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title: "Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy
to Enhance Object Perception in Virtual Reality"
author: R.Viton
description: "Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy
to Enhance Object Perception in Virtual Reality"
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header: "Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy
to Enhance Object Perception in Virtual Reality"
footer: "2026-05-26"

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<!-- _class: "title-academic" -->

![bg left:35% 100%](https://placecats.com/500/900)

<div class="title">Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy
to Enhance Object Perception in Virtual Reality</div>
<div class="subtitle">
    Paper von <i>A. Zenner</i> und <i>A. Krüger</i>
    <br><br><div align=right>
        IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics
        <br>
        vol. 23, no. 4, pp. 1285-1294, April 2017
    </div>
</div>
<div class="author">Romane Viton</div>
<div class="date">2026-05-26</div>
<div class="organization">DFI-STI, htw saar</div>

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# Fragerunde

![bg right:35% 100%](https://placecats.com/500/900)

* Wer hat schon VR getestet?
* Wie immersiv war die Erfahrung?
* Gab es haptisches Feedback?
* Wenn ja: wie wurde das implementiert?

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# Was ist **haptisches Feedback** ?

* Nutzer:innen bekommen eine **taktile Rückmeldung**
* Kann **Immersion** weiter als "nur hören oder sehen" treiben
* Informationen können sehr **unterschiedlich** sein (Vibration, Textur, Kraft, Wärme, ...)
* Beispiel: <box>Erzeugung von **Kräften** zur Simulation von Gewichten und Längen

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# Nutzung der **Visual Dominance**
* **Alle Sinne** tragen zur gelebten Erfahrung bei einer Simulation bei
* Bei Konflikten hat die **Sicht** bei der Informationsverarbeitung **Vorrang** [TODO CITE]
* Bedeutung für VR: <h3><box>Für eine realistische Wahrnehmung muss **nicht die gesamte Kraft** erzeugt <br> werden, sondern nur genug, um die **Sicht** zu **unterstützen**

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# **Hintergrund** des Papers
* *Passive Haptic Feedback* (PHF): günstig und mobil, nicht sehr realistisch
* *Active Haptic Feedback* (AHF): realistischer, weder günstig noch mobil
* $\implies$ ***Dynamic Passive Haptic Feedback* (DPHF)** als Mittelweg testen ?
* ### <box> 💡 Idee: Bewegung soll **kein direktes Feedback** sein, sondern den Controller so ändern, dass er **mehrere Gegenstände** darstellt

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# **Hintergrund** des Papers
![center w:10000](./images/haptics-continuum.png)

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# **Shifty** als DPHF-Versuch

### Ziel: Gewicht nach oben bzw. unten bringen, um mehr bzw. weniger Kraft zu brauchen, um gehoben zu werden

&nbsp;

<div class="multicolumn" align="center"><div>

![](./images/shifty-schema.png)

</div><div>

Eigenschaft          | Wert
--------------------:|:-------------------
Masse                | 440 g
Internes Gewicht     | 127 g
Länge                | 505 mm
Diameter             | 40 mm
Nutzer-Input-Methode | Push-Button
Steuerungsmethode    | Arduino in Rucksack


</div></div>

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<!-- _class: chapter  -->
# Experiment 1
## <br>Kann eine Simulation mit Shifty überhaupt funktionieren ? <br>(bzgl. **<box>Realismus**, **<box>Anstrengung** und **<box>Spaß**)

---
# **Teilnehmer:innen** des Experiments

<div align="center">

### Eigenschaften der $N = 12$ Teilnehmenden (Experiment 1)

Eigenschaft                         | Aufteilung
-----------------------------------:|:---------------------------------------------------
Geschlecht                          | 7 männlich, 5 weiblich
Alter                               | Min: 21, Max: 37, Mittelwert: 28 Jahre
Brillen/Kontaktlinsen in der Studie | 5 mit, 7 ohne
Rechts- bzw. Linkshändige           | 9 Rechts-, 3 Linkshändige
Erfahrung mit 3D-Spielen            | Min: 1, Max: 7, Mittelwert: 3,5 (Skala von 1 bis 7)
Erfahrung mit VR                    | Min: 1, Max: 3, Mittelwert: 1,6 (Skala von 1 bis 7)

</div>

---
# Durchgeführte **Experimente**

<div class="multicolumn"><div>

## Umgebung
- Teilnehmer:innen über Aufgaben informiert
- Labor-Umgebung mit *HTC Vive* und Kopfhörern
- Optische Überwachung des Verhaltens

&nbsp;

&nbsp;

</div><div>

![bg right:50% 100%](./images/rahmen.png)

</div></div>

---
# Experiment 1: **kontinuierliche Änderung der Länge bzw. Dicke**

<div class="multicolumn"><div>

![w:800](./images/length-change.png)

</div><div>

&nbsp;

- Freie Bewegung innerhalb der Umgebung
- Mit virtuellem Teleskop in der Hand
- 1\. Phase mit Bewegung des Gewichts (DPHF)
- 2\. Phase ohne Bewegung des Gewichts (PHF)
- Reihenfolge der 1. und 2. Phase zufällig
- <box>➕</box>- und <box>➖</box>-Props in der Umgebung,
  um Länge und Dicke linear zu ändern

</div></div>

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<!-- _class: quote -->
# Erwartung der Autoren

"We expect *Shifty* to outperform [PHF] in the subjective measures **realism and fun**, but **not in exertion**."

&nbsp;

*Stimmt das aber wirklich?* 🤔

---
# Experiment 1: **Ergebnisse**

![center w:1000](./images/exp1results.png)

<!-- In allen Fällen wurde DPHF besser als PHF bewertet, was die Erwartungen übertroffen hat. -->

</center></div></div>


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<!-- _class: chapter  -->
# Experiment 2
## <br>Das Gewicht bewegt sich aber langsam ! <br><br> Kann man trotzdem (realistisch) schwere Objekte heben ?

---
# **Teilnehmer:innen** des Experiments

<center>

### Eigenschaften der $N = 12$ Teilnehmenden (Experiment 2)

Eigenschaft                         | Aufteilung
-----------------------------------:|:---------------------------------------------------
Geschlecht                          | 9 männlich, 3 weiblich
Alter                               | Min: 21, Max: 37, Mittelwert: 27 Jahre
Brillen/Kontaktlinsen in der Studie | 6 mit, 6 ohne
Rechts- bzw. Linkshändige           | 10 Rechts-, 2 Linkshändige
Erfahrung mit 3D-Spielen            | Mittelwert: 2,9 (Skala von 1 bis 7)
Erfahrung mit VR                    | Min: 1, Max: 4, Mittelwert: 1,8 (Skala von 1 bis 7)

</center>

---
# Experiment 2: **Heben von virtuellen Objekten**

<div class="multicolumn"><div>

- Würfel verschiedener Größen sollen aus <br>einem **Inventar** genommen werden
- Nach dem Greifen soll der Würfel in <br>die **richtige Lage** gebracht werden
- Kombinationen von 6 Varianten werden <br>nach einer **Latin Square Approach** <br>von den Teilnehmenden verglichen

</div><div>

![center w:10000](./images/smoke_example.gif)

</div></div>


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# Experiment 2: **Heben von virtuellen Objekten**
<div class="multicolumn"><div><bbox>
<center>

### Getestete Varianten

Name | 🖐️  |      👁️       |    👂
------------------:|:----:|:--------------:|:-------:
`Base`             | PHF  |      :x:       |   :x:
`Hapt`             | DPHF |      :x:       |   :x:
`Prog`             | DPHF | *Progress Bar* | *Whoosh*
`Scal`             | DPHF |  *Skalierung*  | *Whoosh*
`Trans`            | DPHF | *Transparenz*  | *Whoosh*
`Mask`             | DPHF |    *Rauch*     | *Whoosh*

</center>
</bbox></div><div><bbox>

### Gemessene Metriken
**<box>Realismus**, **<box>am wenigsten beunruhigend**, **<box>Anstrengung**, **<box>Spaß**, **<box>Präferenz**

</bbox></div></div>

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# Experiment 2: **Ergebnisse**
## Welche Variante liefert die beste Erfahrung?

* ### TL;DR: <box> Es hängt davon ab, welche Eigenschaft man maximieren will
* **<box>Realismus**/**<box>am wenigsten beunruhigend**/**<box>Präferenz** $\implies$ `Skalierung`
* **<box>Spaß**/**<box>Präferenz** $\implies$ `hinter Rauch verstecken`
* **<box>Anstrengung** $\implies$ `Progress Bar` (📈) / `Base` (📉)

---
<!-- _class: "references" -->
# Quellen

<div class="multicolumn"><div>

1. MAIN PAPER TODO
2. https://wwwx.cs.unc.edu/Research/hyre/papers/EVEAuthored/2005-VR-Burns.pdf (Visual Dominance)
3. https://www.researchgate.net/profile/Abdulaziz-Alshaer/publication/303790509_Investigating_visual_dominance_with_a_virtual_driving_task/links/575275a608ae02ac1277b8e7/Investigating-visual-dominance-with-a-virtual-driving-task.pdf (Visual Dominance with wheelchairs)
4. https://www.youtube.com/watch?v=1l0wKk6q_ss (Demo Video from researchers)

</div><div>

TODO move references on 2 cols to improve readability

</div></div>



---
# MarpX-Präsentation online verfügbar

<div class="multicolumn"><div align="center">

## PDF

[![](./images/pdf_qrcode.png)](https://pages.ct.cozytren.ch/sti-presentation/presentation.pdf)

</div><div align="center">

## HTML

[![](./images/html_qrcode.png)](https://pages.ct.cozytren.ch/sti-presentation)

</div><div align="center">

## Repository

[![](./images/repo_qrcode.png)](https://gitea.ct.cozytren.ch/romane/sti-presentation)

</div></div>