a software for executing the Easy-Web-Check test procedure in accordance with the criteria set forth in EN 301 549. The software is designed to assist testers in the examination of websites for accessibility, as well as the creation of comprehensive test reports. The Easy-Web-Check test procedure was designed and developed at Hochschule der Medien with the objective of identifying and rectifying the most common accessibility problems for people with disabilities in a simplified manner. The procedure verifies 53 of the 94 mandatory criteria enumerated in the Barrierefreie Informationstechnik Verordnung (BITV 2.0), thereby facilitating a comprehensive and efficient assessment of the accessibility of websites.
The web portal, developed as part of this work, integrates all test steps of the Easy-Web-Check in a userfriendly software for the web. The web portal thus contributes to the promotion of digital inclusion and provides web developers and website operators with a means of complying with the legal requirements for accessibility. As part of this work, a concept and design prototype were created, and the software was planned and developed technically. In addition, the software was validated in a pilot study by conducting qualitative user tests
Lehr- und Lernangebote zu Künstlicher Intelligenz an Universitätsbibliotheken in Deutschland. Eine deskriptive Studie
Full text linkDie Veröffentlichung von ChatGPT im November 2022 hat weltweit einen regelrechten Hype um Künstliche Intelligenz (KI) ausgelöst und vor allem im Bildungsbereich viele Diskussionen angestoßen. Dabei handelt es sich bei KI aber eigentlich um keine neue Technologie: Sie begegnet uns bereits täglich im Alltag und auf der Arbeit. Damit stellt KI einen bedeutenden Wirtschaftsfaktor dar. Gleichzeitig sind mit dem Einsatz von KI aber auch einige Gefahren und Risiken verbunden. Es ist daher wichtig, die Menschen über die Chancen und Risiken von KI aufzuklären. Universitätsbibliotheken können hier als wichtiger Teil der Lerninfrastruktur der Universitäten mit ihren Lehr- und Lernangeboten unterstützend mitwirken, da sie mit der digitalen Kompetenz und der Datenkompetenz bereits Teilkompetenzen fördern, die auch im Umgang mit KI benötigt werden. In dieser Arbeit wird untersucht, welche Lehr- und Lernangebote Universitätsbibliotheken in Deutschland im Wintersemester 2023/24 zu KI angeboten haben und wie diese gestaltet sind. Dazu wurden im Rahmen einer Desk Research die Websites von 105 Universitätsbibliotheken in Deutschland auf Angaben zu KI-Bildungsangeboten hin untersucht und die erhobenen Daten im Anschluss mit Methoden der deskriptiven Statistik ausgewertet. Die erhobenen Daten zeigen insgesamt, dass Bildungsangebote zur Förderung der KI Literacy bereits Eingang in die Universitätsbibliotheken gefunden haben, aber zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht in der Breite etabliert sind. Gleichwohl konnten insgesamt 101 Angebote an 31 Bibliotheken identifiziert und Tendenzen festgestellt werden, wie sich die Universitätsbibliotheken im Bildungsbereich beim Thema KI positionieren.The release of ChatGPT in November 2022 triggered a real hype regarding AI worldwide and led to controversial discussions, particularly in the education sector. However, AI actually is not a new technology: We have already encountered it in our daily lives and at work. That is why AI represents an essential economic factor. At the same time, yet the use of AI is also connected with several dangers and risks. It is therefore important to educate people about both the opportunities and the risks of AI. As a crucial part of the learning infrastructure of universities, university libraries can play a supporting role here with their teaching and learning programs, as they already promote partial competencies that are also required in dealing with AI, such as digital and data literacy. This study thus examines the AI specific teaching and learning programs which were offered by university libraries in Germany in winter term 2023/24 and their individual structure. In the framework of desk research, the websites of 105 university libraries in Germany were analyzed for information on AI education programs; the data collected was then evaluated using descriptive statistical methods. Overall, the collected data illustrates that educational programs focusing on a promotion of AI literacy have already found their way into university libraries but are currently not widely established. Nevertheless, a total of 101 programs at 31 libraries were identified and certain trends were detected as to how university libraries position themselves in the field of AI education
Deterministic Lockstep in Networked Games
Full text linkMultiplayer games can increase player enjoyment through social interactions, cooperation and competition. The popularity of such games is shown by current market trends. Especially networked multiplayer games frequently achieve great success, but confront game developers with additional networking challenges in the already complex field of game production. The primary challenge is game state synchronization across all players. Based on the current research, there are three main methods for this task – deterministic lockstep, snapshot interpolation and state-sync – with their own advantages and disadvantages.
This work quantitatively evaluated and discussed the vertical (entity count) and horizontal (player count) limitations of deterministic lockstep and compared the method to snapshot interpolation. Results showed, that deterministic lockstep has no indicated vertical scaling limitation with a player count of up to 10 supporting 16,000 or more entities. A horizontal scaling limitation could not be found either and lockstep was confirmed to work with 40 or more players while handling 1024 entities. However, both scaling dimensions correlate negatively, which was indicated by the maximum scaling configurations 30 players and 4096 entities or 20 players and 8192 entities.
An unoptimized snapshot interpolation implementation achieved a vertical scaling limitation of 4096 entities with 10 players and a horizontal scaling limit of 40 or more players with 1024 entities and therefore was found to have a lower entity limit compared to deterministic lockstep.
Furthermore, results are compared to related work. Other contributions of this thesis include an overview of game networks and the three game state synchronization techniques. An architecture model for deterministic lockstep including a hybrid approach combining it with snapshot interpolation for re-synchronization and hot-joins. And finally, a network packet deconstruction of the implemented networking framework Unity Transport Package (UTP).Multiplayer-Spiele können die Spielfreude durch soziale Interaktionen, Zusammenarbeit und Wettbewerb steigern. Die Beliebtheit solcher Spiele wird durch aktuelle Markttrends gezeigt. Insbesondere vernetzte Mehrspieler-Spiele erreichen häufig großen Erfolg, stellen die Spieleentwickler jedoch vor zusätzliche Herausforderungen im bereits komplexen Feld der Spieleproduktion. Die primäre Herausforderung besteht darin, den Spielzustand zwischen allen Spielern zu synchronisieren. Basierend auf der aktuellen Forschung gibt es dafür drei Hauptmethoden – deterministic lockstep, snapshot interpolation und state-sync – mit jeweils unterschiedlichen Vor- und Nachteilen.
Diese Arbeit evaluiert und diskutiert quantitativ die vertikalen (Entitätsanzahl) und horizontalen (Spieleranzahl) Beschränkungen von deterministic lockstep und vergleicht die Methode mit snapshot interpolation. Die Ergebnisse zeigen, dass deterministic lockstep keine vertikale Skalierungsbegrenzung bei einer Spieleranzahl von bis zu 10 vorweist, während 16.000 oder mehr Entitäten definitiv unterstützt werden. Eine horizontale Skalierungsbegrenzung konnte ebenfalls nicht festgestellt werden, und es wurde bestätigt, dass Lockstep mit 40 oder mehr Spielern und 1024 Entitäten funktioniert. Beide Skalierungsdimensionen korrelieren jedoch negativ, was durch die maximalen Skalierungskonfigurationen von 30 Spielern und 4096 Entitäten oder 20 Spielern und 8192 Entitäten verdeutlicht wurde.
Eine nicht optimierte snapshot interpolation-Implementierung erreichte eine vertikale Skalierungsbegrenzung von 4096 Entitäten mit 10 Spielern und eine horizontale Skalierungsgrenze von 40 oder mehr Spielern mit 1024 Entitäten. Snapshot interpolation wurde somit eine geringere Entitätengrenze im Vergleich zu deterministic lockstep nachgewiesen.
Darüber hinaus werden die Ergebnisse mit verwandten Arbeiten verglichen. Weitere Beiträge dieser Arbeit umfassen einen Überblick über Spielnetzwerke und die drei Spielzustandssynchronisationstechniken. Ein Architekturmodell für deterministic lockstep, einschließlich eines Hybridansatzes mit snapshot interpolation zur Resynchronisation und für sogenannte Hot-Joins. Schließlich werden die Netzwerkpakete des Networking-Frameworks Unity Transport Package (UTP) analysiert
Narrative der Mensch-Roboter-Beziehung und ihre Bedeutung. Ergebnisse zur medienethischen Forschung im Projekt zen-mri
Full text linkMit der zunehmenden Integration von Robotern und KI in den öffentlichen Raum gewinnen Fragen nach ihrem Einfluss auf menschliches Handeln, soziale Beziehungen und normative Orientierungen an Bedeutung. Der Aufsatz beleuchtet, wie Menschen die zunehmende Präsenz von Robotern wahrnehmen und welche ethischen Wertvorstellungen sich in diesen Wahrnehmungen ausdrücken.
Das Institut für Digitale Ethik (IDE) nutzt dazu Erzählinterviews und narrative Zukunftsworkshops, die im Rahmen des medienethischen Forschungsprojekts ZEN-MRI durchgeführt wurden. Mithilfe dieser Methoden werden subjektive Erlebnisse und fiktive Zukunftsgeschichten analysiert. Dabei geht es nicht nur um moralische Fragen, sondern auch darum, wie diese Technologien als „Bedeutungskonstrukteure“ fungieren und den gesellschaftlichen Wertgehalt von Robotik bestimmen.
Es lassen sich verschiedene Erzählmuster identifizieren, die das Spektrum zwischen dystopischen und utopischen Zukunftsentwürfen abbilden. Diese Narrative der Mensch-Roboter-Beziehung eröffnen Einblicke in zugrunde liegende Wertvorstellungen, implizite Annahmen und Spannungen, die mit der Integration robotischer Systeme verbunden sind
Geometric algebra in real time rigid body physics engines
Full text linkGeometric algebra provides a unified mathematical framework that combines many
branches of physics and has recently found applications in computer science. Previous
studies have demonstrated efficient implementations in applications such as ray tracing
and inverse kinematics.
This thesis focuses on the practical implementation of real-time rigid body physics
using the 4D rigid geometric algebra (RGA). RGA includes algebraic representations for
primitive geometries, namely points, lines and planes, and has operations for performing
rigid transformations on them. The research presents approaches for applying these
concepts to existing algorithms in the field of rigid body simulation and evaluates their
real-time capability through runtime performance benchmarks.
Performance measurements have shown that the runtime performance of an RGA
implementation is comparable to conventional methods. In two algorithms a respective
increase in execution time of 13% and 16% has been identified. It is estimated that a
reduction in runtime performance of up to 20% compared to conventional methods can
be expected when using RGA