Optimierung von Virtual Reality-Umgebungen: Herausforderungen und Lösungsansätze am Beispiel eines Fahrradsimulators
Bachelorarbeit N. Pfening
Simulationen nehmen eine entscheidende Position in der Forschung und Entwicklung ein, indem sie komplexe Szenarien nachbilden und analysieren, ohne dabei reale Risiken einzugehen. Insbesondere Fahrsimulatoren haben sich als äußerst wertvolles Instrument erwiesen, um gefährliche Situationen zu erforschen und das Verhalten sowie die Wahrnehmung von Fahrern zu untersuchen. Die Integration von Virtual Reality-Technologie (VR) verleiht Simulatoren eine neue Dimension, die ein immersives und realistisches Erlebnis ermöglicht. Die Nutzung von VR stellt Entwickler jedoch vor Herausforderungen, besonders wenn die digitale Umgebung wie in Fahrsimulatoren den Außenbereich umfasst. Ein weites, freies Sichtfeld, gefüllt mit komplexer Geometrie wie Vegetation, kann die Hardware an ihre Grenzen bringen. Trotz nützlicher Game Engines wie der Unreal Engine oder Unity, fortschrittlicher Hardware sowie verschiedener Optimierungstechniken scheint es den meisten Simulatoren nicht möglich zu sein, die virtuelle Umgebung ohne Einbußen realistischer abzubilden.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, die Herausforderungen und Probleme bei der Optimierung von VR-Szenen zu analysieren. Auf Basis dieser Analyse sollen Lösungsansätze entwickelt und anschließend exemplarisch an einem VR-Fahrradsimulator in der Unreal Engine verifiziert werden. Die Umgebung des Simulators orientiert sich an einem realen Campus der Universität Gießen und umfasst neben vielen Gebäuden auch ein flaches Gelände mit reichlich Vegetation, was eine optimale Untersuchung der Probleme ermöglicht. Für Entwickler ähnlicher Szenarien kann diese Arbeit als Leitfaden dienen, der den Optimierungsprozess vereinfacht und beschleunigt.