RACEPAD

SEMESTER
IG2

KURS
INTERFACE DESIGN 1

LAUFZEIT
5 MONATE

PROJEKTBESCHREIBUNG

Interface Design steht nicht nur für Screendesign. Dieses Semester lernte ich im Kurs “Interface Design” nicht nur die Gestaltung und Konzeption innovativer Bedienelemente, sondern entwickelte auf Basis meines Konzepts einen eigenen Gaming Controller, der als Funktionsprototyp mit Hilfe eines Arduinos realisiert wurde. Dieser wurde durch Vormodelle und User Tests optimiert.

Parallel zur Entwicklung des Funktionsprototypen entstand ein Designprototyp, welcher zeigen soll, wie das Konzept in weiteren Entwicklungsschritten umgesetzt werden kann.

HERAUSFORDERUNGEN

Der Funktionsprototyp nahm den Großteil der Zeit ein und reduzierte den Raum für den Designprototyp.

Umsetzung des innovativen Interaktionskonzepts in einer bisher unbekannten Entwicklungsumgebung.

Die alleinige Projektverantwortung erforderte konsequente Priorisierungen aller Entscheidungen nach dem Zeitrahmen.

LEARNINGS

Zeit muss gezielt zwischen Funktion und Design aufgeteilt werden.

Technische Umsetzbarkeit setzt klare Rahmenbedingungen für Designentscheidungen.

Alleinige Umsetzung fördert strukturiertes und bewusstes Arbeiten, ermöglicht jedoch wenig Input und Feedback.

DAS ZIEL

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines neuartigen Interaktionskonzepts, das klassische Gamepad-Strukturen hinterfragt und eine innovative, intuitive und neue Form der Fahrzeugsteuerung für Videospiele bietet.

Im Fokus stand die Frage, wie komplexe Fahrzeugsteuerung im Gamingbereich durch eine reduzierte, ergonomische Steuerung neu gedacht werden kann.

Das RacePad ist ein One-Hand-Gaming-Controller für Rennspiele, der Gas, Bremse und Lenkung über ein Touch-Fingerpad kombiniert und so eine ergonomische, parallele Fahrzeugsteuerung mit intuitiver Bedienung ermöglicht.

DIE KONZEPTION

Die ersten konzeptionellen Ideen entstanden mit der Crazy-Eight-Methode. Das RacePad war die Idee mit dem höchsten Innovationsgrad. Es zeichnet sich dadurch aus, dass ein Fahrzeug mit nur einer Hand gesteuert werden kann. Gas, Bremse und Lenkung sollen in einer Handbewegung kombiniert werden. Dieses Funktionsprinzip wurde zunächst in einem Vormodell umgesetzt und anschließend in User Testings validiert.

Prinzipiell soll das Fahrzeug so gesteuert werden, dass die Fingerspreizung auf dem Pad die positive Geschwindigkeit (Vorwärtsgang) und die negative Beschleunigung (Rückwärtsgang) bestimmen sollen. Der Lenkimpuls wird über den Drehknopf ausgeführt.

Das RacePad steht für eine ergonomische und intuitive Fahrzeugsteuerung, welche in der Zukunft nicht nur für virtuelle Fahrzeugsteuerung denkbar ist.

Aus der Crazy-Eight-Methode entstehen verschiedene Konzeptideen für eine innovative Fahrzeugsteuerung eines Videospiels. Gas, Bremse und Lenkung werden in einer einzigen kombiniert.

DAS VORMODELL

In der frühen Konzeptphase wurde ein einfaches physisches Vormodell entwickelt, um unterschiedliche Interaktionsvarianten zu testen und erste ergonomische Erkenntnisse zu gewinnen.

Das Modell bestand aus einer gesägten und geschliffenen Acrylbasis und verschiedenen mit einer Drehmaschine gefertigten Drehknopf-Varianten (konkav und konvex), die im Rahmen von User Tests hinsichtlich Haptik und Bedienbarkeit evaluiert wurden.

Die Tests bestätigten das Potenzial des neuartigen Steuerungskonzepts, favorisierten zugleich den konvexen Drehknopf und dienten als Grundlage für die weitere Ausarbeitung des Konzepts.

Das Vormodell kombiniert eine Acrylglas-Basis mit konkav und konvex gefertigten Drehknopf-Varianten und validiert im User Testing das innovative Ein-Hand-Steuerungskonzept hinsichtlich Ergonomie und Bedienbarkeit.

FUNKTIONSPROTOTYP

Der Funktionsprototyp wurde aus Holz, Kupferfolie und elektronischen Komponenten aufgebaut.

Die Steuerung basiert auf einem kapazitiven Sensorsystem, das durch leitfähige Kupferflächen realisiert wurde. Ergänzt wird dieses durch Potentiometer und physische Taster zur Erfassung zusätzlicher Eingaben. Zur einfacheren Umsetzung wurde lediglich für den Funktionsprototyp ein weiterer Knopf an der Langen des Prototyps installiert um darüber den Rückwärtsgang auszulösen.

Alle Komponenten wurden über einen Mikrocontroller (Arduino) miteinander verbunden und programmatisch gesteuert, um das Interaktionsmodell des RacePads in einem echten Videospiel mit weiteren Nutzer*innen zu testen.

Der Funktionsprototyp kombiniert Holzbauteile mit kapazitiven Kupferfolien und elektronischen Komponenten und validiert das Ein-Hand-Steuerungsprinzip des RacePad über einen funktionalen Touch- und Drehmechanismus.

ELEKTRONIK

Die technische Umsetzung basiert auf einem Arduino-gesteuerten System, das verschiedene Eingabesignale verarbeitet und in Steuerbefehle übersetzt.

Zum Einsatz kommen kapazitive Sensorflächen, Widerstände, ein Potentiometer sowie mechanische Eingabeelemente. Diese werden softwareseitig synchronisiert und ermöglichen eine präzise Erfassung der Handinteraktion, welche im Code umgewandelt und als Gamepad-Input an das aktive Videospiel übertragen werden.

Der Funktionsprototyp wird über Arduino gesteuert und verbindet Kapazitivsensor, Potentiometer und Taster zu einem interaktiven System, das die Ein-Hand-Steuerung des RacePad technisch realisiert.

DESIGNPROTOTYP

Der Designprototyp basiert weitestgehend auf dem Funktionsprototyp und wurde mit der 3D Software “Maxon Cinema 4D” umgesetzt.

Das RacePad soll durch seine moderne, technische und dynamische Anumutung zum Bedienen eines Rennspiels auffordern. Zur Optimierung zur besseren Sichtbarkeit im abgedunkelten Nutzungskontext, sollen die einzelnen Bahnen, sowie der Ring des Drehknopfes beleuchtet werden. Das Leuchten der kühlen blauen Farbe stellt die jeweilige Beschleunigungsintensität dar und verstärkt den technischen Charakter.

Das hochwertig und sportlich anmutende RacePad besteht aus mattschwarzem Aluminium. Um die Haptik zu optimieren und das Leuchten der Bahnen etwas abzuschwächen, bestehen diese aus einem milchigem, leicht angerautem, grauen Kunststoff. Der ebenfalls aus Kunststoff bestehende Drehknopf wird zusätzlich zur besserem Ergonomie und Rutschfestigkeit gummiert. Das mit schwarzem Stoff überzogene Armauflagekissen aus elastischen Schaumstoffkern soll den Komfort erhöhen und für eine genauere Bedienung sorgen.

Da der Funktionsprototyp durch die Anbringung des Tasters für den Rückwärtsgang leicht vom Konzept des Designprototypen entfernt ist, wäre nun der nächste Schritt einen weiteren weiterentwickelten Funktionsprototypen zu bauen.

Der Designprototyp optimiert das RacePad als reduziertes, dynamisches Gaming-Interface mit beleuchteten Signifiern, die die Ein-Hand-Steuerung intuitiv unterstützen und die Interaktion im Rennspielkontext gezielt verstärken.
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