ARiadne
Multimodales User Interface: Anforderungsdefinition, Konzepterstellung, Umsetzung; App-Validierung
Das Projekt ARiadne hat zum Ziel, eine innovative Augmented-Reality-(AR)-Navigationsanwendung für Fußgänger zu entwickeln, die die Möglichkeiten immersiver Medien nutzt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Navigations-Apps wird ARiadne personalisierte Routen auf Basis individueller Vorlieben anbieten und zusätzliche Inhalte wie kulturelle Veranstaltungen integrieren. Das Projekt ist eine Kooperation zwischen der SWCode UG und der Hochschule Hamm-Lippstadt und verbindet industrielle Expertise mit wissenschaftlicher Forschung. Die SWCode UG konzentriert sich auf die Entwicklung eines präzisen und ressourcenschonenden Lokalisierungsverfahrens, während die Hochschule an der multimodalen Benutzeroberfläche arbeitet. Das Projekt verdeutlicht die Vielseitigkeit der AR-Technologie in verschiedenen Anwendungsfeldern. Erwartetes Ergebnis ist ein benutzerfreundliches, intuitives AR-Navigationssystem, das die räumliche Orientierung in komplexen städtischen Umgebungen verbessert und einen deutlichen Fortschritt gegenüber aktuellen Navigationstechnologien darstellt.
- Förderer Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
- Förderprogramm Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
- Fördersumme 0,56 Millionen Euro
- Laufzeit 2024 - 07/2026
Förderung
Partner
Team
- Prof. Dr.-Ing. Jan-Niklas Voigt-Antons
Projektleitung - Juliane Henning
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
ARiadne – Hochpräzise, multimodale AR-Fußgängernavigation
Das Projekt ARiadne entwickelt ein Software Development Kit (SDK) für hochpräzise, multimodale, AR-integrierte Fußgängernavigation. Gefördert wird das Vorhaben durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit einer Fördersumme von rund 565.659 €. Die Projektlaufzeit erstreckt sich von 2024 bis 2026. Projektpartner sind die Hochschule Hamm-Lippstadt und das Unternehmen SWcode. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer AR-basierten Navigationslösung, die personalisierte Routen basierend auf individuellen Präferenzen ermöglicht. Zusätzlich sollen Points of Interest (POIs) wie Sehenswürdigkeiten, Geschäfte, Restaurants oder Museen eingebunden werden. Auch die Integration von Zusatzinformationen, etwa zu Veranstaltungen, Neuigkeiten oder Preisen, ist vorgesehen.
Zur Umsetzung der Projektziele wird die Wegführung durch multimodale Projektionen von Routenhinweisen, Orientierungspunkten und Zusatzinformationen optimiert. Die Positionsbestimmung erfolgt hochpräzise durch die Fusion und Gewichtung verschiedener Datenquellen, einschließlich GPS-basierter Navigation und KI-gestützter Bildverarbeitung. Ein selbstlernendes Nutzerprofil erfasst das Verhalten der Anwender:innen, erkennt Präferenzen und passt die Route entsprechend an. Für das ARiadne-SDK werden drei zentrale Komponenten entwickelt: das Frontend ARiadne CMS für die einfache Verwaltung und Verknüpfung virtueller Inhalte mit realen Objekten, die ARiadne Engine mit world-understanding-Algorithmen zur Positionierung virtueller Inhalte und Navigationselemente sowie die ARiadne API als High-Level-Schnittstelle zur Nutzung innerhalb der Unity 3D-Engine auf iOS- und Android-Geräten.
Die Ergebnisse der bisherigen Arbeiten umfassen eine systematische Literaturrecherche, die zentrale Gestaltungs- und Interaktionsprinzipien identifiziert und evidenzbasierte Handlungsempfehlungen für nutzerzentrierte Navigation ableitet. Ergänzend wurde eine Befragung mit 21 Teilnehmenden durchgeführt, um Anforderungen und Wünsche an eine AR-basierte Navigations-App zu ermitteln. Daraus entstanden User Personas wie Touristen, beruflich stark eingebundene Personen und junge Menschen (z. B. Studierende, die neu in einer Stadt sind) sowie passende Szenarien wie effiziente, schnelle Navigation oder ein TourGuide-Modus, wobei auch Barrierefreiheit berücksichtigt wird. Auf Basis dieser Ergebnisse erfolgte die Spezifikation funktionaler und nicht-funktionaler Anforderungen sowie die Ableitung von Designrichtlinien unter Berücksichtigung von Usability, Sicherheit und Kontextfaktoren. In den nächsten Schritten werden unterschiedliche Aspekte der Navigation getestet, darunter Sicherheit (Immersion vs. Verkehrssicherheit), visuelle und auditive Ergonomie, Integration von Zusatzinformationen sowie Barrierefreiheit für Personen mit Seh- oder Gehbehinderungen.
Publikationen
- Augmented Reality in the Treatment of Stress and Anxiety Disorders: A Literature Synthesis
Vona, F., Kuhlencord, K., Fox, J., Kojic, T., Shiban, Y. & Voigt-Antons, J.-N. (2025, September). Augmented Reality in the Treatment of Stress and Anxiety Disorders: A Literature Synthesis. Paper presented at the first workshop on Designing Safe and Effective Intelligent Virtual Agents (IVAs) for Health Care: Risks, Benefits, and Best Practices (DESIGN IVA HC 2025), Berlin, Germany. - Digital Twins for Extended Reality Tourism: User Experience Evaluation Across User Groups
Warsinke, M., Vona, F., Kojic, T., Möller, S., Voigt-Antons, J.-N. (2025, June). Digital Twins for Extended Reality Tourism: User Experience Evaluation Across User Groups. Paper presented at the International Conference on eXtended Reality (XR Salento 2025), Otranto (Lecce), Italy. - VR Cloud Gaming UX: Exploring the Impact of Network Quality on Emotion, Presence, Game Experience and Cybersickness
Warsinke, M., Kojic, T., Vergari, M. & Voigt-Antons, J.-N. & Möller, S. (2024, October). VR Cloud Gaming UX: Exploring the Impact of Network Quality on Emotion, Presence, Game Experience and Cybersickness. Paper presented at the 23rd IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR 2024), Greater Seattle Area, USA. https://doi.org/10.1109/ISMAR-Adjunct64951.2024.00166 - The Impact of Social Environment and Interaction Focus on User Experience and Social Acceptability of an Augmented Reality Game
Cocchia, L., Vergari, M., Kojic, T., Vona, F., Möller, S., Garzotto, F. & Voigt-Antons, J.-N. (2024, June). The Impact of Social Environment and Interaction Focus on User Experience and Social Acceptability of an Augmented Reality Game. Paper presented at the 16th International Conference on Quality of Multimedia Experience (QoMEX 2024), Karlshamn, Sweden. https://doi.org/10.1109/QoMEX61742.2024.10598279 - Protect and Extend - Using GANs for Synthetic Data Generation of Time-Series Medical Records
Ashrafi, N., Schmitt, V., Spang, R. P., Möller, S. & Voigt-Antons, J.-N. (2023, June). Protect and Extend - Using GANs for Synthetic Data Generation of Time-Series Medical Records. Paper presented at the 15th International Conference on Quality of Multimedia Experience (QoMEX 2023), Ghent, Belgium. Diversity and Societal Impact Award. https://doi.org/10.1109/QoMEX58391.2023.10178496 - An Investigation of the Influence of Ambient Noise on User Experience in Virtual Reality
Kojic, T., Vergari, M., Vona, F., Voigt-Antons, J.-N. & Möller, S. (2023, June). An Investigation of the Influence of Ambient Noise on User Experience in Virtual Reality. Paper presented at the 15th International Conference on Quality of Multimedia Experience (QoMEX 2023), Ghent, Belgium. https://doi.org/10.1109/QoMEX58391.2023.10178532 - Influence of Interactivity and Social Environments on User Experience and Social Acceptability in Virtual Reality
Vergari, M., Kojić, T., Vona, F., Garzotto, F., Möller, S. & Voigt-Antons, J.-N. (2021, March). Influence of Interactivity and Social Environments on User Experience and Social Acceptability in Virtual Reality. Paper presented at the IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces (IEEE VR 2021), Lisbon, Portugal. IEEE VR 2021 - Conference Paper Honorable Mention. https://doi.org/10.1109/VR50410.2021.00096 - Emotional Responses to Thermally Augmented Audiovisual Stimuli
Greiner, S., Antons, J.-N. & Wechsung, I. (2015, May). Emotional Responses to Thermally Augmented Audiovisual Stimuli. Paper presented at the 7th Int. Workshop on Quality of Multimedia Experience (QoMEX 2015), Costa Navarino, Messinia, Greece. https://doi.org/10.1109/QoMEX.2015.7148140 - Impact of spatial auditory navigation on user experience during augmented outdoor navigation tasks
Voigt-Antons, J.-N., Sun, Z., Vergari, M., Ashrafi, N., Vona, F., & Kojić, T. (2023, März). Impact of spatial auditory navigation on user experience during augmented outdoor navigation tasks. Paper presented at the annual congress of the Deutsche Gesellschaft für Akustik (DAGA 2023), Hamburg, Germany. https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2023/data/articles/000424.pdf - Dementia and the role of evidence-based guidelines in primary care – Results of a cluster randomised controlled trial
Lech, S., O´Sullivan, J. L., Spang, R. P., Voigt-Antons, J.-N., Gellert, P. & Nordheim, J. (2022, November). Dementia and the role of evidence-based guidelines in primary care – Results of a cluster randomised controlled trial. Paper presented at the GSA Annual Scientific Meeting. https://doi.org/10.1093/geroni/igac059.1829
