Navigation und Interaktion in Editoren für dreidimensionale Sprachen

Masterarbeit

Visuelle Sprachen für spezielle Anwendungsgebiete können die Programmierung auch Nicht-Experten erleichtern, weil sie Zusammenhänge und Strukturen durch ein domänenspezifisches Layout und entsprechende Metaphern der Anwendungsdomäne anschaulich darstellen. Um Editoren für solche visuelle Sprachen zu implementieren ist besonderes Wissen nötig. Ein Sprachdesigner muss sich mit vielen Aspekten der Implementierung, wie GUI-Entwurf, Layout oder Interaktionsmechanismen auskennen, was vom eigentlichen Kern der Arbeit, dem Sprachentwurf ablenkt. Aus diesem Grund wird in der Fachgruppe das Generatorsystem DEViL - Development Environment for Visual Languages - entworfen.

Mit dem DEViL System lassen sich bisher nur Editoren generieren, die den zweidimensionalen Raum zur Interaktion benutzen. In der Softwarevisualisierung und im Consumer Bereich werden mittlerweile jedoch immer häufiger dreidimensionale Visualisierungen eingesetzt. Aus diesem Grund entwickeln wir momentan den Nachfolger des DEViL-Systems: DEViL3D.

Das Feld der Interaktionsmechanismen für den 3D-Raum teilt sich im Wesentlichen in zwei verschiedene Bereiche: Der Navigation innerhalb einer 3D-Szene durch Steuerung einer Kamera und der Interaktion mit den 3D-Konstrukten der Sprache. Die Navigation in mit DEViL3D generierten Editoren erfolgt durch die Steuerung einer Kamera im Raum, die von der zur Darstellung der 3D-Szene verwendeten jMonkey-GameEngine bereitgestellt wird. Im Bereich der Interaktion wurden bisher verschiedene Einfügekontexte zum Einfügen von Sprachkonstrukten in die Szene und sogenannte Gizmos zur Manipulation dieser Sprachkonstrukte implementiert.

Das Ziel dieser Masterarbeit ist die systematische Untersuchung und Klassifikation von Konzepten zur Navigation und Interaktion in Editoren für 3D-Sprachen. Startpunkt dafür soll eine ausführliche Exploration entsprechender Techniken in unterschiedlichen schon existierenden 3D-Editoren (z.B. Editoren aus dem CAD-Bereich oder Modellierung von 3D-Objekten) sein. Beispiele für spezielle, interessante Techniken sind etwa Annotation von Szenen und automatisches Fokussieren der Kamera auf das gerade editierte Sprachkonstrukt.

Einige der vom Bearbeiter identifizierten und systematisierten Interaktionsmechanismen sollen prototypisch mit Mitteln der jMonkeyEngine implementiert und später in das Generatorsystem DEViL3D integriert werden. Die in dieser Masterarbeit identifizierten Techniken sollen den "Interaktionsrahmen" für jeden mit DEViL3D generierten Editor bilden; die Konzepte müssen also möglichst generisch sein, damit sie auf eine große Menge von 3D-Sprachen anwendbar sind.

Bearbeiter: Elena Rybka und Johann Rybka

Abschlussarbeitet: vollständiger Text (PDF)

Ansprechpartner: Dr. Bastian Cramer (bcramer(at)upb.de, F2.303) und Jan Wolter (jan.wolter(at)upb.de, F2.305)