Im täglichen Leben sind wir gewohnt, uns dreidimensional zu orientieren und mit 3D-Objekten zu interagieren. Heutige Computersysteme verwenden i.a. noch zweidimensionale Präsentations- und Interaktionsobjekte, obwohl in Bereichen wie Design und Fertigung, Visualisierung, Electronic-Commerce oder Lehr-/Lernsystemen der Mehrwert von 3D-Grafik unbestritten ist. Die Interaktionsmöglichkeiten mit 3D-Objekten in derartigen, häufig Web-basierten Applikationen sind jedoch häufig völlig unzureichend und orientieren sich z.T. an etablierten 2D-Metaphern. Zudem ist die Entwicklung virtueller Umgebungen und dreidimensionaler Schnittstellen nach wie vor ein zeitaufwendiger und wenig automatisierter Prozesse, da es an Standards, Autorenwerkzeugen und softwaretechnologischer Unterstützung mangelt. Ein weiteres Problem stellt die Vielzahl der existierenden 3D-Webtechnologien dar, wobei unklar ist, welche sich mittelfristig als de-facto Standard etablieren werden. Der VRML97-Standard hatte nicht den gewünschten Erfolg, das XML-basierte Nachfolgeformat X3D verspricht mehr Akzeptanz.
Es ist deshalb naheliegend, einen Baukasten grundlegender 3D-Interaktionsobjekte in Form von Komponenten zu realisieren, der auf existierende de-facto und zukünftige 3D-Standards abgebildet wird und durch den Entwickler an konkrete Anwendungssituationen angepasst werden kann. Der Bedarf hierfür wird durch die dynamische Entwicklung der Leistung von Prozessoren und Grafiksubsystemen im Massenmarkt der PCs und Spielekonsolen unterstrichen. Hierdurch sind Anwendungen mit interaktiver 3D-Echtzeitgrafik nicht mehr nur auf Forschungs- und industrielle High-End-Lösungen beschränkt, sondern zunehmend auch in Internet-Anwendungen, wie elektronischen Produktkatalogen, zu finden. Existierende Forschungsergebnisse und Standards decken diesen Problemkreis nur unzureichend ab, z.B. geben sie keine Empfehlungen, wie ergonomische dreidimensionale Benutzungsschnittstellen auszusehen haben und implementiert werden sollten. Zahlreiche proprietäre 3D-Widgets existieren zwar, haben aber durch die Abhängigkeit von konkreten Toolkits und die geringe Verbreitung teurer VR-Hardware kaum eine Systematisierung erfahren und Verbreitung gefunden.
Aus der Vision eines komponentenbasierten Ansatzes zur einfachen und interdisziplinären Konstruktion dreidimensionaler Benutzerschnittstellen ergeben sich im einzelnen die folgenden Forschungsziele: