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Less gets more attention: A novel human-centered MR remote collaboration assembly method with information recommendation and visual enhancement
Robotics and Computer-Integrated Manufacturing ( IF 9.1 ) Pub Date : 2024-11-12 , DOI: 10.1016/j.rcim.2024.102898 Yuxiang Yan, Xiaoliang Bai, Weiping He, Shuxia Wang, XiangYu Zhang, Liwei Liu, Qing Yu, Bing Zhang
Robotics and Computer-Integrated Manufacturing ( IF 9.1 ) Pub Date : 2024-11-12 , DOI: 10.1016/j.rcim.2024.102898 Yuxiang Yan, Xiaoliang Bai, Weiping He, Shuxia Wang, XiangYu Zhang, Liwei Liu, Qing Yu, Bing Zhang
Mixed reality remote collaboration assembly is a type of computer-supported collaborative assembly work that uses mixed reality technology to enable spatial information and collaboration status sharing among geographically distributed collaborators, including remote experts and local users. However, due to the abundance of mixed virtual and real-world information in the MR space and the limitations imposed by narrow field-of-view augmented reality (AR) glasses, users face challenges in effectively focusing on relevant and valuable visual information. Our research aims to enhance users' visual attention to critical guidance information in MR collaborative assembly tasks, thereby improving the clear expression of instructions and facilitating the transmission of collaborative intention. We developed the Information Recommendation and Visual Enhancement System (IRVES) through an assembly process information hierarchy division mechanism, a content-based information recommendation system, and a gesture interaction-based information visual enhancement method. IRVES can leverage the guidance expertise and preferences of remote experts to recommend information to filter out irrelevant information and present the key information that the remote expert conveys to the local user in an intuitive way through visual enhancement. We conducted a user study experiment of a collaborative assembly task of a small engine in a laboratory environment. The experimental results indicate that IRVES outperforms traditional MR remote collaborative assembly methods (VG3DV) in terms of time performance, operational errors, cognitive performance and user experience. Our research contributes a human-centered information visualization approach for remote experts and local users, providing a novel method and idea for designing visual information interfaces in MR remote collaboration assembly tasks.
中文翻译:
少而多的关注:一种新颖的以人为本的 MR 远程协作装配方法,具有信息推荐和视觉增强功能
混合现实远程协作装配是一种计算机支持的协作装配工作,它使用混合现实技术在地理位置分散的协作者(包括远程专家和本地用户)之间实现空间信息和协作状态共享。然而,由于 MR 空间中有大量的混合虚拟和现实世界信息,并且窄视场增强现实 (AR) 眼镜的限制,用户在有效关注相关且有价值的视觉信息方面面临着挑战。我们的研究旨在增强用户在 MR 协同装配任务中对关键引导信息的视觉注意力,从而提高指令的清晰表达并促进协作意图的传递。我们通过装配过程信息层次结构划分机制、基于内容的信息推荐系统和基于手势交互的信息视觉增强方法开发了信息推荐和视觉增强系统 (IRVES)。IRVES 可以利用远程专家的指导专业知识和偏好来推荐信息,过滤掉不相关的信息,并通过视觉增强以直观的方式将远程专家传达给本地用户的关键信息呈现。我们在实验室环境中对小型发动机的协作组装任务进行了用户研究实验。实验结果表明,IRVES 在时间性能、操作误差、认知性能和用户体验方面优于传统的 MR 远程协作组装方法 (VG3DV)。 我们的研究为远程专家和本地用户提供了一种以人为本的信息可视化方法,为 MR 远程协作装配任务中的视觉信息界面设计提供了一种新颖的方法和思路。
更新日期:2024-11-12
中文翻译:
少而多的关注:一种新颖的以人为本的 MR 远程协作装配方法,具有信息推荐和视觉增强功能
混合现实远程协作装配是一种计算机支持的协作装配工作,它使用混合现实技术在地理位置分散的协作者(包括远程专家和本地用户)之间实现空间信息和协作状态共享。然而,由于 MR 空间中有大量的混合虚拟和现实世界信息,并且窄视场增强现实 (AR) 眼镜的限制,用户在有效关注相关且有价值的视觉信息方面面临着挑战。我们的研究旨在增强用户在 MR 协同装配任务中对关键引导信息的视觉注意力,从而提高指令的清晰表达并促进协作意图的传递。我们通过装配过程信息层次结构划分机制、基于内容的信息推荐系统和基于手势交互的信息视觉增强方法开发了信息推荐和视觉增强系统 (IRVES)。IRVES 可以利用远程专家的指导专业知识和偏好来推荐信息,过滤掉不相关的信息,并通过视觉增强以直观的方式将远程专家传达给本地用户的关键信息呈现。我们在实验室环境中对小型发动机的协作组装任务进行了用户研究实验。实验结果表明,IRVES 在时间性能、操作误差、认知性能和用户体验方面优于传统的 MR 远程协作组装方法 (VG3DV)。 我们的研究为远程专家和本地用户提供了一种以人为本的信息可视化方法,为 MR 远程协作装配任务中的视觉信息界面设计提供了一种新颖的方法和思路。