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IT Center Blog

Put Me There: Teleportation in der VR

13. November 2024 | von

Quelle: Put Me There Projekt

Virtual Reality (VR) hat sich zu einer vielversprechenden Technologie entwickelt, die den Menschen neue Wege zur Interaktion mit digitalen Inhalten eröffnet. Durch das Aufsetzen einer VR-Brille taucht der Nutzer in eine virtuelle 3D-Umgebung ein, die er durch natürliche Körperbewegungen und direkte Interaktion mit seinen Händen erkunden kann. Neben Spielen wird VR bereits vielseitig erfolgreich eingesetzt, zum Beispiel um neue Fähigkeiten zu trainieren, medizinische Verfahren zu unterstützen, kulturelles Erbe zu bewahren und architektonische Entwürfe zu bewerten, um nur einige der verschiedenen Anwendungsbereiche zu nennen.

Die meisten virtuellen Umgebungen in den verschiedenen Anwendungsbereichen sind jedoch größer als der physische Bereich, in dem sich ein Benutzer mit der VR-Brille bewegen kann. Daher sind Navigationstechniken, die die Position des Benutzers rein virtuell durch die Umgebung bewegen, von entscheidender Bedeutung, um eine uneingeschränkte Erkundung zu ermöglichen.

 

Teleportation vermeidet sensorische Diskrepanzen

Während die einfachste Art der virtuellen Navigation darin besteht, die Position des Benutzers kontinuierlich zu bewegen, hat die Forschung gezeigt, dass kontinuierliche Bewegungen besonders häufig das Gefühl der Cybersickness hervorrufen. Dieses Gefühl ähnelt der Reisekrankheit, die man von einem Schiff kennt, und umfasst Symptome wie Übelkeit, Schwindel, Kopfschmerzen und Augenbelastung. Eine wahrscheinliche Erklärung für diesen Effekt ist eine sensorische Diskrepanz zwischen dem, was die Augen sehen, und dem, was das vestibuläre System fühlt. Eine häufig verwendete Alternative zur kontinuierlichen Bewegung ist daher die Teleportation, bei der der Benutzer lediglich sein gewünschtes Ziel mit einem Zeigestrahl anzeigt und dann sofort dorthin gebracht wird. Bei diesem Ansatz kommt es nicht zu einer sensorischen Diskrepanz und mehrere Studien konnten bestätigt, dass die Teleportation das Risiko der Entstehung von Cyberkrankheit minimiert. Dieser zentrale Vorteil für den Benutzerkomfort machte die Teleportation zum De-facto-Standard für die Navigation in vielen kommerziellen und akademischen Anwendungen.

 

Das DFG-Projekt „Put me There“

Trotz der Bedeutung der Teleportation für VR-Anwendungen über alle Disziplinen hinweg sind jedoch einige wichtige Forschungsfragen zu den grundlegenden Bausteinen, aus denen diese Techniken bestehen, noch unbeantwortet. Um diese zu klären, beteiligt sich die RWTH Aachen seit Juni 2024 an einem DFG-geförderten Forschungsprojekt mit der Universität Trier, dass das Verständnis und die Ausdrucksfähigkeit von Teleportationstechniken in VR vertiefen soll. In einer Reihe von Nutzerstudien werden verschiedene Parametrisierungen der Teleportation sowie technische Erweiterungen analysiert, die es dem Nutzer ermöglichen, neue Perspektiven auf die Szene zu gewinnen, schneller zu Zielen zu gelangen und effizienter um interessante Objekte herum zu manövrieren. Ausgehend von der bereits weit verbreiteten Nutzung der Teleportation in Head-Mounted-Displays werden diese grundlegenden Forschungserkenntnisse einen tiefgreifenden Einfluss auf eine Vielzahl von akademischen und industriellen Virtual-Reality-Anwendungen haben.

 

Projektpartner

Das Projekt wird von den beiden Projektleitern Dr. Tim Weissker am IT Center der RWTH Aachen sowie Dr. Daniel Zielasko am Lehrstuhl für Human-Computer Interaction der Universität Trier durchgeführt. Die beteiligten Doktoranden und studentische Hilfskräfte an der RWTH Aachen sind Daniel Rupp (M.Sc.) und Matthis Franzgrote (B.Sc.).

 


Verantwortlich für die Inhalte dieses Beitrags ist Tim Weissker.

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