Verfügbarkeit: Immersive Virtuelle Realität

Immersive Virtuelle Realität: Grundlagen, Technologien, Anwendungen

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Wölfel, Matthias (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin Springer Vieweg [2023]
Schriftenreihe:	Lehrbuch
Schlagworte:	Immersion > Virtuelle Realität Virtuelle Realität Virtual Reality Augmented reality 3D User Interface Mensch-Maschine-Interaktion Social VR Avatar Metaverse Immersion Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltstext Auszug Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XVIII, 389 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783662669075

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MARC


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Datensatz im Suchindex

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adam_text	TEIL I THEORIE 1 DIMENSIONEN DER REALITAET ......................................................................................... 3 1.1 VIRTUELLE WELT ................................................................................................. 7 1.2 IMMERSION ..................................................................................................... 9 1.3 PRAESENZ ........................................................................................................... 9 1.3.1 PHYSISCHE PRAESENZ ......................................................................... 10 1.3.2 SOZIALE PRAESENZ ............................................................................. 11 1.3.3 PERSOENLICHE PRAESENZ (VERKOERPERUNG) .......................................... 11 1.4 EINTEILUNG TECHNISCHER UMGEBUNGEN ........................................................... 12 1.4.1 UBIQUITAERE SYSTEME ...................................................................... 13 1.4.2 STANDORTBEZOGENE DIENSTE ........................................................... 14 1.4.3 TELEPRAESENZ ................................................................................... 15 1.4.4 GEMISCHTE REALITAET ....................................................................... 16 1.4.5 REDUZIERTE REALITAET ....................................................................... 20 1.4.6 ERSETZENDE REALITAET ....................................................................... 20 1.4.7 X-REALITY ...................................................................................... 21 1.4.8 VIRTUELLE REALITAET .......................................................................... 22 1.5 DAS ERWEITERTE REALITAETS-VIRTUALITAETS-KONTINUUM ....................................... 24 1.5.1 MENTALE REALITAET ............................................................................ 24 1.5.2 MENTALES MODELL .......................................................................... 25 1.6 CYBERSPACE UND METAVERSUM ....................................................................... 27 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 29 2 KUENSTLICHE WELTEN IM HISTORISCHEN UEBERBLICK .................................................... 31 2.1 BILDER, STEREOSKOPIE UND PANORAMEN (BIS 1890) ........................................ 31 2.1.1 1611: DIOPTRIK, GRUNDLAGEN DER LICHTBRECHUNG ........................ 32 2.1.2 1787: PANORAMABILD ..................................................................... 32 2.1.3 1838: STEREOSKOPIE ...................................................................... 32 VII VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.1.4 1839: DAGUERREOTYPIEN ................................................................. 32 2.1.5 1849: ZWEIOBJEKTIV-KAMERA UND PRISMEN-STEREOSKOP ............. 33 2.1.6 1862: PEPPER S GHOST, ERSTE AR-ANWENDUNG ............................ 34 2.2 BILDER LERNEN LAUFEN (1890 BIS 1950) ................................. 34 2.2.1 1895: FILM ERREICHT BREITE OEFFENTLICHKEIT .................................... 34 2.2.2 1900: CINEORAMA, ERSTER PANORAMAFILM ...................................... 34 2.2.3 1945: STEREOSKOPISCHES FERNSEHGERAET ......................................... 35 2.3 ERSTE REALISIERUNGEN VON VR-SYSTEMEN (1950 BIS 1980) ......................... 35 2.3.1 1956: SENSORAMA .......................................................................... 36 2.3.2 1960: TELESPHERE MASK, ERSTES HMD .......................................... 36 2.3.3 1961: HEADSIGHT, ERSTES HMD MIT TRACKING .............................. 36 2.3.4 1965: ULTIMATE DISPLAY ................................................................ 38 2.3.5 1968: SWORD OFDAMOCLES ........................................................... 38 2.3.6 1974: SIGGRAPH-KONFERENZEN ................................................ 39 2.3.7 1976: VIDEOPLACE, SOZIALE INTERAKTION IM VIRTUELLEN .......... 39 2.3.8 1977: SAYRE GIOVE, ERSTER DATENHANDSCHUH ................................ 39 2.3.9 1978: MOVIE MAP ......................................................................... 40 2.3.10 1979: LEEP-SYSTEM, GROSSES STEREOSKOPISCHES SICHTFELD .......... 40 2.4 KOMMERZIALISIERUNG VON VR (1980 BIS 1990) ........................................... 41 2.4.1 1980: VICON, ERSTES KOMMERZIELLES MOTION-CAPTURE-SY STERN ............................................................. 41 2.4.2 1981: SILICON GRAPHICS ................................................................. 41 2.4.3 1985: VPL RESEARCH .................................................................... 41 2.4.4 1985: VIRTUAL VISUAL ENVIRONMENT DISPLAY (VIVED) ............... 41 2.4.5 1989: POWER GIOVE, DATENHANDSCHUH FUER SPIELKONSOLE ............ 42 2.5 VR IN VIDEOSPIEL UND MEDIENKUNST (1990 BIS 2000) ................................ 43 2.5.1 1990: W.INDUSTRIES, ERSTES VR-SYSTEM FUER OEFFENTLICHEN RAUM .............................................................................................. 43 2.5.2 1993: DIE ERSTEN VR-SPEZIFISCHEN KONFERENZEN ........................ 43 2.5.3 1993: SYNTHESE AKUSTISCHER UMGEBUNGEN ................................... 44 2.5.4 1993: SEGA VR, EIN HMD, WELCHES NIE AUF DEN MARKT KAM ................................................................................................. 44 2.5.5 1995: VIRTUAL BOY ......................................................................... 44 2.5.6 1995: VIRTUAL PERAMBULATOR, VIRTUELLE BEWEGUNG IN VR ............ 44 2.5.7 1993: CYBERGRASP, FORCE-FEEDBACK-HANDSCHUH ...................... 44 2.5.8 1995: THE GOLDEN CALF ................................................................. 45 2.5.9 1996: OEFFENTLICHE CAVE .............................................................. 45 2.5.10 1997: WINDOW-INTO-VIRTUALITY ..................................................... 45 2.5.11 1997: ULTIMA ONLINE, DAS ERSTE MEHRSPIELER-ONLINE-ROLLENSPIEL ................................................. 45 2.5.12 1998: PANORAMAKAMERA & PANORAMASCREEN ............................. 46 2.5.13 1999: ARTOOLKIT, OPEN-SOURCE-TRACKINGBIBLIOTHEK ................. 46 INHALTSVERZEICHNIS IX 2.6 VR ERREICHT GROSSEN BEKANNTHEITSGRAD (2000 BIS 2010) ............................. 46 2.6.1 2003: SECOND LIFE, DIE ERSTE 3D-ONLINEWELT .............................. 47 2.6.2 2006: WII REMOTE, 3D-GESTENSTEUERUNG .................................... 47 2.6.3 2010: KINECT, BERUEHRUNGSLOSE 3D-GESTENSTEUERUNG .................. 47 2.7 VR, GEKOMMEN, UM ZU BLEIBEN (2010 BIS 2020) ........................................ 48 2.7.1 2010-2014: OCULUS RIFT .............................................................. 48 2.7.2 2012/2013: LYTRO, LICHTFELDFOTOGRAFIE ........................................ 48 2.7.3 2013: LEAP MOTION CONTROLLER, KOSTENGUENSTIGES FINGER-TRACKING ........................................................................... 49 2.7.4 2013-2016: OMNI & VIRTUALIZER, KOSTENGUENSTIGE BEWEGUNGSPLATTFORMEN ................................................................ 49 2.7.5 2014: CARDBOARD & GEAR VR, KOSTENGUENSTIGES VR ................... 49 2.7.6 2015: VR COASTER ........................................................................ 50 2.7.7 2016: VIVE, ERSCHWINGLICHE VR FUER FORSCHUNG UND WIRTSCHAFT ..................................................................................... 50 2.7.8 2016: PLAYSTATION VR, WEITE VERBREITUNG IM SPIELEUMFELD ................................................................................. 50 2.7.9 2019: BEAT SABER, ERSTER VR-BLOCKBUSTER ................................... 50 2.8 VR ETABLIERT SICH (AB 2020) ......................................................................... 51 2.8.1 2020: VIDEOKONFERENZEN WERDEN ALLTAG ...................................... 51 2.8.2 2021: VORLESUNGEN IN IMMERSIVER VR ......................................... 51 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 52 3 WIE WIR DIE WELT WAHRNEHMEN ................................................................................ 55 3.1 VISUELLE WAHRNEHMUNG ............................................................................... 57 3.1.1 BILDENTSTEHUNG IM AUGE .............................................................. 57 3.1.2 AKKOMMODATION (SCHARFSTELLUNG) ............................................... 58 3.1.3 KONVERGENZ .................................................................................... 59 3.1.4 HELL-DUNKEL-ADAPTATION .............................................................. 60 3.1.5 FAERB WAHRNEHMUNG ....................................................................... 61 3.1.6 BILDLICHE UND ZEITLICHE AUFLOESUNG DES AUGES ............................. 62 3.1.7 GESICHTSFELD, BLICKFELD UND SICHTFELD ......................................... 63 3.1.8 VISUELLE UEBERFORDERUNG ................................................................ 64 3.1.9 PARALLAXE, DISPARITAET UND STEREOPSIS ............................................ 64 3.1.10 RAUM WAHRNEHMUNG ...................................................................... 68 3.2 AUDITIVE WAHRNEHMUNG ............................................................................... 72 3.2.1 EIGENSCHAFTEN DES HOERENS ............................................................ 73 3.2.2 BINAURALES HOEREN .......................................................................... 75 3.2.3 WAHRNEHMUNG DER HORIZONTALEN SCHALLEINFALLSRICHTUNG ............ 76 3.2.4 WAHRNEHMUNG DER VERTIKALEN RICHTUNG ...................................... 78 3.2.5 MOEGLICHE FEHLER IN DER RICHTUNGSWAHRNEHMUNG ...................... 79 X INHALTSVERZEICHNIS 3.2.6 WAHRNEHMUNG DER DISTANZ .......................................................... 79 3.2.7 WAHRNEHMUNG VON RAUMEIGENSCHAFTEN ....................................... 80 3.3 SOMATOSENSORISCHE WAHRNEHMUNG ............................................................... 80 3.3.1 BERUEHRUNG ..................................................................................... 81 3.3.2 PROPRIOZEPTION ............................................................................... 83 3.4 VESTIBULAERE WAHRNEHMUNG (GLEICHGEWICHTSSINN) ........................................ 83 3.5 MULTIMODALE SINNESWAHRNEHMUNG ............................................................... 85 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 86 4 GESUNDHEITLICHE UND SOZIALE ASPEKTE ...................................................................... 89 4.1 CYBERKRANKHEIT .............................................................................................. 90 4.1.1 UNNATUERLICHE SZENENBEWEGUNG .................................................... 90 4.1.2 THEORIE DER SINNESKONFLIKTE .......................................................... 91 4.1.3 MOEGLICHE AUSWIRKUNGEN AUF DEN SEHAPPARAT ............................. 91 4.1.4 NACHWIRKUNGEN UND WIEDERANPASSUNG ...................................... 93 4.2 MECHANISCHE BELASTUNG UND HYGIENISCHE HERAUSFORDERUNG ....................... 94 4.2.1 GEWICHT, SITZ UND PASSFORM DES HEADSETS ................................. 95 4.2.2 VERLETZUNGSRISIKO ........................................................................... 95 4.2.3 HYGIENE .......................................................................................... 97 4.3 AUSSERKOERPERLICHE ERFAHRUNG ......................................................................... 98 4.4 BELAESTIGUNG ..................................................................................................... 99 4.5 SUCHT NACH VR ................................................................................................ 100 4.6 DATENSCHUTZ ..................................................................................................... 101 4.7 MANIPULATION UND VERSTOERENDE INHALTE .......................................................... 101 4.8 ALTERSEMPFEHLUNG .......................................................................................... 102 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 104 5 INTERAKTION ................................................................................................................... 107 5.1 GRUNDLAGEN DES INTERAKTIONSDESIGNS ............................................................ 109 5.1.1 ENTDECKBARKEIT ............................................................................... 110 5.1.2 ANGEBOTSCHARAKTER ....................................................................... 110 5.1.3 HINWEISREIZ .................................................................................... 111 5.1.4 RUECKMELDUNG ................................................................................. 112 5.1.5 ABBILDUNG ..................................................................................... 112 5.1.6 BESCHRAENKUNG DES INTERAKTIONSSPIELRAUMS ................................. 115 5.1.7 PRINZIP DES GERINGSTEN AUFWANDES ............................................. 116 5.1.8 GORILLA-ARM-SYNDROM ................................................................. 117 5.2 INTERAKTIONSFORMEN ....................................................................................... 118 5.2.1 INTERAKTIONSMETAPHERN ................................................................. 118 5.2.2 REALISTISCHE UND UNREALISTISCHE INTERAKTION ............................... 119 5.2.3 DIREKTE, INDIREKTE UND AGENTENBASIERTE INTERAKTION ................... 120 5.2.4 EGOZENTRISCHE UND EXOZENTRISCHE INTERAKTION ............................ 121 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.2.5 EXPLIZITE UND IMPLIZITE INTERAKTION ............................................. 122 5.2.6 GESTENERKENNUNG UND -INTERAKTION ............................................. 123 5.3 EINGABEGERAETE FUER IMMERSIVE UMGEBUNGEN ................................................ 125 5.3.1 FREIHEITSGRADE & KOORDINATEN ..................................................... 126 5.3.2 INTERAKTIONSAUFGABEN IN DER IMMERSIVEN VR .............................. 127 5.3.3 ANFORDERUNGEN AN DAS EINGABEGERAET .......................................... 128 5.3.4 HAND-EINGABEGERAETE ...................................................................... 129 5.3.5 ANWENDUNGSSPEZIFISCHE EINGABEGERAETE ...................................... 130 5.3.6 EINGABEGERAETE SELBST ENTWICKELN .................................................. 130 5.4 EINHAENDIGE INTERAKTIONSTECHNIKEN ............................................................... 131 5.4.1 VIRTUELLE HAND-INTERAKTIONSTECHNIK ............................................. 132 5.4.2 GO-GO-INTERAKTIONSTECHNIK ......................................................... 132 5.4.3 RAY CASTING-INTERAKTIONSTECHNIK ................................................... 133 5.4.4 OKKLUSION-INTERAKTIONSTECHNIK ................................................... 137 5.4.5 WELT-IM-KLEINEN-INTERAKTIONSTECHNIK ......................................... 138 5.4.6 HOMER-HYBRID-INTERAKTIONSTECHNIK ......................................... 139 5.4.7 SCALED-WORLD-GRAB-HYBRID-INTERAKTIONSTECHNIK ........................ 140 5.5 ZWEIHAENDIGE INTERAKTIONSTECHNIKEN ............................................................. 141 5.5.1 GRIFFLEISTENMETAPHER .................................................................... 142 5.5.2 VOODOO-PUPPEN-INTERAKTIONSTECHNIK .......................................... 143 5.6 FREIHAENDIGE INTERAKTIONSTECHNIKEN .............................................................. 144 5.6.1 BLICKRICHTUNG & KOPFORIENTIERUNG ............................................. 145 5.6.2 STIMME & SPRACHE ....................................................................... 145 5.6.3 GEHIRNSCHNITTSTELLEN ...................................................................... 147 5.7 VERGLEICH DER EINGABEMODALITAETEN .............................................................. 148 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 149 6 BENUTZUNGSOBERFLAECHE ................................................................................................ 153 6.1 REFERENZRAHMEN ........................................................................................... 154 6.1.1 BEZUGSSYSTEM DER REALEN WELT ..................................................... 155 6.1.2 BEZUGSSYSTEM DER VIRTUELLEN WELT ............................................... 156 6.1.3 KOPF-BEZUGSSYSTEM ...................................................................... 156 6.1.4 FREISCHWEBENDES BEZUGSSYSTEM .................................................. 158 6.1.5 HAND-BEZUGSSYSTEM ...................................................................... 158 6.1.6 TORSO-BEZUGSSYSTEM .................................................................... 160 6.1.7 OBJEKT-BEZUGSSYSTEM ................................................................... 160 6.2 PLATZIERUNG VON INFORMATIONS UND INTERAKTIONSKOMPONENTEN ................. 161 6.3 GRAFISCHE MENUES IM VIRTUELLEN RAUM ........................................................ 164 6.3.1 2D-MENUES ..................................................................................... 166 6.3.2 RINGMENUES ..................................................................................... 167 6.3.3 TORTENMENUES .................................................................................. 167 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.3.4 FINGER-MENUES ................................................................................. 168 6.3.5 3D WIDGETS .................................................................................... 169 6.4 GESTALTUNGSEMPFEHLUNGEN FUER GRAFISCHE SCHNITTSTELLEN .............................. 170 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 172 7 FORTBEWEGUNG ............................................................................................................... 173 7.1 KATEGORISIERUNG DER BEWEGUNGSMETHODEN .................................................. 174 7.1.1 BEWEGUNGSARTEN ............................................................................ 174 7.1.2 BEWEGUNGSRAEUME ........................................................................... 175 7.1.3 BEWEGUNGSMETHODEN ..................................................................... 176 7.2 AUTONOME FORTBEWEGUNG ............................................................................. 178 7.2.1 FAHR-METAPHER ............................................................................... 178 7.2.2 SCHNITT-METAPHER ........................................................................... 179 7.3 KUENSTLICHE FORTBEWEGUNG .............................................................................. 180 7.3.1 CONTROLLERSTEUERUNG ...................................................................... 180 7.3.2 BLICKGEFUEHRTE STEUERUNG ............................................................... 181 7.3.3 ZEIGETECHNIK ................................................................................... 182 7.3.4 LEHNTECHNIK .................................................................................. 182 7.3.5 TELEPORTATION .................................................................................. 182 7.3.6 MINIATURKARTEN ............................................................................... 184 7.4 PHYSISCHE FORTBEWEGUNG .............................................................................. 184 7.4.1 NATUERLICHES LAUFEN ........................................................................ 185 7.4.2 SIMULIERTES LAUFEN ........................................................................ 185 7.4.3 IN-DIE-LUFT-GREIF-TECHNIK ........................................................... 186 7.4.4 LAUFBAENDER UND TRETMUEHLEN ........................................................ 187 7.4.5 UMGELENKTES LAUFEN ..................................................................... 188 7.4.6 UNMOEGLICHE RAEUME ...................................................................... 191 7.5 REDUKTION FORTBEWEGUNGSAUSGELOESTER CYBERKRANKHEIT .............................. 191 7.5.1 VERMEIDEN VON VIRTUELLER BEWEGUNG ........................................... 193 7.5.2 RUHERAHMEN .................................................................................. 194 7.5.3 DYNAMISCHE BESCHRAENKUNG DES SICHTFELDES ................................ 195 7.6 VERGLEICH ZWISCHEN BEWEGUNGSMETHODEN ................................................. 196 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 198 TEIL II TECHNOLOGIE 8 ERFASSUNG DES NUTZERS ................................................................................................. 203 8.1 SENSORIK .......................................................................................................... 205 8.2 ERFASSUNG DER KOPFPOSITION UND -ROTATION ................................................... 207 8.3 ERFASSUNG DER HAENDE UND FINGER ................................................................ 208 8.3.1 HANDMODELL .................................................................................... 208 8.3.2 MOEGLICHE PROBLEME DER HANDERFASSUNG ...................................... 209 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.3.3 HANDGEHALTENE CONTROLLER ............................................................. 211 8.3.4 DATENHANDSCHUHE .......................................................................... 211 8.3.5 OPTISCHE HAND-UND FINGERERKENNUNG ....................................... 212 8.3.6 ELEKTROMYOGRAPHIEBASIERTE HANDGESTENERKENNUNG ................... 212 8.3.7 KORREKTUR DER HANDDARSTELLUNG ................................................... 213 8.4 ERFASSUNG DES KOERPERS ................................................................................. 214 8.4.1 KOERPERMODELL ................................................................................ 215 8.4.2 INERTIALSENSORBASIERTE ERFASSUNG .................................................. 215 8.4.3 MARKERBASIERTE ERFASSUNG ............................................................ 215 8.4.4 MARKERLOSE ERFASSUNG .................................................................. 217 8.5 AUGEN UND BLICKERFASSUNG .......................................................................... 219 8.6 GESICHTSERFASSUNG ......................................................................................... 221 8.6.1 ERKENNEN DER OBEREN GESICHTSMERKMALE .................................... 223 8.6.2 ERKENNEN DER UNTEREN GESICHTSMERKMALE .................................. 224 8.6.3 FUSION DER UNTEREN UND OBEREN GESICHTSMERKMALE ................... 225 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 226 9 TRACKING ....................................................................................................................... 229 9.1 POSITIONSBESTIMMUNG .................................................................................. 230 9.2 TRACKING ........................................................................................................ 230 9.2.1 TRACKINGFEHLER UND IHRE AUSWIRKUNGEN ..................................... 231 9.2.2 KALIBRIERUNG ................................................................................. 232 9.3 INERTIALES TRACKING ....................................................................................... 233 9.4 OPTISCHES TRACKING ....................................................................................... 235 9.4.1 MARKERBASIERTES TRACKING ............................................................ 236 9.4.2 MARKERLOSES TRACKING .................................................................. 236 9.4.3 UNPREPARED TRACKING .................................................................... 237 9.5 OUTSIDE-IN, INSIDE-OUT UND INSIDE-IN TRACKING .......................................... 238 9.5.1 OUTSIDE-IN TRACKING ..................................................................... 239 9.5.2 INSIDE-OUT TRACKING ..................................................................... 239 9.5.3 LIGHTHOUSE TRACKING ................................................................... 240 9.5.4 INSIDE-IN TRACKING ........................................................................ 242 9.5.5 VERGLEICH ZWISCHEN DEN TRACKINGVARIANTEN ............................... 242 9.6 SKELETTVERFOLGUNG ........................................................................................... 243 9.7 ZUSTANDSSCHAETZUNG ........................................................................................ 245 9.7.1 SEQUENZIELLE BAYES SCHE SCHAETZUNG ............................................. 245 9.7.2 KALMAN-FILTER ................................................................................ 248 9.8 SENSORFUSION ................................................................................................... 248 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 250 10 AUSGABESYSTEME ........................................................................................................... 251 10.1 VISUELLE AUSGABE .......................................................................................... 252 XIV INHALTSVERZEICHNIS 10.1.1 KONTAKTLINSEN-DISPLAYS ................................................................ 252 10.1.2 KOPFBASIERTE DISPLAYS ................................................................... 253 10.1.3 AUFBAU UND FORMFAKTOR ................................................................ 256 10.1.4 OBJEKTIVVERZEICHNUNG ................................................................... 260 10.1.5 VARIABLE BILDSCHIRMAUFLOESUNG (FOVEATED IMAGING) ................... 263 10.1.6 VARIABLE BILDSCHIRMDISTANZ ......................................................... 264 10.1.7 HANDGEHALTENE DISPLAYS .............................................................. 264 10.1.8 STATIONAERE DISPLAYS ....................................................................... 264 10.1.9 DARSTELLUNG STEREOSKOPISCHER BILDER ............................................ 267 10.1.10 VERMEIDUNG VISUELLER UEBERFORDERUNG ......................................... 268 10.2 AKUSTISCHE AUSGABE ...................................................................................... 271 10.2.1 SCHALLAUSBREITUNG ......................................................................... 273 10.2.2 KOPFBEZOGENE UEBERTRAGUNGSFUNKTION ......................................... 274 10.2.3 WELLENFELDSYNTHESE ....................................................................... 277 10.3 HAPTISCHE AUSGABE ........................................................................................ 278 10.3.1 VIBRATION ........................................................................................ 281 10.3.2 OBERFLAECHENVARIATION UND -SIMULATION ........................................ 282 10.3.3 HAUTVERFORMUNG ............................................................................ 282 10.3.4 KRAFTRUECKKOPPLUNG ....................................................................... 283 10.3.5 BERUEHRUNGSFREIE HAPTIK ............................................................... 284 10.4 VESTIBULAERE AUSGABE ...................................................................................... 286 10.5 OLFAKTORISCHE AUSGABE .................................................................................. 288 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 289 TEIL III ANWENDUNG 11 FILMISCHE VIRTUELLE REALITAET ....................................................................................... 293 11.1 DIE ROLLE DES NUTZERS .................................................................................... 295 11.1.1 PASSIVER BEOBACHTER ..................................................................... 296 11.1.2 AKTIVER BEOBACHTER ....................................................................... 296 11.1.3 PASSIVER TEILNEHMER ..................................................................... 296 11.1.4 AKTIVER TEILNEHMER ....................................................................... 296 11.2 REGIE FUER FILMISCHE VIRTUELLE REALITAET ........................................................... 297 11.2.1 LENKUNG DER AUFMERKSAMKEIT .................................................... 298 11.2.2 SZENENWECHSEL ............................................................................. 300 11.3 BESONDERHEITEN BEI SITZENDER BETRACHTUNG ................................................. 301 11.4 ERSTELLEN VON 360 VIDEOS ............................................................................ 302 11.4.1 STEREOSKOPISCHES 360 VIDEO ...................................................... 303 11.4.2 STITCHING ........................................................................................ 306 11.4.3 STITCHINGFEHLER .............................................................................. 308 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 309 INHALTSVERZEICHNIS XV 12 SOZIALE VIRTUELLE REALITAET ............................................................................................ 311 12.1 VERKOERPERUNG ................................................................................................ 313 12.1.1 DARSTELLUNG VON MENSCHEN .......................................................... 314 12.1.2 UNHEIMLICHES TAL .......................................................................... 315 12.2 SOZIALE PRAESENZ UND VERHALTEN ..................................................................... 317 12.2.1 PROXEMIK ........................................................................................ 318 12.2.2 PROTEUS-EFFEKT ............................................................................... 319 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 320 13 IMMERSIVES LERNEN ..................................................................................................... 323 13.1 BILDUNG MENTALER MODELLE ........................................................................... 325 13.1.1 DIFFERENZEN ZWISCHEN MENTALEN MODELLEN ................................. 325 13.1.2 TRANSFERLEISTUNG .............................................. 327 13.2 BEREICHE DES IMMERSIVEN LERNENS ............................................................... 329 13.2.1 TRAININGSWELTEN ........................................................................... 329 13.2.2 KONSTRUKTIONSWELTEN .................................................................... 330 13.2.3 EXPLORATIONSWELTEN ....................................................................... 330 13.2.4 EXPERIMENTALWELTEN ..................................................................... 330 13.2.5 EXPOSITIONSWEITEN ........................................................................ 330 13.2.6 LEHRWELTEN (IMMERSIVE LEHRE) ................................................... 331 13.3 FAKTOREN, DIE DAS LERNEN IN VR FOERDERN ..................................................... 331 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 334 14 ... ....................................................................................................................................... 337 14.1 BESONDERHEITEN VON VR-SPIELEN ................................................................. 338 14.2 VR-SPIELMECHANIKEN .................................................................................... 339 14.2.1 ONBOARDING ................................................................................... 340 14.2.2 INFORMATIONSELEMENTE .................................................................. 341 14.2.3 INTERAKTIONEN ................................................................................. 341 14.2.4 FORTBEWEGUNG .............................................................................. 342 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 343 15 STANDORTBEZOGENE VIRTUELLE REALITAET ...................................................................... 345 15.1 NUTZERAKZEPTANZ UND -BETEILIGUNG ............................................................... 346 15.1.1 SPRUNG INS UNGEWISSE ................................................................. 347 15.1.2 ZUSCHAUERBLINDHEIT ....................................................................... 348 15.1.3 UMGEBUNGSBLINDHEIT ................................................................... 348 15.1.4 SOZIALE ISOLATION DES NUTZERS ...................................................... 348 15.2 PUBLIKUMSTRICHTER ......................................................................................... 349 15.3 GESTALTUNGSEMPFEHLUNGEN FUER DIE INSZENIERUNG ORTSBEZOGENER VIRTUELLER REALITAET .......................................................................................... 351 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 352 XVI INHALTSVERZEICHNIS 16 IMMERSIVE ENTWICKLUNG .............................................................................................. 353 16.1 KOLLABORATIVES DESIGN .................................................................................... 354 16.2 3D-MODELLIERUNG ........................................................................................... 355 16.3 PROTOTYPING ..................................................................................................... 355 16.4 PRODUKTBEWERTUNG .......................................................................................... 356 16.5 HERAUSFORDERUNGEN ........................................................................................ 357 16.5.1 HERAUSFORDERUNGEN DER DATENAUFBEREITUNG ............................... 357 16.5.2 HERAUSFORDERUNGEN IN DER DATENINTERAKTION ............................... 357 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 358 17 FORSCHUNGSGEGENSTAND UND -TOOL .............................................................................. 361 17.1 FORSCHUNGSETHIK ............................................................................................. 362 17.2 REPRODUZIERBARKEIT, REPLIZIERBARKEIT UND VALIDITAET .................................... 364 17.2.1 REPRODUZIERBARKEIT ....................................................................... 364 17.2.2 REPLIZIERBARKEIT ............................................................................ 364 17.2.3 VALIDITAET .......................................................................................... 365 17.3 ERFASSEN DES NUTZERZUSTANDS ......................................................................... 365 17.3.1 ZUSAETZLICHE SENSORIK .................................................................... 366 17.3.2 BEFRAGUNGSMETHODEN .................................................................... 366 17.4 MESSEN VON PRAESENZ ....................................................................................... 368 17.4.1 SELBSTBERICHT-FRAGEBOEGEN ZU PRAESENZ ................................... 368 17.4.2 PHYSIOLOGISCHE MERKMALE ZUM MESSEN VON PRAESENZ ................. 370 17.5 MESSEN VON CYBERKRANKHEIT ......................................................................... 371 17.5.1 SELBSTBERICHT-FRAGEBOEGEN ZU CYBERKRANKHEIT ............................. 371 17.5.2 PHYSIOLOGISCHE MERKMALE ZUM MESSEN VON CYBERKRANKHEIT ............................................................................. 373 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 373 STICHWORTVERZEICHNIS ........................................................................................................... 377
adam_txt	TEIL I THEORIE 1 DIMENSIONEN DER REALITAET . 3 1.1 VIRTUELLE WELT . 7 1.2 IMMERSION . 9 1.3 PRAESENZ . 9 1.3.1 PHYSISCHE PRAESENZ . 10 1.3.2 SOZIALE PRAESENZ . 11 1.3.3 PERSOENLICHE PRAESENZ (VERKOERPERUNG) . 11 1.4 EINTEILUNG TECHNISCHER UMGEBUNGEN . 12 1.4.1 UBIQUITAERE SYSTEME . 13 1.4.2 STANDORTBEZOGENE DIENSTE . 14 1.4.3 TELEPRAESENZ . 15 1.4.4 GEMISCHTE REALITAET . 16 1.4.5 REDUZIERTE REALITAET . 20 1.4.6 ERSETZENDE REALITAET . 20 1.4.7 X-REALITY . 21 1.4.8 VIRTUELLE REALITAET . 22 1.5 DAS ERWEITERTE REALITAETS-VIRTUALITAETS-KONTINUUM . 24 1.5.1 MENTALE REALITAET . 24 1.5.2 MENTALES MODELL . 25 1.6 CYBERSPACE UND METAVERSUM . 27 LITERATURVERZEICHNIS . 29 2 KUENSTLICHE WELTEN IM HISTORISCHEN UEBERBLICK . 31 2.1 BILDER, STEREOSKOPIE UND PANORAMEN (BIS 1890) . 31 2.1.1 1611: DIOPTRIK, GRUNDLAGEN DER LICHTBRECHUNG . 32 2.1.2 1787: PANORAMABILD . 32 2.1.3 1838: STEREOSKOPIE . 32 VII VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.1.4 1839: DAGUERREOTYPIEN . 32 2.1.5 1849: ZWEIOBJEKTIV-KAMERA UND PRISMEN-STEREOSKOP . 33 2.1.6 1862: PEPPER ' S GHOST, ERSTE AR-ANWENDUNG . 34 2.2 BILDER LERNEN LAUFEN (1890 BIS 1950) . 34 2.2.1 1895: FILM ERREICHT BREITE OEFFENTLICHKEIT . 34 2.2.2 1900: CINEORAMA, ERSTER PANORAMAFILM . 34 2.2.3 1945: STEREOSKOPISCHES FERNSEHGERAET . 35 2.3 ERSTE REALISIERUNGEN VON VR-SYSTEMEN (1950 BIS 1980) . 35 2.3.1 1956: SENSORAMA . 36 2.3.2 1960: TELESPHERE MASK, ERSTES HMD . 36 2.3.3 1961: HEADSIGHT, ERSTES HMD MIT TRACKING . 36 2.3.4 1965: ULTIMATE DISPLAY . 38 2.3.5 1968: SWORD OFDAMOCLES . 38 2.3.6 1974: SIGGRAPH-KONFERENZEN . 39 2.3.7 1976: VIDEOPLACE, SOZIALE INTERAKTION IM VIRTUELLEN . 39 2.3.8 1977: SAYRE GIOVE, ERSTER DATENHANDSCHUH . 39 2.3.9 1978: MOVIE MAP . 40 2.3.10 1979: LEEP-SYSTEM, GROSSES STEREOSKOPISCHES SICHTFELD . 40 2.4 KOMMERZIALISIERUNG VON VR (1980 BIS 1990) . 41 2.4.1 1980: VICON, ERSTES KOMMERZIELLES MOTION-CAPTURE-SY STERN . 41 2.4.2 1981: SILICON GRAPHICS . 41 2.4.3 1985: VPL RESEARCH . 41 2.4.4 1985: VIRTUAL VISUAL ENVIRONMENT DISPLAY (VIVED) . 41 2.4.5 1989: POWER GIOVE, DATENHANDSCHUH FUER SPIELKONSOLE . 42 2.5 VR IN VIDEOSPIEL UND MEDIENKUNST (1990 BIS 2000) . 43 2.5.1 1990: W.INDUSTRIES, ERSTES VR-SYSTEM FUER OEFFENTLICHEN RAUM . 43 2.5.2 1993: DIE ERSTEN VR-SPEZIFISCHEN KONFERENZEN . 43 2.5.3 1993: SYNTHESE AKUSTISCHER UMGEBUNGEN . 44 2.5.4 1993: SEGA VR, EIN HMD, WELCHES NIE AUF DEN MARKT KAM . 44 2.5.5 1995: VIRTUAL BOY . 44 2.5.6 1995: VIRTUAL PERAMBULATOR, VIRTUELLE BEWEGUNG IN VR . 44 2.5.7 1993: CYBERGRASP, FORCE-FEEDBACK-HANDSCHUH . 44 2.5.8 1995: THE GOLDEN CALF . 45 2.5.9 1996: OEFFENTLICHE CAVE . 45 2.5.10 1997: WINDOW-INTO-VIRTUALITY . 45 2.5.11 1997: ULTIMA ONLINE, DAS ERSTE MEHRSPIELER-ONLINE-ROLLENSPIEL . 45 2.5.12 1998: PANORAMAKAMERA & PANORAMASCREEN . 46 2.5.13 1999: ARTOOLKIT, OPEN-SOURCE-TRACKINGBIBLIOTHEK . 46 INHALTSVERZEICHNIS IX 2.6 VR ERREICHT GROSSEN BEKANNTHEITSGRAD (2000 BIS 2010) . 46 2.6.1 2003: SECOND LIFE, DIE ERSTE 3D-ONLINEWELT . 47 2.6.2 2006: WII REMOTE, 3D-GESTENSTEUERUNG . 47 2.6.3 2010: KINECT, BERUEHRUNGSLOSE 3D-GESTENSTEUERUNG . 47 2.7 VR, GEKOMMEN, UM ZU BLEIBEN (2010 BIS 2020) . 48 2.7.1 2010-2014: OCULUS RIFT . 48 2.7.2 2012/2013: LYTRO, LICHTFELDFOTOGRAFIE . 48 2.7.3 2013: LEAP MOTION CONTROLLER, KOSTENGUENSTIGES FINGER-TRACKING . 49 2.7.4 2013-2016: OMNI & VIRTUALIZER, KOSTENGUENSTIGE BEWEGUNGSPLATTFORMEN . 49 2.7.5 2014: CARDBOARD & GEAR VR, KOSTENGUENSTIGES VR . 49 2.7.6 2015: VR COASTER . 50 2.7.7 2016: VIVE, ERSCHWINGLICHE VR FUER FORSCHUNG UND WIRTSCHAFT . 50 2.7.8 2016: PLAYSTATION VR, WEITE VERBREITUNG IM SPIELEUMFELD . 50 2.7.9 2019: BEAT SABER, ERSTER VR-BLOCKBUSTER . 50 2.8 VR ETABLIERT SICH (AB 2020) . 51 2.8.1 2020: VIDEOKONFERENZEN WERDEN ALLTAG . 51 2.8.2 2021: VORLESUNGEN IN IMMERSIVER VR . 51 LITERATURVERZEICHNIS . 52 3 WIE WIR DIE WELT WAHRNEHMEN . 55 3.1 VISUELLE WAHRNEHMUNG . 57 3.1.1 BILDENTSTEHUNG IM AUGE . 57 3.1.2 AKKOMMODATION (SCHARFSTELLUNG) . 58 3.1.3 KONVERGENZ . 59 3.1.4 HELL-DUNKEL-ADAPTATION . 60 3.1.5 FAERB WAHRNEHMUNG . 61 3.1.6 BILDLICHE UND ZEITLICHE AUFLOESUNG DES AUGES . 62 3.1.7 GESICHTSFELD, BLICKFELD UND SICHTFELD . 63 3.1.8 VISUELLE UEBERFORDERUNG . 64 3.1.9 PARALLAXE, DISPARITAET UND STEREOPSIS . 64 3.1.10 RAUM WAHRNEHMUNG . 68 3.2 AUDITIVE WAHRNEHMUNG . 72 3.2.1 EIGENSCHAFTEN DES HOERENS . 73 3.2.2 BINAURALES HOEREN . 75 3.2.3 WAHRNEHMUNG DER HORIZONTALEN SCHALLEINFALLSRICHTUNG . 76 3.2.4 WAHRNEHMUNG DER VERTIKALEN RICHTUNG . 78 3.2.5 MOEGLICHE FEHLER IN DER RICHTUNGSWAHRNEHMUNG . 79 X INHALTSVERZEICHNIS 3.2.6 WAHRNEHMUNG DER DISTANZ . 79 3.2.7 WAHRNEHMUNG VON RAUMEIGENSCHAFTEN . 80 3.3 SOMATOSENSORISCHE WAHRNEHMUNG . 80 3.3.1 BERUEHRUNG . 81 3.3.2 PROPRIOZEPTION . 83 3.4 VESTIBULAERE WAHRNEHMUNG (GLEICHGEWICHTSSINN) . 83 3.5 MULTIMODALE SINNESWAHRNEHMUNG . 85 LITERATURVERZEICHNIS . 86 4 GESUNDHEITLICHE UND SOZIALE ASPEKTE . 89 4.1 CYBERKRANKHEIT . 90 4.1.1 UNNATUERLICHE SZENENBEWEGUNG . 90 4.1.2 THEORIE DER SINNESKONFLIKTE . 91 4.1.3 MOEGLICHE AUSWIRKUNGEN AUF DEN SEHAPPARAT . 91 4.1.4 NACHWIRKUNGEN UND WIEDERANPASSUNG . 93 4.2 MECHANISCHE BELASTUNG UND HYGIENISCHE HERAUSFORDERUNG . 94 4.2.1 GEWICHT, SITZ UND PASSFORM DES HEADSETS . 95 4.2.2 VERLETZUNGSRISIKO . 95 4.2.3 HYGIENE . 97 4.3 AUSSERKOERPERLICHE ERFAHRUNG . 98 4.4 BELAESTIGUNG . 99 4.5 SUCHT NACH VR . 100 4.6 DATENSCHUTZ . 101 4.7 MANIPULATION UND VERSTOERENDE INHALTE . 101 4.8 ALTERSEMPFEHLUNG . 102 LITERATURVERZEICHNIS . 104 5 INTERAKTION . 107 5.1 GRUNDLAGEN DES INTERAKTIONSDESIGNS . 109 5.1.1 ENTDECKBARKEIT . 110 5.1.2 ANGEBOTSCHARAKTER . 110 5.1.3 HINWEISREIZ . 111 5.1.4 RUECKMELDUNG . 112 5.1.5 ABBILDUNG . 112 5.1.6 BESCHRAENKUNG DES INTERAKTIONSSPIELRAUMS . 115 5.1.7 PRINZIP DES GERINGSTEN AUFWANDES . 116 5.1.8 GORILLA-ARM-SYNDROM . 117 5.2 INTERAKTIONSFORMEN . 118 5.2.1 INTERAKTIONSMETAPHERN . 118 5.2.2 REALISTISCHE UND UNREALISTISCHE INTERAKTION . 119 5.2.3 DIREKTE, INDIREKTE UND AGENTENBASIERTE INTERAKTION . 120 5.2.4 EGOZENTRISCHE UND EXOZENTRISCHE INTERAKTION . 121 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.2.5 EXPLIZITE UND IMPLIZITE INTERAKTION . 122 5.2.6 GESTENERKENNUNG UND -INTERAKTION . 123 5.3 EINGABEGERAETE FUER IMMERSIVE UMGEBUNGEN . 125 5.3.1 FREIHEITSGRADE & KOORDINATEN . 126 5.3.2 INTERAKTIONSAUFGABEN IN DER IMMERSIVEN VR . 127 5.3.3 ANFORDERUNGEN AN DAS EINGABEGERAET . 128 5.3.4 HAND-EINGABEGERAETE . 129 5.3.5 ANWENDUNGSSPEZIFISCHE EINGABEGERAETE . 130 5.3.6 EINGABEGERAETE SELBST ENTWICKELN . 130 5.4 EINHAENDIGE INTERAKTIONSTECHNIKEN . 131 5.4.1 VIRTUELLE HAND-INTERAKTIONSTECHNIK . 132 5.4.2 GO-GO-INTERAKTIONSTECHNIK . 132 5.4.3 RAY CASTING-INTERAKTIONSTECHNIK . 133 5.4.4 OKKLUSION-INTERAKTIONSTECHNIK . 137 5.4.5 WELT-IM-KLEINEN-INTERAKTIONSTECHNIK . 138 5.4.6 HOMER-HYBRID-INTERAKTIONSTECHNIK . 139 5.4.7 SCALED-WORLD-GRAB-HYBRID-INTERAKTIONSTECHNIK . 140 5.5 ZWEIHAENDIGE INTERAKTIONSTECHNIKEN . 141 5.5.1 GRIFFLEISTENMETAPHER . 142 5.5.2 VOODOO-PUPPEN-INTERAKTIONSTECHNIK . 143 5.6 FREIHAENDIGE INTERAKTIONSTECHNIKEN . 144 5.6.1 BLICKRICHTUNG & KOPFORIENTIERUNG . 145 5.6.2 STIMME & SPRACHE . 145 5.6.3 GEHIRNSCHNITTSTELLEN . 147 5.7 VERGLEICH DER EINGABEMODALITAETEN . 148 LITERATURVERZEICHNIS . 149 6 BENUTZUNGSOBERFLAECHE . 153 6.1 REFERENZRAHMEN . 154 6.1.1 BEZUGSSYSTEM DER REALEN WELT . 155 6.1.2 BEZUGSSYSTEM DER VIRTUELLEN WELT . 156 6.1.3 KOPF-BEZUGSSYSTEM . 156 6.1.4 FREISCHWEBENDES BEZUGSSYSTEM . 158 6.1.5 HAND-BEZUGSSYSTEM . 158 6.1.6 TORSO-BEZUGSSYSTEM . 160 6.1.7 OBJEKT-BEZUGSSYSTEM . 160 6.2 PLATZIERUNG VON INFORMATIONS UND INTERAKTIONSKOMPONENTEN . 161 6.3 GRAFISCHE MENUES IM VIRTUELLEN RAUM . 164 6.3.1 2D-MENUES . 166 6.3.2 RINGMENUES . 167 6.3.3 TORTENMENUES . 167 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.3.4 FINGER-MENUES . 168 6.3.5 3D WIDGETS . 169 6.4 GESTALTUNGSEMPFEHLUNGEN FUER GRAFISCHE SCHNITTSTELLEN . 170 LITERATURVERZEICHNIS . 172 7 FORTBEWEGUNG . 173 7.1 KATEGORISIERUNG DER BEWEGUNGSMETHODEN . 174 7.1.1 BEWEGUNGSARTEN . 174 7.1.2 BEWEGUNGSRAEUME . 175 7.1.3 BEWEGUNGSMETHODEN . 176 7.2 AUTONOME FORTBEWEGUNG . 178 7.2.1 FAHR-METAPHER . 178 7.2.2 SCHNITT-METAPHER . 179 7.3 KUENSTLICHE FORTBEWEGUNG . 180 7.3.1 CONTROLLERSTEUERUNG . 180 7.3.2 BLICKGEFUEHRTE STEUERUNG . 181 7.3.3 ZEIGETECHNIK . 182 7.3.4 LEHNTECHNIK . 182 7.3.5 TELEPORTATION . 182 7.3.6 MINIATURKARTEN . 184 7.4 PHYSISCHE FORTBEWEGUNG . 184 7.4.1 NATUERLICHES LAUFEN . 185 7.4.2 SIMULIERTES LAUFEN . 185 7.4.3 IN-DIE-LUFT-GREIF-TECHNIK . 186 7.4.4 LAUFBAENDER UND TRETMUEHLEN . 187 7.4.5 UMGELENKTES LAUFEN . 188 7.4.6 UNMOEGLICHE RAEUME . 191 7.5 REDUKTION FORTBEWEGUNGSAUSGELOESTER CYBERKRANKHEIT . 191 7.5.1 VERMEIDEN VON VIRTUELLER BEWEGUNG . 193 7.5.2 RUHERAHMEN . 194 7.5.3 DYNAMISCHE BESCHRAENKUNG DES SICHTFELDES . 195 7.6 VERGLEICH ZWISCHEN BEWEGUNGSMETHODEN . 196 LITERATURVERZEICHNIS . 198 TEIL II TECHNOLOGIE 8 ERFASSUNG DES NUTZERS . 203 8.1 SENSORIK . 205 8.2 ERFASSUNG DER KOPFPOSITION UND -ROTATION . 207 8.3 ERFASSUNG DER HAENDE UND FINGER . 208 8.3.1 HANDMODELL . 208 8.3.2 MOEGLICHE PROBLEME DER HANDERFASSUNG . 209 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.3.3 HANDGEHALTENE CONTROLLER . 211 8.3.4 DATENHANDSCHUHE . 211 8.3.5 OPTISCHE HAND-UND FINGERERKENNUNG . 212 8.3.6 ELEKTROMYOGRAPHIEBASIERTE HANDGESTENERKENNUNG . 212 8.3.7 KORREKTUR DER HANDDARSTELLUNG . 213 8.4 ERFASSUNG DES KOERPERS . 214 8.4.1 KOERPERMODELL . 215 8.4.2 INERTIALSENSORBASIERTE ERFASSUNG . 215 8.4.3 MARKERBASIERTE ERFASSUNG . 215 8.4.4 MARKERLOSE ERFASSUNG . 217 8.5 AUGEN UND BLICKERFASSUNG . 219 8.6 GESICHTSERFASSUNG . 221 8.6.1 ERKENNEN DER OBEREN GESICHTSMERKMALE . 223 8.6.2 ERKENNEN DER UNTEREN GESICHTSMERKMALE . 224 8.6.3 FUSION DER UNTEREN UND OBEREN GESICHTSMERKMALE . 225 LITERATURVERZEICHNIS . 226 9 TRACKING . 229 9.1 POSITIONSBESTIMMUNG . 230 9.2 TRACKING . 230 9.2.1 TRACKINGFEHLER UND IHRE AUSWIRKUNGEN . 231 9.2.2 KALIBRIERUNG . 232 9.3 INERTIALES TRACKING . 233 9.4 OPTISCHES TRACKING . 235 9.4.1 MARKERBASIERTES TRACKING . 236 9.4.2 MARKERLOSES TRACKING . 236 9.4.3 UNPREPARED TRACKING . 237 9.5 OUTSIDE-IN, INSIDE-OUT UND INSIDE-IN TRACKING . 238 9.5.1 OUTSIDE-IN TRACKING . 239 9.5.2 INSIDE-OUT TRACKING . 239 9.5.3 LIGHTHOUSE TRACKING . 240 9.5.4 INSIDE-IN TRACKING . 242 9.5.5 VERGLEICH ZWISCHEN DEN TRACKINGVARIANTEN . 242 9.6 SKELETTVERFOLGUNG . 243 9.7 ZUSTANDSSCHAETZUNG . 245 9.7.1 SEQUENZIELLE BAYES ' SCHE SCHAETZUNG . 245 9.7.2 KALMAN-FILTER . 248 9.8 SENSORFUSION . 248 LITERATURVERZEICHNIS . 250 10 AUSGABESYSTEME . 251 10.1 VISUELLE AUSGABE . 252 XIV INHALTSVERZEICHNIS 10.1.1 KONTAKTLINSEN-DISPLAYS . 252 10.1.2 KOPFBASIERTE DISPLAYS . 253 10.1.3 AUFBAU UND FORMFAKTOR . 256 10.1.4 OBJEKTIVVERZEICHNUNG . 260 10.1.5 VARIABLE BILDSCHIRMAUFLOESUNG (FOVEATED IMAGING) . 263 10.1.6 VARIABLE BILDSCHIRMDISTANZ . 264 10.1.7 HANDGEHALTENE DISPLAYS . 264 10.1.8 STATIONAERE DISPLAYS . 264 10.1.9 DARSTELLUNG STEREOSKOPISCHER BILDER . 267 10.1.10 VERMEIDUNG VISUELLER UEBERFORDERUNG . 268 10.2 AKUSTISCHE AUSGABE . 271 10.2.1 SCHALLAUSBREITUNG . 273 10.2.2 KOPFBEZOGENE UEBERTRAGUNGSFUNKTION . 274 10.2.3 WELLENFELDSYNTHESE . 277 10.3 HAPTISCHE AUSGABE . 278 10.3.1 VIBRATION . 281 10.3.2 OBERFLAECHENVARIATION UND -SIMULATION . 282 10.3.3 HAUTVERFORMUNG . 282 10.3.4 KRAFTRUECKKOPPLUNG . 283 10.3.5 BERUEHRUNGSFREIE HAPTIK . 284 10.4 VESTIBULAERE AUSGABE . 286 10.5 OLFAKTORISCHE AUSGABE . 288 LITERATURVERZEICHNIS . 289 TEIL III ANWENDUNG 11 FILMISCHE VIRTUELLE REALITAET . 293 11.1 DIE ROLLE DES NUTZERS . 295 11.1.1 PASSIVER BEOBACHTER . 296 11.1.2 AKTIVER BEOBACHTER . 296 11.1.3 PASSIVER TEILNEHMER . 296 11.1.4 AKTIVER TEILNEHMER . 296 11.2 REGIE FUER FILMISCHE VIRTUELLE REALITAET . 297 11.2.1 LENKUNG DER AUFMERKSAMKEIT . 298 11.2.2 SZENENWECHSEL . 300 11.3 BESONDERHEITEN BEI SITZENDER BETRACHTUNG . 301 11.4 ERSTELLEN VON 360 VIDEOS . 302 11.4.1 STEREOSKOPISCHES 360 VIDEO . 303 11.4.2 STITCHING . 306 11.4.3 STITCHINGFEHLER . 308 LITERATURVERZEICHNIS . 309 INHALTSVERZEICHNIS XV 12 SOZIALE VIRTUELLE REALITAET . 311 12.1 VERKOERPERUNG . 313 12.1.1 DARSTELLUNG VON MENSCHEN . 314 12.1.2 UNHEIMLICHES TAL . 315 12.2 SOZIALE PRAESENZ UND VERHALTEN . 317 12.2.1 PROXEMIK . 318 12.2.2 PROTEUS-EFFEKT . 319 LITERATURVERZEICHNIS . 320 13 IMMERSIVES LERNEN . 323 13.1 BILDUNG MENTALER MODELLE . 325 13.1.1 DIFFERENZEN ZWISCHEN MENTALEN MODELLEN . 325 13.1.2 TRANSFERLEISTUNG . 327 13.2 BEREICHE DES IMMERSIVEN LERNENS . 329 13.2.1 TRAININGSWELTEN . 329 13.2.2 KONSTRUKTIONSWELTEN . 330 13.2.3 EXPLORATIONSWELTEN . 330 13.2.4 EXPERIMENTALWELTEN . 330 13.2.5 EXPOSITIONSWEITEN . 330 13.2.6 LEHRWELTEN (IMMERSIVE LEHRE) . 331 13.3 FAKTOREN, DIE DAS LERNEN IN VR FOERDERN . 331 LITERATURVERZEICHNIS . 334 14 . . 337 14.1 BESONDERHEITEN VON VR-SPIELEN . 338 14.2 VR-SPIELMECHANIKEN . 339 14.2.1 ONBOARDING . 340 14.2.2 INFORMATIONSELEMENTE . 341 14.2.3 INTERAKTIONEN . 341 14.2.4 FORTBEWEGUNG . 342 LITERATURVERZEICHNIS . 343 15 STANDORTBEZOGENE VIRTUELLE REALITAET . 345 15.1 NUTZERAKZEPTANZ UND -BETEILIGUNG . 346 15.1.1 SPRUNG INS UNGEWISSE . 347 15.1.2 ZUSCHAUERBLINDHEIT . 348 15.1.3 UMGEBUNGSBLINDHEIT . 348 15.1.4 SOZIALE ISOLATION DES NUTZERS . 348 15.2 PUBLIKUMSTRICHTER . 349 15.3 GESTALTUNGSEMPFEHLUNGEN FUER DIE INSZENIERUNG ORTSBEZOGENER VIRTUELLER REALITAET . 351 LITERATURVERZEICHNIS . 352 XVI INHALTSVERZEICHNIS 16 IMMERSIVE ENTWICKLUNG . 353 16.1 KOLLABORATIVES DESIGN . 354 16.2 3D-MODELLIERUNG . 355 16.3 PROTOTYPING . 355 16.4 PRODUKTBEWERTUNG . 356 16.5 HERAUSFORDERUNGEN . 357 16.5.1 HERAUSFORDERUNGEN DER DATENAUFBEREITUNG . 357 16.5.2 HERAUSFORDERUNGEN IN DER DATENINTERAKTION . 357 LITERATURVERZEICHNIS . 358 17 FORSCHUNGSGEGENSTAND UND -TOOL . 361 17.1 FORSCHUNGSETHIK . 362 17.2 REPRODUZIERBARKEIT, REPLIZIERBARKEIT UND VALIDITAET . 364 17.2.1 REPRODUZIERBARKEIT . 364 17.2.2 REPLIZIERBARKEIT . 364 17.2.3 VALIDITAET . 365 17.3 ERFASSEN DES NUTZERZUSTANDS . 365 17.3.1 ZUSAETZLICHE SENSORIK . 366 17.3.2 BEFRAGUNGSMETHODEN . 366 17.4 MESSEN VON PRAESENZ . 368 17.4.1 SELBSTBERICHT-FRAGEBOEGEN ZU PRAESENZ . 368 17.4.2 PHYSIOLOGISCHE MERKMALE ZUM MESSEN VON PRAESENZ . 370 17.5 MESSEN VON CYBERKRANKHEIT . 371 17.5.1 SELBSTBERICHT-FRAGEBOEGEN ZU CYBERKRANKHEIT . 371 17.5.2 PHYSIOLOGISCHE MERKMALE ZUM MESSEN VON CYBERKRANKHEIT . 373 LITERATURVERZEICHNIS . 373 STICHWORTVERZEICHNIS . 377
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