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M. Mautner:
"Interactive 3D Storytelling forPlanetary Exploration";
Supervisor: E. Gröller; Institute of Visual Computing & Human-Centered Technology, 2020; final examination: 2020-05-04.

The Planetary Robotics 3D Viewer (PRo3D) is an interactive visualization tool thatallows for geological analyses of planetary surfaces. The primary goal is to supportgeologists at NASA and ESA in their mission to find signs of life on Mars by enablingthem to perform analyses on a high-resolution 3D surface model. While PRo3D facilitatesan exploratory workflow to gain new insights, there is a lack of support to communicatenew findings. In this thesis, we discuss the design and implementation of storytellingmechanisms into PRo3D that allow for an easy, fast, and interactive communicationof results. Moreover, we show how provenance information can be incorporated intostories, enabling geoscientists to present how they arrived at a certain discovery orinterpretation. Provenance includes the individual steps in the analysis process thatlead to a given finding, supporting its verification and reproducibility. We present abroad overview about storytelling and provenance in visualization, and discuss the designspace of a provenance-based storytelling approach in the context of geological analysesas conducted in PRo3D. Finally, we present a prototype as a proof of concept based onthese deliberations.

Der Planetary Robotics 3D Viewer (PRo3D) ist ein interaktives Tool zum Durchführenvon geologischen Analysen an Planetenoberflächen. Das Hauptziel ist es, Geologen undGeologinnen der NASA und ESA dabei zu unterstützen, Leben auf dem Mars nach-zuweisen, indem Analysen an einem hochauflösendem 3D-Modell der Marsoberflächedurchgeführt werden können. PRo3D erleichtert explorative Analysen von großen Da-tensätzen, jedoch gibt es keine Funktionalitäten, die das Kommunizieren von neuenEntdeckungen ermöglicht. In dieser Diplomarbeit erörtern wir den Entwurf und dieImplementierung von Storytelling-Mechanismen in PRo3D, welche eine einfache, schnelleund interaktive Kommunikation von Ergebnissen erlauben. Außerdem zeigen wir wie derAnalyseprozess selbst, der zu den Ergebnissen führte, mittels Provenance in geologischeStories eingearbeitet werden kann. Dadurch können die einzelnen Schritte der Analyseerläutert und begründet werden, wodurch die Verifizierbarkeit und Reproduzierbarkeit derErgebnisse erleichtert wird. Wir geben einen Überblick über Storytelling und Provenanceim Kontext von Visualisierung. Weiters untersuchen wir verschiedene Ansätze beimEntwurf von Provenance-basiertem Storytelling im Rahmen von geologischen Untersu-chungen, welche in PRo3D durchgeführt werden. Schließlich präsentieren wir unserenPrototypen, der auf diese Überlegungen aufbaut.

https://publik.tuwien.ac.at/files/publik_291772.pdf