Exploring maps using Leap Motion

Abstract

In this Master’s thesis, a system is proposed which allows users to calculate routes between two locations on a map. The system can be controlled by using only hand and finger gestures. The 3D sensor Leap Motion is used to detect the gestures. To find the locations, two approaches were taken. The first one enables the user to search for a location directly on the map. Five input methods were introduced to move the map and zoom in and out of the map. These are called manual input methods. The other approach was to search for the locations by entering addresses using text input methods. The system employs five different input methods for this approach. To compare the two approaches and their corresponding input methods, three user studies were conducted. The results show that out of the five different text input methods, an onscreen keyboard was best suited. The fastest manual input method was a method which is derived from a joystick control and uses finger gestures for zooming. For scenarios where two close locations are used, a combination of the text input and the manual input should be chosen in order to minimize the input time. Possible use cases of the system are ticket vending machines at train stations or indoor navigation systems. Gesture input has an advantage over touchscreens, which are usually used for these systems, in that it is more hygienic since it works touchless. In addition, gesture input can also be used wearing gloves.

In dieser Masterarbeit wurde ein System vorgestellt, mit dem Routen berechnet werden können und das vollständig mit Hand- und Fingergesten bedient werden kann. Für die Gestenerkennung wird der 3D-Sensor Leap Motion benutzt. Um den Start und das Ziel der Route einzugeben, wurden zwei unterschiedliche Vorgehensweisen entwickelt. Der Benutzer kann einen Routenpunkt manuell auf einer Karte wählen, indem er die Karte bewegt und zoomt. Alternativ können Routenpunkte auch über Adressen gesucht werden. Für die beiden Vorgehensweisen wurden jeweils fünf unterschiedliche Eingabemethoden entwickelt und in Benutzerstudien miteinander verglichen. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen, dass eine Eingabemethode, die einer Tastatur nachempfunden ist, am besten für die textuelle Eingabe geeignet ist. Unter den manuellen Eingabemethoden war eine Methode am besten, die ähnlich wie ein Joystick funktioniert und Fingergesten zum Zoomen verwendet. Liegen Start und Ziel der Route jedoch nah beieinander, bietet es sich an, den zweiten Routenpunkt manuell auf der Karte auszuwählen, nachdem der erste Routenpunkt über die Adresse gefunden wurde, um die Eingabezeit zu minimieren. Mögliche Einsatzgebiete für dieses System sind Ticketautomaten an Bahnhöfen oder Indoor-Navigationssysteme in großen Gebäuden, wie zum Beispiel Einkaufszentren. Vorteile gegenüber Touchscreens, die üblicherweise für diese Systeme eingesetzt werden, sind einerseits die Möglichkeit das System berührungslos und damit absolut hygienisch zu bedienen, andererseits kann es auch mit Handschuhen bedient werden.