Brüning, Bernhard-Andreas: PAMOCAT: Kombination von qualitativen und quantitativen Methoden zur automatischen Analyse von menschlichen Verhaltensweisen in der Kommunikation basierend [...]. 2015
Inhalt
- Danksagung
- Kurzfassung
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Grundlagen
- 2.1 Mathematische Beschreibung von menschlicher Bewegung
- 2.1.1 Biologische Bewegungsfreiheiten des menschlichen Skelettes
- 2.1.2 Mathematische Repräsentation von Gelenken
- 2.1.3 Die Denavit-Hartenberg-Konvention
- 2.1.4 Vorgehensweise zur mathematischen Beschreibung eines Skelettes
- 2.2 Charakter-Animations-Techniken
- 2.3 Motion-Capture-Systeme
- 2.3.1 Optische Trackingsysteme
- 2.3.2 Magnetische Tracking-Systeme
- 2.3.3 Schall- und Trägheitssensor basierte Tracking-Systeme
- 2.3.4 Tiefensensor Tracking-Systeme
- 2.3.5 Mechanische Systeme
- 2.3.6 Einsatzgebiete der verschiedenen Motion-Capture-Systeme
- 2.4 Linguistische Grundlagen
- 2.4.1 Ein Einblick in den Research-Cycle
- 2.4.1.1 Planungsphase
- 2.4.1.2 Die Studiendurchführung
- 2.4.1.3 Aufbereitung der Daten
- 2.4.1.4 Die eigentliche Analyse
- 2.4.1.5 Allgemeiner Research-Cycle
- 2.4.2 Bestandteile von Gesten
- 2.5 Zusammenfassung
- 2.6 Fazit
- 3 Stand der Forschung und Technik
- 3.1 Multimodale Annotationssoftware
- 3.1.1 Allgemeine Mediaspieler und Texteditoren
- 3.1.2 PRAAT
- 3.1.3 TASX
- 3.1.4 ANVIL
- 3.1.5 EXMARaLDA: Extensible Markup Language for Discourse Annotation
- 3.1.6 ELAN
- 3.1.7 Weitere Annotationstools
- 3.1.8 Direkter Vergleich von Annotationstools
- 3.2 Management von multimodalen Datenkollektionen
- 3.3 Bewegungsklassifikation
- 3.4 Motion-Capturing basierte Forschung
- 3.5 Zusammenfassung
- 3.6 Fazit
- 4 Robustes Motion-Capturing mehrerer Personen über einen längeren Zeitraum
- 4.1 Rigidbody basiertes Motion-Capturing
- 4.2 Rigidbodys
- 4.3 Positionierung der Rigidbodys am Körper
- 4.4 Aufbau des Studiensetups
- 4.5 Aufnahmevorbereitung und Nachbereitungen
- 4.6 Berechnung der Skelettposen durch die Durchführung der inversen Kinematik
- 4.7 Zusammenfassung
- 5 Korpora
- 6 Automatische Annotation und Analyse Möglichkeiten
- 6.1 Einzelpersonen-Phänomene
- 6.1.1 Die Zerlegung der Bewegung in Aktivitäten von einzelnen Freiheitsgraden
- 6.1.2 Automatische-Pose-Annotation
- 6.1.3 Ruheposition und Aktivitätsfindung von Händen
- 6.1.4 Bewegungsrichtungen relativ zum Körper
- 6.1.5 Segmentierung der Bewegungsrichtungen
- 6.1.6 Phasen der Bewegungssegmentierung und Erkennung
- 6.2 Gruppeninteraktionsphänomene
- 6.2.1 Orientierungsfokus
- 6.2.2 Aufeinander orientieren
- 6.2.3 Eindringen in den Personal-Space von anderen
- 6.3 Fehlerannotation
- 6.4 Zusätzliche Analyse Features
- 6.4.1 Multiple-Personen-Motion-Capture-View
- 6.4.2 Virtuelle Aufnahmeumgebung
- 6.4.3 Visualisierung von Trajektorien
- 6.4.4 Multiple-synchroner Video-Player
- 6.4.5 Plot von Winkel, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Key-Intervalle der einzelnen Gelenke in einer Übersicht
- 6.4.6 Zusammenführen von Annotationen
- 6.4.7 Vergleichen
- 6.5 Konstellationensuche
- 6.6 Zusammenfassung
- 7 Implementierung
- 7.1 Softwareumgebung
- 7.2 Abhängigkeiten
- 7.3 Die ToolKit-Bibliothek
- 7.4 Die Motion-Capture-Bibliothek
- 7.4.1 Datenstrukturen
- 7.4.1.1 Motion-Capture Datenstruktur
- 7.4.1.2 Benutzerdatenstruktur
- 7.4.1.3 Annotationsdatenstrukturen
- 7.4.2 Kinematik
- 7.4.3 File-Format
- 7.4.4 Visualisierung von bewegungsrelevanten Inhalten
- 7.4.5 Bewegungszerlegung in Aktivitäten einzelner Freiheitsgrade
- 7.4.6 Phänomena-Finden
- 7.4.7 Pluginstruktur
- 7.5 Die Anwendungsimplementierung PAMOCAT
- 7.6 Zusammenfassung
- 8 PAMOCAT und seine Benutzung
- 8.1 Die Benutzeroberfläche von PAMOCAT
- 8.2 Benutzerinteraktion mit PAMOCAT
- 8.2.1 Erstellen eines PAMOCAT-Project-Files
- 8.2.2 Synchronisation von Video- und Motion-Capture-Daten
- 8.2.3 Virtuelle Aufnahmeumgebungen
- 8.2.4 Manuelles Annotieren in PAMOCAT
- 8.2.5 Automatisches Annotieren
- 8.2.6 Exportieren der Annotationen
- 8.2.7 Benutzung der Kommandozeilenoptionen
- 8.2.8 Programm Optionen
- 8.3 Zusammenfassung
- 9 Evaluation
- 9.1 Evaluierung des Motion-Capturings
- 9.2 Evaluierung des Störfaktors der Rigidbodys
- 9.2.1 Schriftliche Evaluation
- 9.2.2 Manuelle Evaluation
- 9.2.3 Zusammenfassung der Ergebnisse in der Evaluation zur Ablenkung durch Rigidbodys bei der menschlichen Interaktion
- 9.3 Evaluierung der automatischen Annotationsfunktionen
- 9.3.1 Unterschiede der manuellen Annotationen zueinander
- 9.3.2 Analyse der Unterschiede bei der Annotationsgenauigkeit bezogen auf das Phänomen „Orientiert auf“
- 9.3.3 Analyse der Unterschiede bei der Annotationsgenauigkeit bezogen auf das Phänomen „Handaktivität“
- 9.3.4 Analyse der Unterschiede bei der Annotationsgenauigkeit bezogen auf das Phänomen „Posen“
- 9.3.5 Analyse der Unterschiede bei der Annotationsgenauigkeit bezogen auf das Phänomen „elementare Gelenkaktivität“
- 9.3.6 Analyse der Unterschiede bei der Annotationsgenauigkeit bezogen auf das Phänomen „Bewegungsphasen“
- 9.3.7 Ergebnis des Vergleiches manueller und automatischer Annotation
- 9.4 Usability von PAMOCAT
- 9.5 Zusammenfassung
- 10 Schlusswort
- A. Mathematische Grundlagen
- B. Detaillierte Beschreibung der Implementierung des ToolKits und PAMOCAT
- B.1 Die Basis Teilkomponenten des ToolKits
- B.2 Die Teilkomponente „OSG“ des ToolKits
- B.3 Die Teilkomponente „File“ des ToolKits
- B.4 Die Teilkomponente „Input“ des ToolKits
- B.5 Die Teilkomponente QT des ToolKits
- B.6 Dynamischer sequentieller Programmablauf
- 11 Literaturverzeichnis
- Eidesstattliche Versicherung