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Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy to Enhance Object Perception in Virtual Reality	R.Viton	Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy to Enhance Object Perception in Virtual Reality		Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy to Enhance Object Perception in Virtual Reality	2026-05-26	true	gödel	true	cover	16:9	de	katex

Shifty: A Weight-Shifting Dynamic Passive Haptic Proxy to Enhance Object Perception in Virtual Reality

Paper von A. Zenner und A. Krüger

IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics
vol. 23, no. 4, pp. 1285-1294, April 2017

Romane Viton

2026-05-26

DFI-STI, htw saar

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Fragerunde

• 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: 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:

  Für eine realistische Wahrnehmung muss nicht die gesamte Kraft erzeugt
  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 ?

• 💡 Idee: Bewegung soll kein direktes Feedback sein, sondern den Controller so ändern, dass er mehrere Gegenstände darstellt

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Hintergrund des Papers

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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

 

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

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Experiment 1

Kann eine Simulation mit Shifty überhaupt funktionieren ?
(bzgl. Realismus, Anstrengung und Spaß)

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Teilnehmer:innen des Experiments

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)

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Durchgeführte Experimente

Umgebung

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

 

 

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Experiment 1: kontinuierliche Änderung der Länge bzw. Dicke

 

• 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
• ➕- und ➖-Props in der Umgebung, um Länge und Dicke linear zu ändern

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Erwartung der Autoren

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

 

Stimmt das aber wirklich? 🤔

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Experiment 1: Ergebnisse

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Experiment 2

Das Gewicht bewegt sich aber langsam !

Kann man trotzdem (realistisch) schwere Objekte heben ?

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Teilnehmer:innen des Experiments

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)

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Experiment 2: Heben von virtuellen Objekten

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

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Experiment 2: Heben von virtuellen Objekten

Getestete Varianten

Name	🖐️	👁️	👂
Base	PHF	❌	❌
Hapt	DPHF	❌	❌
Prog	DPHF	Progress Bar	Whoosh
Scal	DPHF	Skalierung	Whoosh
Trans	DPHF	Transparenz	Whoosh
Mask	DPHF	Rauch	Whoosh

Gemessene Metriken

Realismus, am wenigsten beunruhigend, Anstrengung, Spaß, Präferenz

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Experiment 2: Ergebnisse

Welche Variante liefert die beste Erfahrung?

• TL;DR: Es hängt davon ab, welche Eigenschaft man maximieren will

• Realismus/am wenigsten beunruhigend/Präferenz \implies Skalierung
• Spaß/Präferenz \implies hinter Rauch verstecken
• Anstrengung \implies Progress Bar (📈) / Base (📉)

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Quellen

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)

TODO move references on 2 cols to improve readability

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MarpX-Präsentation online verfügbar

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