Der Großteil der Arbeitsplätze in entwickelten Ländern befasst sich mit Wissensarbeit. Die IT-Industrie und -Forschung hat entsprechend große Anstrengungen unternommen, um Wissensarbeiter zu unterstützen - tatsächlich sind computerbasierte Arbeitsplätze heute allgegenwärtig. Nichtsdestotrotz bietet die Wissensarbeit in der physischen Welt noch immer eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber der digitalen Welt. Insbesondere die Integration der digitalen in die physische Welt lässt noch viel zu wünschen übrig. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, diese Defizite unter Nutzung neuer Technologietrends, insbesondere von Tabletops und größenveränderbaren tragbaren Displays, zu beheben.

Ausgangspunkt ist dabei die Beobachtung, dass Wissensarbeiter hochgradig effiziente Praktiken, Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit physischen Objekten in der realen Welt entwickelt haben – und zwar sowohl für wissensbezogene Hilfsmittel (Bücher, Notizblöcke, ...) als auch für nicht wissensbezogene (Kaffeetassen, Büromaterialien, ...) Unter den wissensbezogenen Objekten stellen papierbasierte Objekte die bei weitem relevanteste (Über-)Kategorie dar – Papier ist der klassische analoge Informationsträger. Wir unterscheiden hier zwei Arten von Praktiken: Kollektive Praktiken betreffen die Anordnung von Objekten bezogen auf andere Objekte auf dem Tisch, während spezifische Praktiken auf einzelnen Objekten operieren und diese gewöhnlich verändern. Die erste Kategorie wird hauptsächlich für ein effektives Management des physischen Arbeitsplatzes eingesetzt - z.B. werden gewöhnliche Objekte häufig auf dem Schreibtisch verschoben, um den Arbeitsplatz zu optimieren - oder zur effektiven Organisation papierbasierter Dokumente auf dem Tisch - z.B. stapeln, auffächern, sortieren, ... Die zweite Kategorie befasst sich mit der spezifischen Manipulation von physischen Objekten in Bezug auf die aktuelle Aufgabe, z.B. Wissensarbeit. Weitläufig genutzte Praktiken beinhalten nicht nur das Schreiben auf, Annotieren von oder räumliche Anordnen von Papierdokumenten, sondern auch die Manipulation derselben, zum Beispiel durch drehen, falten, biegen, usw.

Verglichen mit der Vielzahl solcher etablierter Praktiken in der realen Welt sind die Praktiken in der digitalen Welt heute noch dominiert durch die Eingabe mit Maus und Tastatur. Die Maus war zwar ein so großer Fortschritt, dass Forscher verleitet wurden, ihre Verwendung "Direktmanipulation" zu nennen, doch aus heutiger Sicht ist klar, dass sie immer noch eine sehr hinderliche Indirektion darstellt. In diesem Licht kann das Ziel dieser Arbeit umformuliert werden als: Erforschung neuer Interaktionskonzepte für Wissensarbeiter, die i) das Potential der flexiblen und direkten Manipulation physischer Objekte für eine intuitivere und ausdrucksstarke Interaktion mit digitalen Inhalten (sehr ähnlich derjenigen in der realen Welt) ausnutzen, und ii) die Integration digitaler und physischer Arbeitsplätze verbessern. Hierbei werden zwei Forschungsrichtungen verfolgt: Erstens werden die kollektiven Praktiken von Wissensarbeitern am Schreibtisch untersucht; dabei wird unterschieden zwischen wissensbezogenen (Papier / Dokumente) Objekten und nicht wissensbezogenen Hilfsmitteln – letzteres wird im Folgenden "table-centric approaches" genannt, Basis sind interaktive Tabletops. Zweitens untersucht die Arbeit spezifische Praktiken für die Arbeit auf Papier, sie konzentriert sich dabei auf wissensbezogene Aufgaben aufgrund der spezifischen Rolle von Papier in diesem Bereich - dieser Teil hat den Titel "paper-centric approaches". Dabei werden die so genannten Affordances von papierähnlichen Displays ausgenutzt, genauer gesagt von größenveränderbaren, z.B. roll- und faltbaren, Displays

Der "table-centric approach" führt zu der Herausforderung, interaktive Tabletops mit der allgemein etablierten Nutzung konventioneller (Tisch-)Arbeitsplätze zu kombinieren. Wir führen zunächst eine exploratorische Nutzerstudie durch, um die Verhaltens- und Nutzungsmuster der Interaktion mit sowohl physischen als auch digitalen Dokumenten auf Tabletops bei der Ausführung von Überblicks- und Gruppieraufgaben zu untersuchen. Basierend auf den Ergebnissen der Studie entwickeln wir zwei Interaktions- und Visualisierungskonzepte - PaperTop und ObjecTop - die die spezifischen Praktiken papierbasierter bzw. kollektiver Arbeit berücksichtigen. Die Effizienz und Effektivität werden jeweils in einer Reihe von Benutzerstudien untersucht.

Wie erwähnt nutzt der "paper-centric approach" ultradünne größenveränderbare Displays. Wir tragen hier wiederum zwei neue Interaktionskonzepte bei - genannt FoldMe und Xpaaand - welche unsere Antwort auf den Design-Space von zweiseitigen falt - bzw. rollbaren Displays darstellen. Im Design nutzen wir den Vorgang der Größenveränderung nicht nur, um die Bildschirmgröße anzupassen, sondern auch um interaktiv Operationen durchzuführen. Erste Nutzerstudien zeigen ein großes Potential für die Interaktion mit digitalem Inhalt, z.B. für die Wissensarbeit.