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Masterarbeit von Oliver Schwede 2018

Kooperative Visualisierung in virtuellen Wissensräumen

Abbildung 1
Abbildung 2: Im Shared Whiteboard eingebetteter OpenVisaar-Client samt Bedienelemente
Abbildung 3: Bedienelemente können bei Bedarf vollständig ausgeblendet werden.
Abbildung 4: Direkt im Whiteboard abgelegtes Bild der Szene aus OpenVisaar
Abbildung 5: Erarbeitete Analyseergebnisse können über sTeam bequem als Webseite veröffentlicht werden

Diplomarbeit von Jacek Bandyk 

Motivation

Im Rahmen der Projektgruppe "Kreativität und Technik, 3D Grafik im Web" ist das Visualisierungsprogramm für bebauungsrelevante Wetterdaten, OpenVisaar, entstanden. Mit Hilfe von OpenVisaar werden grafische Visualisierungen für komplexe Wetterdaten auf einem leistungsfähigen Server berechnet und in Form eines Videostrom im Netzwerk (Internet) bereitgestellt. Ein eigens dafür entwickelter Java-Client ermöglicht die netzgestütze Bedienung des Servers. Das System kann somit kooperativ von mehreren Teilnehmern bedient werden. Allerdings ist diese Funktionalität noch eingeschränkt. So fehlen z.B. eine Benutzersteuerung samt Zugriffsschutz, die Möglichkeit zu kommunizieren oder Bilder von der Szene abzulegen.

opensTeam (Strukturieren von Informationen in Teams) ist eine Open Source Umgebung für den Aufbau und die Pflege virtueller Wissensräume. Sie stellt eine Fülle unterschiedlicher Mechanismen zur Unterstützung von kommunikativen und kooperativen Lern- und Arbeitsprozessen zur Verfügung. So stehen z.B. gemeinsame Zeichenareale zur Verfügung, in der Dokumente abgelegt und bearbeitet werden können, Teilnehmer können sich über eine integrierte Chatfunktion unterhalten.

sTeam bietet im Endeffekt eine Vielzahl an Funktionen, die OpenVisaar zur Unterstützung einer bequemen, kooperativen Zusammenarbeit fehlen. Es liegt auf der Hand, beide Systeme miteinander zu verbinden.

Aufgabenstellung

Ziel Diplomarbeit ist die Integration beider Systeme. Dabei werden folgende Teilaufgaben umgesetzt:

  • Nahtlose Einbettung des OpenVisaar-Clients in das Shared Whiteboard (ein sTeam-Client).

  • Abbildung der Zugriffssteuerung von sTeam auf einzelne Funktionen in OpenVisaar.

  • Direkte Ablage von Szenen aus OpenVisaar in sTeam in Form von Bildern. Zusätzlich zum Bild werden alle Einstellungen der Szene gesichert, so dass die Szene auch nachträglich wiederhergestellt werden kann.

  • Bereitstellung einer Moderatorfunktion in OpenVisaar. Diese unterstützt eine koordinierte Bedienung der Anwendung.

Mit der Umsetzung der hier aufgelisteten Aufgaben wird OpenVisaar in sTeam eingebettet und gleichzeitig um sinnvolle Funktionen zur kooperativen Zusammenarbeit erweitert.

Realisierung

Die Integrationsaufgaben betreffen größtenteils beide Clients, einige Änderungen betreffen allerdings auch den OpenVisaar-Server.

Die Hauptaufgabe besteht in der Einbettung des OpenVisaar-Clients in das Shared Whiteboard. Beide Anwendungen sind in Java geschrieben, was die Umsetzung begünstigt. Das Anwendungsfenster von OpenVisaar wird als Kindkomponente in das Whiteboard eingebettet. Erscheinungsbild, Kontextmenüs, etc. werden entsprechend angepasst, so dass der OpenVisaar-Client optisch den Eindruck eines gewöhnlichen Objekts im Shared Whiteboard macht.

Die Abbildung der Zugriffsrechte von sTeam auf einzelne OpenVisaar-Funktionen und die Anbindung an die Benutzerverwaltung wird vom OpenVisaar-Server durchgeführt. Die Kommunikation zwischen OpenVisaar und sTeam findet über das COAL (Client Object Access Layer). Dieses Protokoll wird in sTeam allgemein für die Kommunikation zwischen Server und angeschlossenen Komponenten genutzt. Eine passende API ist u.a. für C++ verfügbar und wird eingesetzt. Auch die Ablage von Bildern samt Szenenbeschreibung wird über das Protokoll abgewickelt.

Die Umsetzung der Moderatorfunktion geschieht OpenVisaar-intern. Diese Funktion unterstützt die koordinierte Bedienung des Servers, indem die Bedienelemente aller Clients bis auf den Moderator gesperrt werden. Ist der Moderator mit seiner Vorführung fertig, kann so kann er die Kontrolle wieder abgeben, so dass wieder alle beteiligten den Server steuern können.

Die beteiligten Komponenten sind zur Übersicht in Abbildung 1 aufgeführt.

Für weitere Informationen bitte E-Mail an hicks(at)uni-paderborn(dot)de.

Die Universität der Informationsgesellschaft