Analyse, Erzeugung und Evaluation animierter Softwarevisualisierungen

Animationen bieten verschiedene Möglichkeiten, um Sachverhalte in der Softwarevisualisierung darzustellen. Die vielfältigen Ausprägungen von Animationen können eingesetzt werden, um die verschiedenen Hauptaspekte von Software, Struktur, Verhalten und Historie, zu visualisieren. Um ihren Einsatz für die Zwecke der Softwarevisualisierung zu optimieren, ist es aber essenziell, die verschiedenen möglichen Formen, deren Einsatzzwecke und ihre Eigenschaften im Bezug auf die Wahrnehmung von Menschen zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit untersucht diese Aspekte und bedient sich dabei verschiedener Forschungsmethoden. Zu diesen Forschungsmethoden gehören eine Literaturstudie, die prototypische Implementierung von Werkzeugen und ein Experiment. Die Literaturstudie zeigt den aktuellen Stand der Forschung im Bezug auf die Verwendung und den Einsatzzweck von Animationen im Bereich der Softwarevisualisierung. Die prototypische Implementierung von Werkzeugen wird genutzt, um verschiedene Phasen des Visualisierungsprozesses zu unterstützen. So werden Techniken dargestellt, die es ermöglichen, Informationen über die Struktur, das Verhalten und die Historie von Ruby-Programmen zu gewinnen und diese in geeigneter Weise bereitzustellen. Des Weiteren wird ein Framework vorgestellt, mit dem es möglich ist, durch deklarative Angabe von Ereignissen, verschiedene Arten von Animationen in X3D- und X3DOM-Szenen auszulösen. Um die Visualisierungen zu erzeugen, stellt die Arbeit die Erweiterung eines Generators für Softwarevisualisierungen vor. Diese Erweiterung ermöglicht es, aus den extrahierten Informationen animierte Softwarevisualisierungen für alle drei Hauptaspekte von Software zu erzeugen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein Experiment zur Untersuchung der Effektivität und Effizienz von Animationen in Softwarevisualisierungen durchgeführt. Um die Durchführung dieses und anderer Experimente im Bereich der Softwarevisualisierung zu erleichtern, werden verschiedene Methoden und Hilfsmittel vorgestellt. Dazu gehört auch ein prototypisch im Rahmen der Arbeit implementierter Evaluationsserver, der Versuchsleiter für vergleichende Visualisierungsexperimente in den Bereichen Planung, Durchführung und Auswertung unterstützen kann. Dieser kommt im Rahmen der vorliegenden Arbeit bei der Durchführung eines Experiments zum Einsatz, das für die Aspekte Struktur, Verhalten und Historie jeweils eine statische mit einer animierten Softwarevisualisierung hinsichtlich der Aspekte Fehlerrate, Zeitbedarf zur Beantwortung von Fragen und von den Probanden durchgeführte Interaktion vergleicht