Mixed Realities

11B2062

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

1 Semester

Die virtuelle Realität (VR) bezeichnet die Simulation einer (alternativen) Wirklichkeit mithilfe von interaktiven virtuellen Systemen. Damit ein Nutzer die Simulation möglichst realitätsnah wahrnimmt, müssen diese Systeme eine schnelle Antwortzeit und eine möglichst realistische Darstellung garantieren. Für die Darstellung in Multiprojektionssystemen werden hierfür i. d. R. verteilte Systeme genutzt, jedoch hat die schnelle Entwicklung von massiv parallel arbeitenden Grafikprozessoren dazu geführt, dass  virtuelle Umgebungen ebenfalls auf stationären und mobilen Einzelsystemen mithilfe von VR-Datenbrillen simuliert werden können. Eine besonders interessante Anwendung im Kontinuum zwischen der Realität und der virtuellen Realität ist die erweiterte Realität (Augmented Reality, AR). Bei der Augmented Reality werden reale Umgebungen um künstlich Inhalte erweitert bzw. ergänzt. Diese Ergänzungen sind im Kontext von mobilen Anwendungen besonders interessant, da sie eine Vielzahl von neuen intuitiven Systemen hervorbringen können (z. B. Navigation, Konstruktionsanleitungen, Entertainment, u. v. m.). In dieser Veranstaltung liegt der Fokus auf den algorithmischen & technischen Eigenschaften von VR- und AR-Umgebungen.

Lehrinhalte:

1. Einführung

2. Virtuelle Realität (Virtual Reality)

2.1 Wahrnehmungsaspekte VR

2.2 Eingabegeräte / Interaktion / Tracking-Verfahren

2.3 Ausgabegeräte

3.4 Stereoscopic-Rendering

2.5 Realitätsnahe Echtzeit-Darstellungsalgorithmen

2.6 Szenenbeschreibung mit X3D

3. Erweiterte Realität (Augmented Reality)

3.1 Wahrnehmungsaspekte AR

3.2 Geometrische Registrierung mit peripheren Sensoren

3.3 Geometrische Registrierung mit optischen Sensoren                       

3.4 Photometrische Registrierung & Differential Rendering

3.5 Anwendungen & weitere Techniken

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• mündliche Prüfung oder
• Projektbericht (schriftlich)

• experimentelle Arbeit

Benotete Prüfungsleistung:

• Projektbericht, schriftlich: ca. 5-30 Seiten, dazugehörige Erläuterung: ca. 5-20 Minuten
• Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

• Experimentelle Arbeit: Experiment: insgesamt ca. 4-6 Versuche

Keine

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die Architekturen und genutzten Techniken von virtuellen und erweiterten Umgebungen sowie deren algorithmischen Details und können diese miteinander vergleichen und gegeneinander abgrenzen.

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, erwerben in einem aktuellen Thema detailliertes Wissen und kennen den Stand der Entwicklung und Forschung.

Die Studierenden können Studien aus dem Kontinuum der Mixed Reality auf der Grundlage ihres aktuellen methodischen Fachwissens kritisch würdigen.

Die Studierenden können Mixed-Reality-Anwendungen von der Konzeption bis zur Bedienung unter Berücksichtigung der technischen Komplexität der behandelten Medientypen entwickeln.

Die Studierenden können Methoden und Verfahren konzipieren, die geeignet sind, ausgewählte Probleme aus dem Kontinuum der Mixed Reality in und von Organisationen systematisch zu bearbeiten und zu lösen.

Die Studierenden können ihre Arbeitsergebnisse mündlich und schriftlich in klar strukturierter Form präsentieren.

Die Studierenden können wissenschaftliche Verfahren und Artikel aus den Bereichen der Virtuellen und Erweiterten Realität in angemessener Zeit verstehen und implementieren. Darüber hinaus können sie eigene Verfahren entwickeln, die auf den Grundlagen aus dem Kurs aufbauen.

• Lensing, Philipp

• Lensing, Philipp