9

Question 1

Was unterscheidet virtuelle Realität von erweiterter Realität? Was haben diese Ansätze gemeinsam?

Answer 1

VR: virtuelle Welt
AR: Erweiterung der realen Welt um virtuelle Inhalte

Gemeinsamkeiten:
1 Immersion
- Eintauchen in künstliche Welt
- multimodale Darstellung (visuell, auditiv, haptisch)

2 Imagination
- natürliche, erwartungskonforme Eingabe
- realistische 3D-Darstellung
- Vorstellung in Präsenz

3 Interaktion
- bewegen, explorieren, manipulieren
- einfach, intuitiv
- Systemreaktionen in Echtzeit

Question 2

In welchen Phasen des Produktlebenszyklus und in welchem Industrien werden virtuelle und erweiterte Realität eingesetzt?

Answer 2

Phasen: Design, Engineering, Produktion, Marketing, Vertrieb, Service

VR:
- Luft/Raumfahrt: virtuelle Prototypen
- Transportwesen: virtuelles Bahntrainingssystem
- Maritime Systeme: virtuelle Kampfmanöver
- Automobil: Design Studio
- Unterhaltung: Sport in virt. Welt

AR:
- Medizin: Chirurgie mit sichtbaren virt. Gefäßen
- Mode: virt. Anprobieren

Question 3

Auf welchen physikalischen Prinzipien basieren stereoskopisches Sehen und räumliches Hören?

Answer 3

Sehen
-Akkomodation
-Vergenz
-Disparität
-Logische Sichtmechanismen

Hören
-zeitliche Differenz bei Wahrnehmung von Signalen (Quelle räumlich orten)

Question 4

Akkomodation

Answer 4

• Verändern der Brechkraft der Augenlinse (Scharfstellen der Netzhaut) durch Augenmuskel
• Bild muss auf gelben Fleck
• nahes Objekt: Entspannung
• weites Objekt: Anspannung

Question 5

Vergenz

Answer 5

• Tiefenwahrnehmung
• Konvergenzwinkel zwischen beiden Augen
• nahes Objekt: Konvergenz
• weites Objekt: Divergenz

Question 6

Disparität

Answer 6

• Augen sehen Objekte leicht verschieden
• Gehirn rechnet beide Ansichten zu einer Projektion

Question 7

Logische Sichtmechanismen

Answer 7

• lineare Perspektive (3D sehen)
• bekannte Objekte (Mensch groß = nah, Mensch klein = weit)
• Bewegungsparallaxe (Objekte verschieben sich zueinander)
• Texturgradienten (großer Abstand = nah, kleiner Abstand = weit)

Question 8

Mit welchem Technologien kann eine stereoskopische Visualisierung umgesetzt werden?

Answer 8

1 Videobasierte Durchsicht (Filmen der Welt durch Kamera, Sicht durch Display)

2 Optische Durchsicht (halbdurchlässiger Spiegel)

1:
+ einheitliche Übereinstimmung (real&virutell)
- Zeitverzug
- begrenzte Auflösung Kamera

2:
+ reale Welt in Echtzeit
+ nur nötige Infos virtuell dargestellt
- reale Welt ist abgedunkelt (halbdurchlässiger Spiegel)

Question 9

Was versteht man unter Tracking, wozu wird es gebraucht und welche Verfahren gibt es?

Answer 9

Tracking:
-Nachverfolgung von Bewegungen

Ziel:
- Bestimmung von relativen Positionen von Objekten zueinander

1 Optisch (Infrarot)

2 Elektromagnetisch

3 Mechanisch (Messung von Bewegungen eines Lobos)

4 Ultraschall

Question 10

Vorteile/Nachteile verschiedener Tracking Verfahren

1-4

Answer 10

1 Optisch (Infrarot)
+ schnell
- hohe Kosten, Verdeckung

2 Elektromagnetisch
+ schnell, günstig, durchdring Gewebe
- kein Metall, Störfelder

3 Mechanisch (Messung von Bewegungen eines Lobos)
+ schnell, günstig
- eingeschränkt

4 Ultraschall
+ schnell, günstig
- Verdeckung

Question 11

Welche ergonomischen Probleme können bei der Benutzung von AR- und VR-Technologien auftreten?

Answer 11

• Grad der Verdeckung
• Reaktionszeit und Fehler steigen
• HMDs mit offener Sicht langsamer, aber ergonomische Vorteile
• Allgemeines Unbehagen, Übelkeit (Latenzen)
• Ermüdung, Kopfschmerzen, Überanstrengte Augen (Akkomodations-Vergenz-Konflikt)