Virtual-Reality-Anwendungsentwicklung

Studiengänge mit diesem Modul

Kurzbeschreibung: Die Virtuelle Realität (VR) wird dank günstiger Ausgabegeräte zu einer zunehmend massentauglichen Anwendung. Insbesondere die Entwicklung von kostengünstigen und technisch ausgereiften Head-Mounted-Displays (HMDs) hat in den letzten fünf Jahren dazu geführt, dass in vielen Haushalten bereits die Hardware zur Darstellung von virtuellen Welten vorhanden ist. Dabei sind die Anwendungen für diese immersive Technologie besonders vielseitig: Architektur, Produkt-Prototyping, Verkaufsförderung, Medizin oder Unterhaltung sind nur einige wenige Beispiele.Durch die neuen Ausgabegeräte sind ebenfalls die Anforderungen an die Software-Systeme gestiegen. Die künstlichen dreidimensionalen Szenen müssen stereoskopisch mit 90 Bildern pro Sekunde und mit einer Latenz von unter 20 Millisekunden animiert und gezeichnet werden. Hier ist die effiziente Nutzung von Autorensystemen zur Echtzeit-Visualisierung ein wichtiges Erfordernis für die Entwickler von virtuellen Realitäten.In diesem Modul erlernen die Studierenden wie mithilfe einer Game-Engine VR-Anwendungen entwickelt werden können. Dies schließt die komplette Prozesskette von der Erstellung eines 3D-Modells, dessen Import in die Echtzeit-Umgebung und die Entwicklung eines Interaktionsmodells in der Virtuellen Realität ein.

Lehrinhalte: Inhalte des Moduls:
1. Wahrnehmungsaspekte der Virtuellen Realität
2. Polygonale Modelle
3. 3D-Animationen
4. Datenformate/Export/Import
5. Einführung in Game-Engines
6. Skripting/Programmierung von Interaktionsmodellen
7. Spezielle SDKs für VR-Anwendungen

Das Modul richtet sich speziell an Studierende mit wenig Programmierkenntnissen. Die benötigten Programmierfähigkeiten sollen im Modul vermittelt werden.

Zur klassischen Vorlesung sollen themenbezogene Praktika das erworbene Wissen vertiefen.

Lernergebnisse / Kompetenzziele: Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die Architekturen und genutzten Techniken von virtuellen und erweiterten Umgebungen und können diese miteinander vergleichen und gegeneinander abgrenzen.
Wissensvertiefung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, erwerben in einem aktuellen Thema detailliertes Wissen und kennen den Stand der Entwicklung.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können VR- und AR-Systeme im Kleinen entwerfen, implementieren und testen. Sie sind in der Lage, Aufgabenstellungen im Kontext von VR-/AR-Umgebungen zu bearbeiten sowie Lösungen zu entwickeln, die die Besonderheiten dieser Umgebungen berücksichtigen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können Probleme von VR- und AR-Systemen identifizieren und deren Software analysieren. Sie kommunizieren mit erfahrenen Kollegen und Spezialisten auf professionellem Niveau. Die Studierenden können ihre Entwicklungsergebnisse einem Fachpublikum präsentieren und mit diesem diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage, Aufgabenstellungen zu analysieren, zu dokumentieren und zu implementieren.

Lehr-/Lernkonzept

Workload Dozentengebunden
Std. Workload	Lehrtyp
30	Vorlesungen
30	Labore
2	Prüfungen
Workload Dozentenungebunden
Std. Workload	Lehrtyp
28	Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
50	Kleingruppen
10	Prüfungsvorbereitung

Literatur: Virtual Reality-Spiele entwickeln mit Unity®: Grundlagen, Beispielprojekte, Tipps & Tricks, Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG (11. Dezember 2017), ISBN-13: 978-3446451476

C# 7.0 - kurz & gut, O'Reilly, 23. April 2018, ISBN-13: 978-3960090724

Cinema 4DR20: Praxiseinstieg (mitp Professional), 24. September 2018, ISBN-13: 978-3958459151

Dörner, Broll, Grimm, Jung, 2014, Virtual und Augmented Reality (VR/AR): Grundlagen und Methoden der Virtuellen und Augmentierten Realität, Springer Verlag, ISBN: 978-3-642-28903-3.

Mehler-Bicher, Steiger, 2014, Augmented Reality: Theorie und Praxis, Verlag: De Gruyter Oldenbourg, zweite Auflage, ISBN: 978-3110353846.

Prüfungsleistung

Prüfungsanforderungen: Kenntnisse über Techniken, die in VR- und AR-Systemen eingesetzt werden. Vertiefte Kenntnisse im Bereich von Darstellungsverfahren im Kontext von Echtzeit-Anwendungen.