2 Systemarchitektur

2.1 Gliederung / Strukturierung

2.1.1 Begriffsfindung und Kategorien

Das Techniklexikon widmet sich Geräten, die eine feste Rolle im privaten (mitteleuropäischen) Alltag spielen, in erster Linie also Haushaltsgeräte, Unterhaltungs- und Kommunikationstechnik, Computer usw.

Eine Auflistung vieler verschiedener Geräte ergibt sechs Kategorien: Fotografie und Video, Fortbewegung, Kommunikations- und Informationstechnik, Technik im Haus, Unterhaltungselektronik und Werkzeuge. In eine zusätzliche siebente Kategorie (Begriffe) werden physikalische Prinzipien geordnet, die die Grundlage für das Funktionieren aller Maschinen bilden.
Innerhalb dieser einfachen Grundordnung halte ich - wenn es sich anbietet - eine weitere Aufteilung der Themen für sinnvoll. So gibt es zum Beispiel innerhalb des großen Oberthemas Fortbewegung die Unterthemen ,Luft- & Raumfahrt`, ,Schienenverkehr`, ,Straßenverkehr` sowie ,Wasserverkehr`.
Die hierarchische Aufteilung in Ober- und Unterthemen schafft Übersicht und erleichtert die Orientierung innerhalb des Systems. Die einzelnen Geräte werden in den Themenbereichen alphabetisch geordnet. Nachfolgend die Auflistung aller Kategorien mit ihren Unterthemen:

• Fotografie
• Grundlagen
• Aufnahmesystheme
• Wiedergabetechnik
• Fortbewegung
• Luft- & Raumfahrt
• Schienenverkehr
• Straßenverkehr
• Auto
• Fahrrad
• Wasserverkehr
• Kommunikationstechnik
• Computer
• Hardware
• Software
• Datenübertragung
• Vervielfältigung
• Technik im Haus
• Haustechnik
• Kochen & Backen
• Waschen & Putzen
• Unterhaltungselektronik
• Rundfunk- & Fernsehtechnik
• Wiedergabegeräte
• Elektronische Spielgeräte
• Werkzeuge
• Begriffe
• Akustik
• Elektrizität
• Mechanik
• Optik
• Wärmelehre

2.1.2 Informationsebenen

Zu jedem Gerät gibt es fünf Arten von Informationen, die unterschiedliche Darstellungsformen erforderlich machen und getrennt voneinander visuell aufbereitet werden müssen:

1. Start - Die Einstiegseite erklärt kurz die Funktion des Gerätes.
   
2. Aufbau - Die für die Grundfunktionalität relevanten Einzelteile werden gezeigt und benannt, ihre Aufgabe wird kurz erläutert. Die Darstellung soll etwas von dem Gefühl vermitteln, das Gerät selbst auseinanderzunehmen und zu erforschen.
   
3. Funktionsweise - Hier wird mit Hilfe von Animationen das Zusammenspiel der Einzelteile gezeigt und erläutert. Der Benutzer sollte die Möglichkeit bekommen, in das Geschehen einzugreifen, indem er z.B. bestimmte Einstellungen am Gerät vornehmen, Prozesse starten oder abbrechen kann.
   
4. Wissenswertes - Hier wird eine Sammlung ausgewählter Verweise ins WWW angeboten, da sich dort zu (fast) allen Themen weiterführende Angebote finden lassen. Die Hyperlinks sind direkt von der CD aus abrufbar. Über die Anbindung an einen Webserver ist eine ständige Aktualisierung der Informationen denkbar.
   Eine weitere Möglichkeit sind ausdruckbare PDF-Seiten, auf denen man etwas über den Erfinder des Gerätes erfahren, die Bedeutung seiner Arbeit und ihre Weiterentwicklung im Laufe der Jahre betrachten kann. So wird niemandem zugemutet, lange Texte am Bildschirm lesen zu müssen. Jeder Benutzer könnte sich nach Lust und Laune einen kleinen individuellen Ordner zusammenstellen, den er bei Bedarf auch durch eigene Notizen, Recherchen und Materialien ergänzen kann.
   
5. Prinzipien - In verallgemeinerter Form werden die dem Gerät zugrundeliegenden Technologien oder Naturgesetze erklärt. Die Darstellung muß schematisch und auf Geräte mit ähnlichen Funktionsprinzipien übertragbar sein.

2.1.3 Geräteauswahl

Nach der Erstellung der Geräteliste und deren Ordnung habe ich mir nun zwei interessante Geräte herausgesucht: den CD-Player (Unterhaltungselektronik > Wiedergabegeräte) und den Elektrotoaster (Technik im Haus > Kochen & Backen). Zum CD-Player gehört dann als Funktionsprinzip der Laser (Begriffe > Optik) und zum Elektrotoaster das Bimetallthermostat (Begriffe > Wärmelehre).

2.1.4 Namensfindung

Einen Namen für das Projekt zu finden, ging relativ schnell. Da ich es während der Vorüberlegungen immer schon als Technik-Lexikon bezeichnet hatte, lag die Zusammenlegung dieser beiden Begriffe zu Technikon nahe. Dieser Name ist kurz, einprägsam und vermittelt genau das, worum es geht.

2.2 Funktionalität

2.2.1 Zielgruppe

Die Zielgruppe sind ganz allgemein technikinteressierte Laien, die wenige bis mittelmäßige Kenntnis von technischen Sachverhalten haben. Es gibt viele Menschen, die gerne wissen möchten, wie die Geräte funktionieren, die sie tagtäglich benutzen, sich aber nicht zum Studium trockener Literatur mit ihren meist langwierigen und umständlichen Erklärungen durchringen können.
Angestrebt wird eine möglichst hohe Allgemeingültigkeit, das Technikon sollte eine weitgefächerte Palette von Benutzern ansprechen. Eine Altersbeschränkung möchte ich nicht vornehmen, eine sehr grobe Einschätzung wäre jedoch: ab ca. 12 Jahren bis 60. Die Grundprinzipien der Computerbedienung müssen vertraut sein. Die Benutzer sollen mit ,Sie` angesprochen werden.

2.2.2 Potentielle Anwendungsbereiche

Das Haupteinsatzgebiet sehe ich im Bereich der privaten Computerbenutzer zu Hause. Die CD-Rom könnte hier als Nachschlagewerk ebenso dienen wie der Unterhaltung. Ein anderes großes Feld ist die unterstützende Begleitung des Physik-Unterrichts. Trockener Lernstoff könnte mithilfe einer unterhaltsamen Präsentation von in der Praxis angewandten physikalischen Gesetzmäßigkeiten aufgelockert werden.

2.2.3 Anforderungen an das digitale Technik-Lexikon

Die Qualität einer Enzyklopädie hängt natürlich in erster Linie von der Fülle der angebotenen Informationen ab. Dies ist einerseits am Umfang der Stichwortliste zu erkennen, vor allem aber an der Ausführlichkeit der Ausarbeitung der Themen im Einzelnen und am ausgiebigen und sinnreichen Einsatz von Animationen, Bildern und Tondokumenten.

Funktionsumfang der Benutzeroberfläche

Die Navigation soll folgende grundsätzliche Funktionalitäten bieten:

• Die Erforschung der vorsortierten Kategorien ermöglicht die Beschäftigung mit einem vollständigen Sachgebiet ebenso wie die planlose Auswahl von Themen.
• Das gezielte Auffinden konkreter Begriffe wird durch eine Suchmaschine ermöglicht.
• Eine Zeitleiste ordnet Informationen chronologisch und schafft Zeitbezüge.
  (Die Ausarbeitung einer Zeitleiste würde jedoch leider den zeitlichen Rahmen dieser Diplomarbeit sprengen und wird deshalb hier lediglich als eine Option aufgeführt.)
• Relevante Themen müssen miteinander verknüpft sein.
• Verweise zu Ressourcen im WWW.
• Eine History-Liste, die zuletzt besuchte Artikel anzeigt, damit sie bei Bedarf nicht nochmal gesucht werden müssen.
• Drucken von externen PDF-Dateien mit Hintergrundinformationen
  (Wird im Prototyp nicht umgesetzt, weil in Director lediglich ein Ausdrukken des aktuellen Bühneninhalts vorgesehen ist, was einem Screenshot gleichkommt und deshalb überflüssig ist. Das Ausdrucken von externen Dateien ist nur mit Xtras möglich, die dazugekauft werden müssen.)
• Lautstärkeregelung
• Beenden (mit Rückfrage, um versehentliches Anklicken zu vermeiden)

Bei der Konzeption muß die Möglichkeit der späteren Aktualisierbarkeit bedacht werden. Meine ursprüngliche Idee war, dies durch die Anbindung an einen Webserver zu gewährleisten. Dadurch hätten sich folgende Möglichkeiten eröffnet:

• CD-Inhalte können bei jedem Start der Anwendung über das WWW aktualisiert werden. Das Lexikon wäre dann immer topaktuell. Dies hat jedoch den Nachteil, daß dann jedesmal eine Web-Verbindung gestartet wird, was a) lästig und b) wahrscheinlich meistens überflüssig ist, da es nicht andauernd neue Inhalte gibt.
• Benutzer könnten selbst bei Bedarf eine Aktualisierung vornehmen. So sind Zeitpunkt und Inhalt des Updates frei wählbar und Zeit, Telefonkosten und Nerven werden geschont. Der Verlag könnte registrierte Benutzer zum Beispiel per E-Mail auf neue Updates hinweisen.
• Die Link-Sammlungen können laufend gepflegt und erweitert werden.

Erst bei der Arbeit kam ich jedoch zu dem Schluß, daß keine dieser Möglichkeiten momentan praktikabel ist, und zwar aus folgenden Gründen:

• Die zu übertragenden Datenmengen sind bei immer noch hohen Telefonkosten und langsamen Verbindungen nicht zumutbar.
• Eine ebensowenig sinnvolle Idee ist es, die Festplatten der Benutzer vollzuladen.

Als einzige realistische Option kommt letztendlich nur dieser Weg in Frage: Käufer der CD-Rom können sich freiwillig beim Herausgeber registrieren und werden dafür per E-Mail oder Post von Neuerungen benachrichtigt oder mit aktuellen Versionen versorgt. Ein sinnvoller Nebeneffekt dieser Variante wäre die Ermittlung der Benutzerzahl und -struktur. Auf diese Art wären auch Informationen über Zufriedenheit / Unzufriedenheit der Käufer einholbar.

2.2.4 Gerätedarstellung

Start

Das Gerät wird (in geschlossenem) Zustand abgebildet. Per Mausklick wird eine Animation geladen, die die äußere Hülle des Gerätes entfernt und den Blick in das Innere freigibt. Am Ende der Animation wird die Aufbau-Seite geladen.

Aufbau

Ein frei bewegliches räumliches Modell erlaubt die Betrachtung von allen Seiten (QTVR Objekt-Movie). Die für das Funktionieren des Gerätes relevanten Einzelteile werden vorgestellt, indem nach Mausklick auf das Einzelteil oder seinen Namen ein erklärender Text und eine separate Abbildung des Objektes eingeblendet wird. Wenn erforderlich kann es auch mehrere Ansichten geben. So gibt es zum Beispiel für den CD-Player je einen einzelnen Screen für das ganze Gerät und einen für das separierte Abtastsystem als Detailansicht.

Funktionsskizze zum Geräteaufbau

Funktionsweise

Das Zusammenspiel der Bauteile untereinander wird durch QuickTime-Animationen demonstriert. Texte erläutern begleitend das Geschehen. Der Benutzer soll - wenn auch in vereinfachter Form - das Gerät »bedienen« können, es zum Beispiel ein- und ausschalten, Einstellungen verändern, es füllen oder entleeren. Komplexe Vorgänge werden in Einzelsequenzen zerlegt, die logisch aufeinander aufbauen (am Beispiel Toaster: 1. Zeit einstellen, 2. Toaster einschalten, 3. Toastvorgang mit Auswerfen der Toasts). Die Animationenssequenzen können durch den Benutzer abgebrochen oder übersprungen werden. In einer kleinen Navigationsleiste sind alle Schritte aufgeführt und abrufbar. Die Wahl der Ansicht und des Ausschnitts hängt vom darzustellenden Inhalt ab. Übergänge zwischen Komplett- und Detailansichten werden durch Animationen oder Ausschnittkennzeichnung deutlich gemacht, um Irritationen zu vermeiden.

Visualisierung von Funktionsprinzipien

Als Zusatz zur Funktionsweise zu sehen, nur allgemeiner. Der Ausschaltmechanismus eines Toasters wird zum Beispiel mit Hilfe eines Bimetall-Thermostats ausgelöst, das Funktionsprinzip von Thermostaten muß also in diesem Zusammenhang vermittelt werden. Da es diese aber nicht nur in Toastern gibt, muß die Erklärung so gehalten werden, daß sie auch für Wasserkocher, Heizungen und Autos gilt. Aus diesem Grund werden die Funktionsprinzipien nicht den Geräten direkt zugeordnet, sondern sind in der Kategorie Begriffe zu finden. Sie sind jedoch mittels Querverweis von den Gerätedarstellungen aus abrufbar.
Als Mittel bieten sich ebenfalls Animationen an, wobei aber neben QuickTime auch der Einsatz von Shockwave Flash denkbar ist.

Wissenswertes

Die Hintergrundinformationen werden als kommentierte Links ins WWW angeboten. Das Anklicken startet den auf dem Rechner installierten Standardbrowser und veranlaßt diesen die angegebene URL zu laden.

2.3 Systemvorraussetzungen

• 166 MHz PPC oder schneller mit mindestens MacOS 8.5
• QuickTime 3
• Bildschirmgröße 800 x 600 Pixel bei 16 Bit Farbtiefe
• mindestens 4-fach CD-Rom Laufwerk
• Lautsprecherboxen sind empfehlenswert

Diese Angaben beziehen sich auf den Prototypen, wie ich ihn jetzt erstellt habe. Würde das Projekt richtig umgesetzt werden, müßte es natürlich als hybride CD-Rom produziert werden, die sowohl unter Win 95/98/2000/NT als auch unter MacOs 8.x läuft.

2.4 Mittel

Das Lexikon wird in Macromedia Director 7.0 produziert und als selbstlaufendes Programm (Projektor) auf einer CD herausgegeben. Die Installation von Programmkomponenten auf dem Rechner des Benutzers ist nicht erforderlich.

Alle 3D-Modelle der Geräte und Animationen werden in Cinema 4D erstellt. Die Nachbearbeitung und Komprimierung der Animationen erfolgt mithilfe von Photoshop und After Effects, für die Generierung der QTVR-Ansichten kommt QuickTime VR Authoring Studio von Apple zum Einsatz. Ton wird mit einem MiniDisc-Recorder aufgezeichnet und in SoundEdit bearbeitet, dann in After Effects oder direkt in Director eingebunden. Für das Screendesign benutze ich ausschließlich Photoshop.

 zurück <<     >> weiter