Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Bc. Samuel Havlíček
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Michal Kapinus, Ph.D.
Reviewer: Ing. Zdeněk Materna, Ph.D.
This bachelor’s thesis focuses on the design and implementation of a user interface for the manipulation of virtual objects in an augmented reality environment. The main objective is to develop an intuitive and efficient interface that enables users to interact with three-dimensional models using natural input methods, such as hand gestures. The implementation targets head-mounted display devices, specifically the Meta Quest 3 platform. The proposed solution is based on a detailed analysis and design of user interface principles, supported by insights from individuals experienced in 3D modeling and 3D printing. A functional prototype of the application was developed, tested, and iteratively refined. The resulting system allows users to manipulate simple 3D objects and provides a satisfactory level of usability, as confirmed by user testing. The main contribution of this thesis lies in the evaluation of the capabilities and limitations of hand-based interaction in augmented reality, as well as in the identification of practical challenges and the proposal of new techniques for object manipulation.
augmented reality, object manipulation, spatial user interface, hand tracking, 3D interaction, Unity, 3D modeling
Date of defence
19.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.
Topics for thesis defence
Language of thesis
Slovak
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Graphics and Multimedia
Study programme
Information Technology (BIT)
Composition of Committee
doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (místopředseda) Ing. Radek Hranický, Ph.D. (člen) Ing. Petr Veigend, Ph.D. (člen) Ing. Filip Orság, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportIng. Michal Kapinus, Ph.D.
Pan Havlíček přistoupil ke své práci zodpovědně. Byl aktivní po celou dobu řešení a svůj postup pravidelně konzultoval. Výsledkem je aplikace použitelná pro základní modelování objektů v rozšířené realitě.
Zadání hodnotím jako mírně obtížnější z důvodu nutnosti nastudovat problematiku rozšířené reality a vývoje aplikací pro zařízení Meta Quest 3, což jsou znalosti přesahující běžný rámec bakalářského studia. Výsledkem je demonstrační aplikace umožňující modelování 3D objektů s pomocí brýlí pro rozšířenou realitu.
Autor vyhledával studijní literaturu převážně samostatně.
Pan Havlíček byl aktivní po celou dobu řešení své práce. Pravidelně konzultoval svůj postup a aktivně přicházel s nápady na vylepšení a rozšíření aplikačního výstupu. Dodržoval dohodnuté termíny a na konzultace chodil řádně připravený.
Jak aplikační výstup, tak technická zpráva byly dokončovány ve spěchu. Přesto se povedlo provést uživatelské testování, jež pomohlo odhalit problémy a naznačit potenciál dalšího vývoje. Technická zpráva byla konzultována a poznámky vedoucího byly zapracovány. Nicméně na kontrolu finální verze již nezbyl čas.
Autor práce se podílel na akci Zažij VUT, kde poutavou formou prezentoval svoji práci potenciálním uchazečům o studium na VUT.
Grade proposed by supervisor: B
Reviewer’s reportIng. Zdeněk Materna, Ph.D.
Celkově jde o velmi dobrou bakalářskou práci se silným realizačním jádrem, pečlivě zpracovaným návrhem a zjevnou snahou ověřit řešení s potenciálními uživateli. Oceňuji zejména promyšlený návrh interakcí, technickou komplexitu prototypu a to, že práce přináší vlastní realizaci zvoleného konceptu. Hodnocení snižuji za slabší popis a metodiku testování, příliš obecné a místy silněji formulované závěry, nadměrný rozsah některých částí textu a za rezervy v architektonické dekompozici některých částí kódu. Práci hodnotím známkou B.
Evaluation level: more difficult assignment
Zadání hodnotím jako obtížnější. Kombinuje návrh prostorového uživatelského rozhraní, práci s rozšířenou realitou, Unity/XR implementaci pro Meta Quest 3, hand tracking a manipulaci s 3D objekty v kontextu přípravy modelů pro 3D tisk. To je pro bakalářskou práci technicky i návrhově poměrně široké téma.
Prezentační úroveň je dobrá. Práce je srozumitelně strukturovaná a obrazová dokumentace pomáhá pochopit prostorové rozhraní i navržené interakce. Rezervu vidím v přesnosti formulací: práce opakovaně používá obecné pojmy jako efektivita nebo intuitivnost a některé závěry, například o uspokojivé použitelnosti, nejsou vždy jasně operacionalizovány nebo dostatečně podloženy evaluací. Některá obecná tvrzení o omezeních AR a přínosech navržených manipulačních režimů jsou také formulována silněji, než by odpovídalo doloženým výsledkům.
V textu se objevují drobné jazykové a formulační nedostatky a některé odkazy na obrázky nejsou formálně zapsány zcela správně, ale nejde o problémy, které by zásadně snižovaly srozumitelnost práce.
Realizační výstup spolu s provedeným návrhem patří mezi nejsilnější části práce. Odevzdaný projekt představuje komplexní Unity/Quest prototyp s vlastní logikou pro gesta, výběr a transformace objektů, kreslení, měření, historii operací, ukládání scén a export do STL. Kód má jasně prototypový charakter a některé části jsou soustředěny do velmi rozsáhlých tříd, což naznačuje rezervy v architektonickém rozdělení odpovědností a testovatelnosti. Přesto jde o technicky přiměřený a poměrně komplexní výstup odpovídající zvolenému cíli práce. Jako další plus by působily lépe popsané ověřovací scénáře nebo základní testy kritických funkcí.
Výsledek je dobře využitelný jako demonstrátor a východisko pro další zkoumání tvorby 3D objektů v prostředí rozšířené reality. Práce ukazuje, jak by takové rozhraní mohlo vypadat a fungovat, a pojmenovává i praktické limity současné verze. Z testování zároveň plyne, že pro reálné 3D modelovací workflow by bylo potřeba řešení dále rozpracovat a ověřit, což je u exploratorně zaměřeného prototypu přirozený závěr.
Evaluation level: assignment fulfilled with minor reservations
Zadání považuji za splněné s drobnými výhradami. Práce pokrývá relevantní oblast, navrhuje konkrétní rozhraní a obsahuje funkční prototyp doložený textem, obrázky i videem. Rezervu vidím v popisu experimentálního ověření: kvalitativní ověření se dvěma účastníky je u exploratorní práce tohoto typu zcela v pořádku, text však mohl přesněji popsat testovací úkoly a postup. Vzhledem k orientačnímu charakteru ověření měly být závěry o efektivitě nebo použitelnosti formulovány opatrněji.
Evaluation level: exceeds the usual extent
Technická zpráva obsahově pokrývá teorii, návrh, implementaci i testování. Silnější je zejména návrhová část, která se snaží systematicky vysvětlit jednotlivé způsoby manipulace s objekty. Rozsah textu je však na horní hranici přiměřenosti: některé pasáže mohly být selektivnější, úspornější a těsněji provázané s vlastním řešením.
K práci s literaturou nemám zásadní výhrady. Teoretická část poskytuje použitelný kontext pro rozšířenou realitu, návrh rozhraní a 3D modelování. Přesto by práci prospělo, kdyby některá obecnější tvrzení byla opřena explicitněji a kdyby srovnání existujících nástrojů zahrnovalo nejbližší prostorová AR/VR modelovací řešení.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová