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2022-03-31 21:48:11 +02:00
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@@ -249,19 +249,21 @@ Befindet sich das Headset noch über dem Haus kann der Spieler oder die Spieleri
\subsection{Verkehrssystem}
\label{subsec:traffic-system}
\setauthor{Florian Beckerle}
In der Stadt von BeamVR ist auf den Straßen einiges los, dass wurde mithilfe eines neuem Verkehrssystems umgesetzt.
Die Straßen sind mit, f\"ur den Spieler unsichtbaren, Objekten versehen die den Verkehr regeln.
In der Stadt von BeamVR ist auf den Straßen einiges los, dass wurde mithilfe eines neuen Verkehrssystems umgesetzt.
Die Straßen sind mit, f\"ur den Spieler unsichtbaren, Objekten versehen, die den Verkehr regeln.
\textbf{Car Signals}
Damit die Fahrzeuge in BeamVR wissen wo und vor allem wie sie auf den Straßen navigieren k\"onnen, wurde das Car Signal System entwickelt.
Die Car Signals gibt es in zwei verschiedenen Versionen, f\"ur die linke Straßenseite wurden gr\"une und f\"ur die Rechte Seite wurden rote Signale erstellt.
Die Signale funktionieren wie Checkpoints, jedes Auto wird nachdem es initialisiert wurde, von einem zum n\"achsten fahren.
Jeder dieser Checkpoints verweist auf den nächsten, wie in einer Liste, daher weis jedes Fahrzeug wo die momentane Zielposition ist.~\ref{fig:trafficsystem_next_signal_reference}
Endpunkte sind spezielle Signale, welche auf keinen nachfolgenden Punkt mehr verweisen, erreicht ein Auto ein solchen Punkt hat es das Ziel erreicht.
Die Car Signals gibt es in zwei verschiedenen Versionen, f\"ur die linke Straßenseite wurden gr\"une und f\"ur die rechte Seite wurden rote Signale erstellt.
Die Signale funktionieren wie Checkpoints.
Jedes Auto wird, nachdem es initialisiert wurde, von einem zum n\"achsten fahren.
Jeder dieser Checkpoints verweist auf den nächsten, wie in einer Liste, daher weiß jedes Fahrzeug, wo die momentane Zielposition ist.~\ref{fig:trafficsystem_next_signal_reference}
Endpunkte sind spezielle Signale, welche auf keinen nachfolgenden Punkt mehr verweisen.
Erreicht ein Auto ein solchen Punkt, hat es das Ziel erreicht.
An Kreuzungen befinden sich mehrere dieser Car Signals, damit die Fahrzeuge auf der richtigen Spur bleiben und die Verkehrsregeln befolgen.
Die gr\"unen Linien zeigen die m\"oglichen Routen die das Auto fahren kann, die Pfeile visualisieren in welche Richtung gefahren werden kann.~\ref{fig:trafficsystem_crossroads}
Die gr\"unen Linien zeigen die m\"oglichen Routen, die das Auto fahren kann.
Die Pfeile visualisieren, in welche Richtung gefahren werden kann, siehe Abb. ~\ref{fig:trafficsystem_crossroads}.
\begin{figure}
@@ -280,8 +282,8 @@ Die gr\"unen Linien zeigen die m\"oglichen Routen die das Auto fahren kann, die
\textbf{Car Spawn Points}
Car Spawn Points sind blau dargestellte Punkte an denen Fahrzeuge, nach dem laden der Szene, initialisiert werden.~\ref{fig:trafficsystem_car_spawn_points}
Falls ein Auto einen Car Signal, welcher ein Endpunkt ist, erreicht wird es, nach einem kurzen Delay, an einem Respawn Point wieder erscheinen.
Car Spawn Points sind blau dargestellte Punkte, an denen Fahrzeuge nach dem Laden der Szene initialisiert werden, siehe Abb. ~\ref{fig:trafficsystem_car_spawn_points}.
Falls ein Auto einen Car Signal, welcher ein Endpunkt ist, erreicht, wird es nach einem kurzen Delay an einem Respawn Point wieder erscheinen.
Diese Punkte verweisen, \"ahnlich wie Car Signals, auf einen nachfolgenden Punkt, wo die Fahrzeuge hinfahren.
%% IN QUELLCODEVERZEICHNIS PACKEN!
@@ -348,11 +350,11 @@ public void RespawnCars(GameObject finishedCar){
\end{lstlisting}
\textbf{Car Behaviour}
Jedes Fahrzeug erh\"alt nachdem es initialisiert wurde eine zufällige ID mit folgendem Aufbau "Car[0-9]BeamVR[0-9]", damit diese im sp\"ateren Verlauf des Spieles besser identifiziert werden können.
In jedem Frame bewegt sich das Auto, mithilfe der Vector3.MoveTowards() Funktion, richtung dem Car signal, welches derzeit als Ziel festgelegt wurde.
Wenn nun das momentante Ziel erreicht wurde, sucht das Gefährt in dem aktuellen Punkt die Referenz auf das nächste Signal und bewegt sich dort hin.
Jedes Fahrzeug erh\"alt, nachdem es initialisiert wurde, eine zufällige ID mit folgendem Aufbau "Car[0-9]BeamVR[0-9]", damit diese im sp\"ateren Verlauf des Spieles besser identifiziert werden können.
In jedem Frame bewegt sich das Auto mithilfe der Vector3.MoveTowards() Funktion in Richtung dem Car Signal, welches als Ziel festgelegt wurde.
Wenn nun das momentane Ziel erreicht wurde, sucht das Gefährt in dem aktuellen Punkt die Referenz auf das nächste Signal und bewegt sich dorthin.
Um zu verhindern, dass mehrere Fahrzeuge ineinander fahren,kann das Auto mithilfe eines Raycasts erkennen, was sich in einer bestimmten Distance vor sich befindet und im Notfall anhalten.
Um zu verhindern, dass mehrere Fahrzeuge ineinander fahren, kann das Auto mithilfe eines Raycasts erkennen, was sich in einer bestimmten Distance vor ihm befindet und im Notfall anhalten.
\begin{lstlisting}{car_behaviour_raycast}
...
@@ -367,10 +369,10 @@ RaycastHit hit;
\section{3d Welt}\label{sec:3d-world}
\setauthor{Florian Beckerle}
Jedes Spiel besitzt eine Spielwelt.
Babei ist es egal ob es sich um eine 3D oder 2D Applikation handelt.
Unter den Begriff Spielwelt fällt die Umgebung in welcher sich der Spieler befindet.
Dabei ist es egal ob es sich um eine 3D oder 2D Applikation handelt.
Unter den Begriff Spielwelt fällt die Umgebung in welcher, sich der Spieler befindet.
Es gibt hierbei so gut wie keine Einschränkungen in Bezug auf Kreativität, egal ob die digitale Welt nun ein riesiger Ring, der im Weltall schwebt,
oder eine verlassene Großstadt in einer postapokalyptischen welt, siehe Abb. ~\ref{fig:3d_environment_destiny2}.
oder eine verlassene Großstadt in einer postapokalyptischen Welt ist, siehe Abb. ~\ref{fig:3d_environment_destiny2}.
~\cite{GamesRadar_HaloRing_2022}
@@ -401,8 +403,8 @@ Darunter versteht man das Platzieren von Gegenständen und Objekten,
welche dem Spieler eine kleine Geschichte erzählen.
Das passiert jedoch nicht über Sprache sondern einfach nur über die Platzierung und das Aussehen.
Ein Beispiel hierfür w\"are das Bild von Cayde-6 (ein Charakter aus Destiny 2), welches in einem Restaurant platziert wurde.
Cayde ist einer der drei Anführer der Vanguard, welche eine Ansammlung an Guardians (Spielern und NPC) ist und gegen das Böse kampft.
In Forsaken starb Cayde jedoch und viele trauerten um ihn, als Gedenken wurde dieses Bild aufgehangen.
Cayde ist einer der drei Anführer der Vanguard, welche eine Ansammlung an Guardians (Spielern und NPC) ist und gegen das Böse kämpft.
In Forsaken starb Cayde jedoch und viele trauerten um ihn, als Gedenken wurde dieses Bild aufgehängt.
~\cite{GameDeveloper_2022}
\begin {figure}
@@ -418,7 +420,7 @@ Um die Gestaltung der Welt in BeamVR zu erleichtern, wurde ein Grid System verwe
Dafür ist die Stadt in ein Raster aufgeteilt, an welchem sich alle Objekte der Welt auf allen 3 Achsen (x,y,z) orientieren.
Unity stellt, wie in Abb. ~\ref{fig:grid-system-unity} zu sehen, so ein Grid Snapping System zur Verf\"ugung.
Daher wurde f\"ur BeamVR am Anfang der Modellierungsphase eine bestimmte Grid-Size festgelegt,
an welche die Grundfl\"achen der Geb\"aude und die Strassen
an welche die Grundfl\"achen der Geb\"aude und die Straßen
angepasst wurden.
\begin {figure}
@@ -444,7 +446,7 @@ Als n\"achstes findet man unter dem Bereich World Grid ein Attribut namens Size,
\subsection{Stadt}\label{subsec:city}
\setauthor{Florian Beckerle}
Jede Stadt hat viele verschiedene Strukturen wie zum Beispiel Sehensw\"urdigkeiten, Bauwerke und Einrichtungen wie Kinos, Theater oder Restaurants.
F\"ur BeamVR wurden daher insgesamt \"uber 34 Geb\"aude Modelle erstellt um eine Vielfalt in der Umgebung zu erreichen, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-variety}.
F\"ur BeamVR wurden daher insgesamt \"uber 34 Geb\"aude Modelle erstellt, um eine Vielfalt in der Umgebung zu erreichen, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-variety}.
\begin {figure}
\centering
@@ -453,24 +455,21 @@ F\"ur BeamVR wurden daher insgesamt \"uber 34 Geb\"aude Modelle erstellt um eine
\label{fig:beamvr_building-variety}
\end {figure}
Die Stadt wurde so entworfen, dass nur die für den Spieler sichtbaren Objekte wirklich existieren, wie auf dem Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-variety} zu erkennen ist.
Die Stadt wurde so entworfen, dass nur die für den Spieler sichtbaren Objekte wirklich existieren, wie auf der Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-variety} zu erkennen ist.
Bei richtiger Umsetzung scheint es für den Anwender dennoch so, als w\"are dieser in einer kompletten Spielwelt.
Um die Performance des Spieles zu verbessern, wurde dieser Trick in BeamVR angewandt, da unn\"otige Objekte nicht gerendert oder berechnet werden m\"ussen.
Bei gr\"osseren Projekten spart das nicht nur Zeit sondern auch Ressourcen.
Bei BeamVR wurde diese Technik angewandt um die Frames per Second zu erh\"ohen.
TODO: PERFORMANCE ERHÖHEN MITHILFE VON MAPS UND TEXTUREN ERKKLÄREN!!!! (hier)
Bei gr\"oßeren Projekten spart das nicht nur Zeit sondern auch Ressourcen.
Bei BeamVR wurde diese Technik angewandt, um die Frames per Second zu erh\"ohen.
\subsection{Tag Stadt}\label{subsec:day-city}
\setauthor{Florian Beckerle}
Es wurden 17 der 34 verschieden Geb\"aude f\"ur diese Map modelliert, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-variety}.
Der Fokus bei der Gestaltung des Bauwerke lag darauf, dass diese m\"oglichst realistisch aussehen und dennoch nicht zu rechenaufwendig in der Darstellung sind.
Daher wurden Texturen verwendet um kleinere Details an den Fassaden darzustellen, statt diese zu modellieren.
Es wurden 17 der 34 unterschiedlichen Geb\"aude f\"ur diese Map modelliert, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-variety}.
Der Fokus bei der Gestaltung der Bauwerke lag darauf, dass diese m\"oglichst realistisch aussehen und dennoch nicht zu rechenaufwendig in der Darstellung sind.
Daher wurden Texturen verwendet, um kleinere Details an den Fassaden darzustellen, statt diese zu modellieren.
Das gleiche Prinzip wurde bei der Apocalypse Map verwendet, siehe Abschnitt ~\ref{subsec:apocalypse-city}.
Die Texturen stellen Fassaden aus Stein und Glas dar.
Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Planung der Stadt war es auch, dass der Spieler nicht aus der Stadt raus schauen kann und die Illusion aufrecht erhalten bleibt.
Daher wurden alle umliegenden Bauwerke mindestens 3 Meter h\"oher gemacht, als das Geb\"aude auf dem sich der Spieler befindet, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-heights}.
Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Planung der Stadt war es auch, dass der Spieler nicht aus der Stadt hinaus schauen kann und die Illusion aufrecht erhalten bleibt.
Daher wurden alle umliegenden Bauwerke mindestens 3 Meter h\"oher gemacht als das Geb\"aude, auf dem sich der Spieler befindet, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-heights}.
\begin {figure}
\centering
@@ -483,11 +482,11 @@ Daher wurden alle umliegenden Bauwerke mindestens 3 Meter h\"oher gemacht, als d
\setauthor{Florian Beckerle}
In der Nacht Version der Stadt wurde die Skybox angepasst.
Diese zeigt nun einen Sternenhimmel.
Es handelt sich hierbei um eine Sphere oder Box, welche sich um die Spielwelt befindet, sie wird dazu benutzt um einen Himmel oder andere Umgebungen,
in Form von Texturen, darstellen zu können, ohne dass diese als Modelle existieren.
Es handelt sich hierbei um eine Sphere oder Box, welche sich um die Spielwelt befindet.
Sie wird dazu benutzt, um einen Himmel oder andere Umgebungen,
in Form von Texturen darstellen zu können, ohne dass diese als Modelle existieren.
Zus\"atzlich wurde die Belichtung der Scene auf ein bl\"auliches Licht eingestellt und die Laternen in den Straßen
haben noch eigene Lichtquellen.
~\ref{fig:beamvr_night_map_lighting}
haben noch eigene Lichtquellen, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_night_map_lighting}.
\begin {figure}
\centering
@@ -498,10 +497,10 @@ haben noch eigene Lichtquellen.
\subsection{Apocalypse Stadt}\label{subsec:apocalypse-city}
\setauthor{Florian Beckerle}
F\"ur diese Umgebung wurden alle Geb\"aude nochmal \"uberarbeitet.
Statt den intakten Glasfassaden werden nun vor barrikadierte Fenster und Ziegelsteine ohne Verputz f\"ur die Bauwerke verwendet, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_damaged_texture}.
F\"ur diese Umgebung wurden alle Geb\"aude nocheinmal \"uberarbeitet.
Statt der intakten Glasfassaden werden nun barrikadierte Fenster und Ziegelsteine ohne Verputz f\"ur die Bauwerke verwendet, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_damaged_texture}.
Durch diese \"Anderung sieht die Stadt verlassen und postapokalyptisch aus.
Um den Effekt noch zus\"atzlich zu verst\"arken wurden die Bauwerke in eine Schieflage gebracht, sodass es aussieht, als w\"urden diese gleich zusammenbrechen.
Um den Effekt noch zus\"atzlich zu verst\"arken, wurden die Bauwerke in eine Schieflage gebracht, sodass es aussieht, als w\"urden diese gleich zusammenbrechen.
Das Gel\"ande wurde mit neuen Sandstein Texturen und D\"unen in eine W\"uste umgewandelt.
Die Planzen und B\"aume wurden durch ausgetrocknete B\"usche ausgetauscht, damit die Welt ein trostloses Aussehen erhält, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_apocalypse_map}.
@@ -523,21 +522,22 @@ Die Planzen und B\"aume wurden durch ausgetrocknete B\"usche ausgetauscht, damit
\section{Sound Design}\label{sec:sound}
\setauthor{Florian Beckerle}
Ohne Sound Design würden die Maps von BeamVR unrealisitsch, da in einer Stadt immer etwas los ist.
Ohne Sound Design würden die Maps von BeamVR unrealisitsch wirken, da in einer Stadt Lärm an der Tagesordnung steht.
In der virtuellen Umgebung der verwendeten Game Engine existieren anfangs keine Geräusche, diese m\"ussen von den Entwicklern selber erstellt und eingef\"ugt werden.
Es gibt viele verschiedene Arten Sound Design zu benutzen, wie zum Beispiel die Ger\"ausche die der Anwender selbst in der virtuellen Welt verursacht.
Es gibt viele verschiedene Arten Sound Design zu benutzen wie zum Beispiel die Ger\"ausche, die der Anwender selbst in der virtuellen Welt verursacht.
Wenn sich der Spieler bewegt, sollten Fußstapfen zu h\"oren sein.
Diese klingen je nach Bodentyp unterschiedlich.
Besteht der Boden aus Holz, wird man ein h\"olzernes Klopfen und Knarren h\"oren.
Ist der Boden jedoch mit Gras bedeckt, wird ein Rascheln abgespielt.
Zus\"atzlich wird der gesteuerte Charakter außer atem sein wenn gelaufen wurde oder gerade ein Sprung ausgef\"uhrt wird, das wird mithilfe von Atem-Geräuschen umgesetzt.
Zus\"atzlich wird der gesteuerte Charakter außer Atem sein, wenn gelaufen wurde oder gerade ein Sprung ausgef\"uhrt wird.
Das wird mithilfe von Atem-Geräuschen umgesetzt.
Bei Umgebungen ist es wichtig, dass die Welt nicht leer klingt, sondern mit situationsbedingten Hintergrundger\"auschen voller Leben erscheint.
Es gibt jedoch auch Situationen wo gezielt wenig Umgebungsger\"ausche benutzt werden um zum Beispiel eine W\"uste oder eine verlassene Stadt noch einsamer und trostloser darzustellen.
Es gibt jedoch auch Situationen, in denen gezielt wenig Umgebungsger\"ausche benutzt werden, um zum Beispiel eine W\"uste oder eine verlassene Stadt noch einsamer und trostloser darzustellen.
Um die Stimmung noch genauer steuern zu k\"onnen kann Musik benutzt werden.
Um die Stimmung noch genauer steuern zu k\"onnen, kann Musik benutzt werden.
Wenn der Spieler auf einem Pferd durch eine Weide reitet, kann eine dramatische und inspirierende Musik benutzt werden, um den Moment noch besser und cinematischer wirken zu lassen.
Die Informationen für die Absätze wurden hier gefunden ~\cite{GK_Media_Factory_Sound_Design_2022}.
@@ -559,23 +559,23 @@ Hin und wieder kann man Menschen, die man nicht sehen kann, bei kurzen Gespr\"ac
\subsection{Event}\label{subsec:building-collapse-sound}
\setauthor{Florian Beckerle}
Um spezifische Events, also bestimmte Dinge welche in der Welt passieren, f\"ur den Benutzer besser erkennbar zu machen, wurden zus\"atzlich Ge\"ausche eingef\"ugt.
Auf der Apocalypse Map sind zusammenbrechende Geb\"aude zu h\"oren, um die schlechte instandhaltung der verlassenen Stadt erneut zu verdeutlichen.
Aber wenn der Benutzer genauer hinsieht, kann man w\"ahrend diese Sounds h\"orbar sind, auch tats\"achlich eine kleine Auswahl an Bauwerken br\"ockeln sehen.
Um spezifische Events, also bestimmte Dinge, welche in der Welt passieren, f\"ur den Benutzer besser erkennbar zu machen, wurden zus\"atzlich Ge\"ausche eingef\"ugt.
Auf der Apocalypse Map sind zusammenbrechende Geb\"aude zu h\"oren, um die schlechte Instandhaltung der verlassenen Stadt erneut zu verdeutlichen.
Aber wenn der Benutzer genauer hinsieht kann man, wenn diese Sounds h\"orbar sind, auch tats\"achlich eine kleine Auswahl an Bauwerken br\"ockeln sehen.
\section{Effects}\label{sec:effects}
\setauthor{Florian Beckerle}
Unity bietet verschiedene M\"oglichkeiten um das Aussehen der Applikation zu beeinflussen.
Mithilfe von Post Processing kann man Effekte zu dem Buffer der Kamera, also dem Aktuellen Frame der gerade Aufgenommen wurde, hinzuf\"ugen bevor etwas am Bildschirm Angezeigt wird.
Eine kleine Auswahl von diesen Effekten sind zum Beispiel Bloom, Grain oder Color Grading.
Unity bietet verschiedene M\"oglichkeiten, um das Aussehen der Applikation zu beeinflussen.
Mithilfe von Post Processing kann man Effekte zu dem Buffer der Kamera, also dem aktuellen Frame, der gerade aufgenommen wurde, hinzuf\"ugen bevor etwas am Bildschirm angezeigt wird.
Eine kleine Auswahl dieser Effekte sind zum Beispiel Bloom, Grain oder Color Grading.
~\cite{Unity_Post_Processing_2022}
Post Processing kann global angewandt werden, somit werden die eingestellten Effekte \"uber die komplette Spielwelt angezeigt.
Um die Effekte auf einen bestimmten Bereich zu begrenzen muss ein Collider erstellt und platziert werden.
Um die Effekte auf einen bestimmten Bereich zu begrenzen, muss ein Collider erstellt und platziert werden.
Wenn die Kamera in diesem Collider ist, wird das angezeigte Bild mit den eingetellten Effekten versehen.
~\cite{Unity_Post_Processing_Volumes_2022}
Der Bloom Effekt wird dazu benutzt um sehr helle Stellen und Objekte, wie bei einer echten Kamera, ausgebrannt darstellen zu können.
Der Bloom Effekt wird dazu benutzt, um sehr helle Stellen und Objekte, wie bei einer echten Kamera, ausgebrannt darstellen zu können.
Hierbei wirkt das Objekt etwas verschwommen und durch die Helligkeit ist kaum etwas zu erkennen, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-bloom}.
\begin {figure}
\centering
@@ -583,14 +583,14 @@ Hierbei wirkt das Objekt etwas verschwommen und durch die Helligkeit ist kaum et
\caption{Unity - Post Processing Bloom}
\label{fig:unity-post-processing-bloom}
\end {figure}
Dieser Effekt kann mithilfe von verschiedenen Paramtern angepasst werden.
Die Intesität steuert die stärke des Effektes, also wie stark das Bild verändert wird.
Dieser Effekt kann mithilfe von verschiedenen Parametern angepasst werden.
Die Intensität steuert die Stärke des Effektes, also wie stark das Bild verändert wird.
Der Treshhold filtert alle Pixel, welche unter einem bestimmten Helligkeitsniveau liegen, heraus.
Diese Pixel sind nicht von den Änderungen betroffen.
Wenn Soft Knee auf 1 gestellt wird, ist der Übergang zwischen Pixeln, die durch den Treshhold gefiltert werden, weicher.
Bei 0 befindet sich die Grenze genau auf dem eingestellten Wert.
Der Radius beeinflusst die Ausbreitung des Blooms von einem hellen Objekt aus.
Es kann zusätzlich ein Lens Dirt Effekt angewandt werden, hierbei entstehen Flecken in den Hellen stellen, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-lens-dirt}.
Es kann zusätzlich ein Lens Dirt Effekt angewandt werden, hierbei entstehen Flecken in den hellen Bereichen, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-lens-dirt}.
~\cite{Unity_Post_Processing_Bloom_2022}
\begin {figure}
@@ -608,10 +608,10 @@ Hierfür wird ein nahtloses Rauschen angewandt, welches Unvollkommenheiten von F
\caption{Unity - Post Processing Grain}
\label{fig:unity-post-processing-grain}
\end {figure}
Dieser Effekt ebenfalls mithilfe von verschiedenen Attributen verändert werden, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-grain-ui}.
Intensity steuert die Sichtbarkeit des Rauschen im Bild.
Dieser Effekt kann ebenfalls mithilfe von verschiedenen Attributen verändert werden, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-grain-ui}.
Intensity steuert die Sichtbarkeit des Rauschens im Bild.
Luminance Contribution steuert das Rauschen abhängig von der Helligkeit einer Stelle im Bild.
Bei einem niedrigen Wert, ist in dunklen Gebieten kaum Rauschen zu sehen.
Bei einem niedrigen Wert ist in dunklen Gebieten kaum Rauschen zu sehen.
Die Größe der Partikel wird vom Size Parameter gesteuert.
\begin {figure}
\centering
@@ -623,7 +623,8 @@ Die Größe der Partikel wird vom Size Parameter gesteuert.
Color Grading wird für die Korrektur von Farben und Helligkeit, eines Bildes verwendet.
Ein Beispiel für die Auswirkungen dieses Effekts sieht man in Abbildung ~\ref{fig:unity-post-processing-color-grading-example}.
Der Linke Teil des Bildes wurde Bearbeitet, der rechte Teil zeigt die Ursprünglichen Farben des Bildes an.
Der linke Teil des Bildes wurde bearbeitet, der rechte Teil zeigt die ursprünglichen Farben des Bildes an.
Der linke Teil des Bildes wurde bearbeitet, der rechte Teil zeigt die ursprünglichen Farben des Bildes an.
Color Grading hat 5 verschiedene Sektionen, mit welchen genauere Einstellungen getroffen werden können.
Darunter fallen Tonemapping, Basic, Channel Mixer, Trackballs und Grading Curves.
~\cite{Unity_Post_Processing_ColorGrading_2022}
@@ -634,11 +635,11 @@ Darunter fallen Tonemapping, Basic, Channel Mixer, Trackballs und Grading Curves
\label{fig:unity-post-processing-color-grading-example}
\end {figure}
Tonemapping beschreibt den Prozess, in welchem HDR Werte eines Bildes, so umgewandelt werden, um auf einem Bildschirm dargestellt werden zu können.
Tonemapping beschreibt den Prozess, in welchem HDR Werte eines Bildes so umgewandelt werden, um auf einem Bildschirm dargestellt werden zu können.
Es werden dabei drei Modes zur Verfügung gestellt.
Der Neutral Tonemaper wandelt die Werte, mit möglichst geringem Einfluss auf Farbe und Sättigung, um und verwendet eine Tonemapping Curve, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-neutral-tonemapper-ui}.
Black In und White In steuern dabei die inneren weißen und schwarzen Kontrolpunkten, Black Out und White Out steuern die äußeren Punkte.
Mit dem White Level kann auf einen weißen Punkt vor der Kurve eingestellt werden.
Black In und White In steuern dabei die inneren weißen und schwarzen Kontrolpunkte, Black Out und White Out steuern die äußeren Punkte.
%Mit dem White Level kann auf einen weißen Punkt vor der Kurve eingestellt werden.
White Clip stellt auf einen weißen Punkt nach der Kurve ein.
\begin {figure}
\centering
@@ -647,8 +648,8 @@ White Clip stellt auf einen weißen Punkt nach der Kurve ein.
\label{fig:unity-post-processing-neutral-tonemapper-ui}
\end {figure}
Der Filmic (ACES) Tonemapper verwendet Schätzwerte des ACES Tonemappers um ein filmisches Aussehen zu erreichen.
Das Resultat sind ein höherer Kontrast und es wird Einfluss auf die Farbe und Sättigung des Bildes genommen.
Der Filmic (ACES) Tonemapper verwendet Schätzwerte des ACES Tonemappers, um ein filmisches Aussehen zu erreichen.
Das Resultat ist ein höherer Kontrast und es wird Einfluss auf die Farbe und Sättigung des Bildes genommen.
Dieser Tonemapper besitzt keine Einstellungsmöglichkeiten, siehe Abb. ~\ref{}.
\begin {figure}
\centering
@@ -657,7 +658,7 @@ Dieser Tonemapper besitzt keine Einstellungsmöglichkeiten, siehe Abb. ~\ref{}.
\label{fig:unity-post-processing-filmic-aces-tonemapper-ui}
\end {figure}
Der Basic Tonemapper stellt simple Einstellungsmöglichkeiten zur Verfügung und ist ein empfohlener Startpunkt für Farb Korrekturen.
Der Basic Tonemapper stellt simple Einstellungsmöglichkeiten zur Verfügung und ist ein empfohlener Startpunkt für Farbkorrekturen.
Es können Einstellungen wie Post Exposure, Temperature, Tint, Hue Shift, Staturation und Contrast eingestellt werden, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-basic-tonemapper-ui}.
\begin {figure}
\centering
@@ -667,13 +668,13 @@ Es können Einstellungen wie Post Exposure, Temperature, Tint, Hue Shift, Statur
\end {figure}
Post Exposure stellt die allgemeine Belichtung der Scene in EV Einheiten dar.
Dieser Effekt wird erst nach den HDR Effekten, aber vor dem Tonemapping, eingesetzt, damit die vorherigen Effekte nicht beeinflust werden.
Dieser Effekt wird erst nach den HDR Effekten, aber vor dem Tonemapping, eingesetzt, damit die vorherigen Effekte nicht beeinflusst werden.
Die Temperatur setzt die White Balance zu einer beliebig eingestellten Farbtemperatur.
Mithilfe von Tint kann ein grüner oder magenta Tint im Bild korrigiert werden.
Hue Shift verschiebt das HUE aller Farbe, während Saturation die Intensität dieser beeinflust.
Hue Shift verschiebt das HUE aller Farben, während Saturation die Intensität dieser beeinflusst.
Der Contrast erweitert oder verkleinert die Breite zwischen den dargestellten Farben.
Mithilfe des Channel Mixer kann der Einfluss der einzelnen Farbkanäle, welche Rot, Grün und Blau sind, auf dass gesamte Bild eingestellt werden.
Mithilfe des Channel Mixers kann der Einfluss der einzelnen Farbkanäle, welche Rot, Grün und Blau sind, auf das gesamte Bild eingestellt werden.
Wie in Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-channel-mixer-ui} zu sehen ist, kann dabei jeder Farbkanal einzeln mittels eines Schiebereglers verändert werden.
Ein Beispiel für die Auswirkungen dieses Effekts ist in Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-channel-mixer} zu erkennen.
\begin {figure}
@@ -690,8 +691,8 @@ Ein Beispiel für die Auswirkungen dieses Effekts ist in Abb. ~\ref{fig:unity-po
\label{fig:unity-post-processing-channel-mixer}
\end {figure}
Mithilfe von Trackballs kann man ein 3-Wege Color Grading in einem Linearen oder Logarithmischen System.
Bei der Logarithmus Variante werden die Farbverteilung und der Contrast komprimiert um einen color-timing process, welcher von optischen Film Druckern erzeugt wird zu simulieren, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-trackballs-log}.
Mithilfe von Trackballs kann man ein 3-Wege Color Grading in einem Linearen oder Logarithmischen System vornehmen.
Bei der Logarithmus Variante werden die Farbverteilung und der Contrast komprimiert um einen Color-Timing Process, welcher von optischen Film Druckern erzeugt wird, zu simulieren, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-trackballs-log}.
Hierbei kann mit Power das Gamma und mit Offset das Signal beeinflusst werden.
\begin {figure}
\centering
@@ -710,7 +711,7 @@ Gamma beeinflusst wieder die mittleren Töne und Gain verstärkt das Signal.
\end {figure}
Mithilfe von fünf verschiedenen Grading Curves können YRGB, Hue vs Hue, Hue vs Sat, Sat vs Sat und Lum vs Sat verändert werden.
Hierbei handelt es sich jedes mal um eine Kurvendarstellung, in welcher man weitere Punkte setzen und damit den Verlauf der Kurve beeinflussen kann, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-grading-curve-example}.
Hierbei handelt es sich jedesmal um eine Kurvendarstellung, in welcher man weitere Punkte setzen und damit den Verlauf der Kurve beeinflussen kann, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-grading-curve-example}.
\begin {figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-grading-curve-example}
@@ -719,19 +720,18 @@ Hierbei handelt es sich jedes mal um eine Kurvendarstellung, in welcher man weit
\end {figure}
Bei der YRGB Kurve kann durch die Manipulation des Graphen der Contrast und die Helligkeit des Bildes eingestellt werden.
Die Hue vs Hue Kurve bietet die Möglichkeit, Farbbereiche zu verfeinern oder auszutauschen.
Um eine bestimmte Farbe besonders hervorzuheben oder einen monochromatischen Effekt zu erreichen wird die Hue vs Sat Kurve verwendet.
Um eine bestimmte Farbe besonders hervorzuheben oder einen monochromatischen Effekt zu erreichen, wird die Hue vs Sat Kurve verwendet.
Bei der Sat vs Sat Kurve werden einfache Veränderungen der Farbe wie beim Color Grading vorgenommen.
Die letzte Option heißt Lum vs Sat Kurve und ermöglicht es in bestimmten Gebieten die Sättigung zu verringern, wie zum Beispiel in dunklen Stellen.
Die letzte Option heißt Lum vs Sat Kurve und ermöglicht es, in bestimmten Gebieten die Sättigung zu verringern, wie zum Beispiel in dunklen Stellen.
\subsection{Nebel}\label{subsec:fog-effect}
\setauthor{Florian Beckerle}
Unity bietet mehrere M\"oglichkeiten Nebel darzustellen.
Zum Beispiel mittels Post Processing, oder mithilfe der Lighting Einstellungen.
Unity bietet mehrere M\"oglichkeiten, Nebel darzustellen, zum Beispiel mittels Post Processing, oder mithilfe der Lighting Einstellungen.
F\"ur BeamVR wurde die zweite Variante verwendet, da der Nebel in BeamVR kein Hauptaugenmerk ist und mithilfe dieser Methode das Einstellen für BeamVR schneller ging.
~\cite{Unity_Lighting_Window_2022}
Mittels Post Processing wird ein Screen-Space Nebel Effekt in der Tiefen-Texture der Kamera erstellt, siehe Abb. ~\ref{fig:unity_post_processing_fog}.
Screen-Space bedeuted, dass die Position auf dem Bildschirm und nicht in der 3 Dimensionalen Welt berechnet wird.
Screen-Space bedeutet, dass die Position auf dem Bildschirm und nicht in der dreidimensionalen Welt berechnet wird.
~\cite{Unity_Fog_2022}
\begin {figure}
@@ -740,10 +740,10 @@ Screen-Space bedeuted, dass die Position auf dem Bildschirm und nicht in der 3 D
\caption{Unity - Post Processing Fog}
\label{fig:unity_post_processing_fog}
\end {figure}
Unter dem Begriff Map versteht man ein Umgebung in einer Spielwelt, in diesem Fall wird auf die Szenen, in welchen die Städte platziert sind, verwiesen.
Unter dem Begriff Map versteht man eine Umgebung in einer Spielwelt, in diesem Fall wird auf die Szenen, in welchen die Städte platziert sind, verwiesen.
Auf fast jeder Map von BeamVR wurde dieser Nebel verwendet.
In der Nacht Map wird mithilfe dieses Effekts ein leichter Nebel dargestellt, was zur abendlichen Stimmung beitr\"agt.
Bei Apocalypse ist der Nebel viel dichter und stellt einen Sandsturm dar. Zus\"atzlich wurde dieser gelb gef\"arbt um noch mehr an Sand zu erinnern, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_yellow_fog}.
Bei Apocalypse ist der Nebel viel dichter und stellt einen Sandsturm dar. Zus\"atzlich wurde dieser gelb gef\"arbt, um noch mehr an Sand zu erinnern, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_yellow_fog}.
\begin {figure}
\centering
@@ -755,20 +755,20 @@ Bei Apocalypse ist der Nebel viel dichter und stellt einen Sandsturm dar. Zus\"a
Mittels der High Definition Render Pipeline, welche auch als HDRP bezeichnet wird, kann ebenfalls Nebel eingestellt werden.
Hierfür wird die Volume Framework benötigt, in welcher ein Nebel Overrride hinzugefügt wird.
Diese Framework bietet einige verschiedene Optionen zur Beeinflussung des Nebels dar, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-hdrp-fog}.
Die Option Enable wird verwendet um den Effekt zu aktivieren oder deaktivieren.
Diese Framework bietet einige verschiedene Optionen zur Beeinflussung des Nebels, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-hdrp-fog}.
Die Option Enable wird verwendet, um den Effekt zu aktivieren oder deaktivieren.
Die Fog Attenuation Distance bestimmt die Dichte und die Sichtweite im Nebel.
Ab der eingestellten Distanz, hat der Nebel bereits 63\% des Umgebungslichts absorbiert.
Ab der eingestellten Distanz hat der Nebel bereits 63\% des Umgebungslichts absorbiert.
Dichte und Sichtweite bleiben bis zu einer definierten Base Height constant, erst ab dieser ist eine exponentielle Abnahme beider Attribute erkennbar.
Die Maximum Height und Max Fog Distance bestimmen die Stärke des Abfalls und die Distanz des Nebels.
Mittels des Color Modes kann die Farbe des Nebels beeinflusst werden.
Bei Sky Color wird die Farbe automatisch an den Himmel angepasst, während bei constant Color eine eingene Farbe eingestellt werden kann.
Bei Sky Color wird die Farbe automatisch an den Himmel angepasst, während bei constant Color eine eigene Farbe eingestellt werden kann.
Volumetric Fog kann mittels der gleichnamigen Option aktiviert werden.
Die Albedo Option setzt dabei die Farbe des Nebels, mit welcher das Licht gestreut wird.
Lichter werden, mit zunehmender Dichte des Nebels, schneller abgedunkelt.
Anisotropy steuert die Streuung des Lichtes.
0 streut das Licht garnicht, 1 streut das Licht vorwärts und -1 streut rückwerts.
0 streut das Licht gar nicht, 1 streut das Licht vorwärts und -1 streut rückwärts.
Mittels eines Filters kann eine Unschärfe der eingehenden Lichter geschaffen werden, damit ein weicherer Übergang zustande kommt.
~\cite{Unity_HDRP_Fog_2022}
@@ -785,7 +785,7 @@ Mittels eines Filters kann eine Unschärfe der eingehenden Lichter geschaffen we
In der Nacht Map wurden die von Unity bereitgestellten Point-Lights als Straßenlichter benutzt.
Point Lights k\"onnen mithilfe eines Radius auf einen bestimmten kreisf\"ormigen Bereich eingegrenzt werden.
Weiters wird mithilfe der Lichtst\"arke die Wirkkraft des Lichtes in diesem Gebiet genauer bestimmt.
Dank diesen Eigenschaften war das Point Light f\"ur die Aufhellung der Straßen, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_street_lights}.
Dank dieser Eigenschaften war das Point Light f\"ur die Aufhellung der Straßen, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_street_lights}.
~\cite{Unity_PointLights_2022}
\begin {figure}
\centering
@@ -794,15 +794,6 @@ Dank diesen Eigenschaften war das Point Light f\"ur die Aufhellung der Straßen,
\label{fig:beamvr_street_lights}
\end {figure}
Point Lights
Spot Lights
Directional Lights
Area Lights
\subsection{Wind}\label{subsec:wind-effect}
Damit sich die B\"aume und B\"usche in BeamVR wie im Wind bewegen, werden Unitys Wind Zones ben\"otigt.
Diese Zonen sind bestimmte Bereiche, in welchen eine Windrichtung, Windst\"arke und Turbulenz definiert wird.

62
sections/related_work.tex
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@@ -6,10 +6,10 @@
% Rechtschreibung :( |
%
Heutzutage kommen sich die virtuelle und die realle Realität immer näher.
Angefangen von Virtual Reality, wo sich der Benutzer mithilfe einer VR-Brille in eine fiktive Welt begeben kann.
Bis hin zu Augmented Reality, in welcher virtuelle Gegenstände und Strukturen in der reallen Welt angezeigt werden können.
Es gibt neben BeamVR auch noch viele andere verschiedene M\"oglichkeiten um diese Konzepte umzusetzen zu können.
Heutzutage kommen sich die virtuelle und die physische Realität immer näher.
Angefangen von Virtual Reality, wo sich der Benutzer mithilfe einer VR-Brille in eine fiktive Welt begeben kann,
bis hin zu Augmented Reality, in welcher virtuelle Gegenstände und Strukturen in der physischen Welt angezeigt werden können.
Es gibt neben BeamVR auch noch viele andere M\"oglichkeiten, um diese Konzepte umzusetzen zu können.
\cite{Jabil_FutureOfARVR_2021}
%Das Konzept der Synchronisation von einem Gegenstand über den zwei besprochenen Realitäten ist nicht neu.
@@ -17,16 +17,16 @@ Es gibt neben BeamVR auch noch viele andere verschiedene M\"oglichkeiten um dies
\section{Richie's Plank Experience}
\label{sec:richiesplankexperience}
Ein Projekt welches zu einem Teil das gleiche Thema wie BeamVR behandelt, heißt Richie's Plank Experience, welches von TOAST VR PTY. LTD. entwickelt wurde.
Es handelt sich um ein Virtual Reality Spiel, dass auf der PlayStation 4, Oculus Quest und f\"ur Microsoft Windows verf\"ugbar ist.
Ein Projekt, welches zu einem Teil das gleiche Thema wie BeamVR behandelt, heißt Richie's Plank Experience, welches von TOAST VR PTY. LTD. entwickelt wurde.
Es handelt sich um ein Virtual Reality Spiel, das auf der PlayStation 4, Oculus Quest und f\"ur Microsoft Windows verf\"ugbar ist.
Bei der Playstation wird auf das Sony exclusive PlayStation VR zur\"uckgegriffen, während auf Windows entweder eine HTC Vive VR Brille oder die Valve Index verwendet werden kann.
~\cite{ToastGames_2021}
\subsection{Spielmodi}
\label{sec:richiesplankexperience_modes}
Richie's Plank Experience bietet dabei mehrere verschiedene Features in Form von Spielmodi an.
Diese Modi werden dem Spieler (\"ahnlich wie bei einer Stockwerkauswahl) in einem Aufzug dargestellt.
Wenn der Spieler einen Modus ausgewählt hat, fährt der Aufzug auf das Hochhausdach.
Diese Modi werden dem SpielerInnen (\"ahnlich wie bei einer Stockwerkauswahl) in einem Aufzug dargestellt.
Wenn der/die SpielerIn einen Modus ausgewählt hat, fährt der Aufzug auf das Hochhausdach.
Dort befindet sich dann der entsprechende Aufbau für den Modus.
Zur Verfügung stehen hierbei die Modi Plank, Sky Brush, Ground, Hero Academy und der Easter Egg Modus Nightmare.
~\cite{ToastGames_2021_Steam}
@@ -38,18 +38,18 @@ Nun befindet sich vor dem Aufzug nur mehr der Balken mit der vorher getroffenen
Die Donuts und die beiden Kuchen können entweder gegessen oder heruntergeworfen werden.
~\cite{ToastGames_2021_Steam}
In Sky Brush kann der Spieler, mithilfe eines kleinen Jetpacks, frei durch die Stadt fliegen.
Dabei wird eine Rauch-Spur hinterlassen welche, wie der Name des Modus schon andeutet, wie ein Pinsel in den Himmel malt.
Nun kann der Spieler, nach eigenem Belieben, verschiedene Kunstwerke erschaffen und betrachten.
In Sky Brush kann der/die SpielerIn, mithilfe eines kleinen Jetpacks, frei durch die Stadt fliegen.
Dabei wird eine Rauch-Spur hinterlassen, welche, wie der Name des Modus schon andeutet, wie ein Pinsel in den Himmel malt.
Nun kann der Spieler, nach eigenem Belieben verschiedene Kunstwerke erschaffen und betrachten.
~\cite{ToastGames_2021_Steam}
Bei Hero Academy kann der Spieler wieder zwischen mehreren Optionen auswählen.
Bei Fire Deck spielt man einen Superhelden welcher durch die Stadt fliegt und Feuer auf Häusern löschen muss.
Bei Air-Race fliegt man mit den Jetpacks durch Ringe welche als Checkpoints für ein Rennen dienen.
Bei Fire Deck spielt man einen Superhelden, welcher durch die Stadt fliegt und Feuer auf Häusern löschen muss.
Bei Air-Race fliegt man mit den Jetpacks durch Ringe, welche als Checkpoints für ein Rennen dienen.
Wurden alle Ringe in richtiger Reihenfolge durchflogen, hat man das Rennen geschafft.
~\cite{ToastGames_2021_Steam}
Im geheimen Modus Nightmare, welcher mithilfe des Codes 666 erreicht werden kann, erlebt der Spieler eine kleine Abfolge von gruseligen Ereignissen.
Im geheimen Modus Nightmare, welcher mithilfe des Codes 666 erreicht werden kann, erlebt der/die SpielerIn eine kleine Abfolge von gruseligen Ereignissen.
~\cite{ToastGames_2021_VivePort}
\subsection{Setup}
@@ -88,20 +88,20 @@ Nun ist das Setup abgeschlossen und der Balken wird richtig in der virtuellen We
\label{sec:richiesplankexperience_world}
Alle Spielmodi befinden sich in einer Stadt, welche aus einer Vielzahl an verschiedenen Gebäuden besteht.
Die Architektur ist sehr vielfältig und realistisch gehalten.
Zwischen den Bauwerken existieren Straßen welche mit verschiedenen Pflanzen, z.B. Bäumen, geschmückt sind.
Zwischen den Bauwerken existieren Straßen, welche mit verschiedenen Pflanzen, z.B. Bäumen, geschmückt sind.
Auf Fahrbahnen befinden sich Fahrzeuge, welche mit Schritttempo durch die Stadt fahren, siehe Abb. \ref{fig:richiesplankexperience_world}.
\begin {figure}
\includegraphics[scale=0.7]{pics/richiesplankexperience_world}
\caption{Breite des Balken messen}
\caption{Richie's Plank Experience Welt}
\label{fig:richiesplankexperience_world}
\end {figure}
\section{VR Chat}
\label{sec:vrchat}
VR Chat befasst sich ebenfalls mit einer \"anlichen Thematik wie BeamVR.
In diesem Fall wird jedoch kein Balken sondern gleich wie bei BeamVR der ganze K\"orper des Benutzers mit Controllern getrackt.
VR Chat befasst sich ebenfalls mit einer \"ahnlichen Thematik wie BeamVR.
In diesem Fall wird jedoch kein Balken sondern gleich wie bei BeamVR der ganze K\"orper der BenutzerInnen mit Controllern getrackt.
\subsection{Spielprinzip}
\label{sec:vrchat_principle}
@@ -110,38 +110,40 @@ Da aber nicht jeder eine VR Brille besitzt, kann man auch eine Desktop Variante
In diesem Programm geht es haupts\"achlich um die Interaktion mit unbekannten Spielern aus dem Internet,
welche ebenfalls diese Applikation verwenden.
Wer jedoch mit Freunden spielen möchte, kann das nat\"urlich auch.
Eine Vielzahl an, von Spielern erstellten, Welten und Spielmodi sind bereits verfügbar und es kommen weiterhin Neue dazu.
Von einer Runde Capture the flag im Weltall, bis hin zu einem entspannenden Abend an einem Lagerfeuer im Wald, ist alles möglich.
Eine Vielzahl an, von SpielerInnen erstellten, Welten und Spielmodi sind bereits verfügbar und es kommen weiterhin neue dazu.
Von einer Runde Capture the flag im Weltall bis hin zu einem entspannenden Abend an einem Lagerfeuer im Wald ist alles möglich.
~\cite{VRChat_2021_Steam}
\subsection{Verwendungsm\"oglichkeiten}
\label{sec:vrchat_usecases}
Es gibt viele m\"ogliche Verwendungszwecke für eine Applikation wie VR Chat.
Die vier gr\"oßten Use-Cases dieses Programmes sind jedoch, die Option neue Freunde im Internet kennenzulernen, eigene Welten zu erschaffen, sein digitales Aussehen selber bestimmen zu k\"onnen und Teil einer riesigen Community zu werden.
Die vier gr\"oßten Use-Cases dieses Programmes sind jedoch, die Option neue Freunde im Internet kennenzulernen, eigene Welten zu erschaffen,
sein digitales Aussehen selber bestimmen zu k\"onnen und Teil einer riesigen Community zu werden.
~\cite{VRChat_2021}
VR Chat ist eine soziale Platform auf welcher sich tausende Spieler gleichzeitig befinden.
Diese Interagieren in Form von Gespr\"achen oder Gesten miteinander.
VR Chat ist eine soziale Plattform, auf welcher sich tausende SpielerInnen gleichzeitig befinden.
Diese interagieren in Form von Gespr\"achen oder Gesten miteinander.
Die Entwickler stellen die n\"otigen Funktionen zur Verf\"ugung um eigene Welten zu kreieren. Die Spieler fertigen neue Spielmodi wie z.B. Capture the flag, Lasertag, Theaterauff\"uhrungen, etc. an und errichten passende Umbegungen dazu.
Die EntwicklerInnen stellen die n\"otigen Funktionen zur Verf\"ugung, um eigene Welten zu kreieren.
Die Spieler fertigen neue Spielmodi wie z.B. Capture the flag, Lasertag, Theaterauff\"uhrungen, etc. an und errichten passende Umgebungen dazu.
Weitere Spielermodelle, k\"onnen einfach mithilfe des Steam Workshops und Tools wie Ready Player Me, Tafi oder MakeAvatar, heruntergeladen und sofort im Spiel verwendet werden.
Weitere Spielermodelle k\"onnen einfach mithilfe des Steam Workshops und Tools wie Ready Player Me, Tafi oder MakeAvatar, heruntergeladen und sofort im Spiel verwendet werden.
Durch dieses Feature f\"uhlt sich die Applikation sofort pers\"onlicher an, da man sich mit den Modellen besser identifizieren kann.
~\cite{VRChat_2021_AvatarCreator}
\subsection{Full Body Tracking}
\label{sec:vrchat_fullbodytracking}
Benutzer welche die n\"otigen Tracker besitzen, hierbei handelt es sich ebenso wie bei BeamVR um z.B. die Vive Tracker, kann sogar seinen K\"orper und seine Beine im Spiel tracken.
BenutzerInnen, welche die n\"otigen Tracker besitzen, hierbei handelt es sich ebenso wie bei BeamVR um z.B. die Vive Tracker, können sogar seinen K\"orper und seine Beine im Spiel tracken.
Dafür sind nicht mehr als drei Schritte notwendig.
Zuerst erstes muss man in das Men\"u des Spieles gehen und auf den Kalibrieren Knopf dr\"ucken.
Zuerst muss man in das Men\"u des Spieles gehen und auf den Kalibrieren-Knopf dr\"ucken.
Als n\"achstes wird ein Spielermodell ausgew\"ahlt.
Dieses wird darauf hin in einer T-Pose vor dem Spieler dargsetellt.
Weiters werden mithilfe von weißen Punkten die Positionen der Tracker in der Applikation angezeit, diese sollten nun vern\"unftig platziert werden.
Dieses wird daraufhin in einer T-Pose vor dem/der SpielerIn dargestellt.
Weiters werden mithilfe von weißen Punkten die Positionen der Tracker in der Applikation angezeigt, diese sollten nun vern\"unftig platziert werden.
Zuletzt muss noch die Eingabe best\"atigt werden und das Spielermodell stellt die bewegungen des Benutzers im Spiel dar.
Zuletzt muss noch die Eingabe best\"atigt werden und das Spielermodell stellt die Bewegungen der Benutzer im Spiel dar.
~\cite{VRChat_2021_FullBodyTracking}
%\subsection{Avatar Erstellung}s

161
sections/technologies.tex
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@@ -484,22 +484,22 @@ Die folgenden Vorteile und Nachteile beziehen sich auf die Source 2 Engine.
\subsection{VR in Unity}
\setauthor{Florian Beckerle}
Unity bietet bereits eine eingebaute basis VR API, welche ein paar Features für die Verwendung von VR Geräten zur Verfügung stellt.
Diese muss jedoch erst Eingstellt werden, das geht in folgenden Schritten.
Unity bietet bereits eine eingebaute Basis VR API, welche ein paar Features für die Verwendung von VR Geräten zur Verfügung stellt.
Diese muss jedoch erst eingstellt werden, das geht in folgenden Schritten.
Um Vr für die Spiele zu aktivieren, müssen zuerst den Player Settings, welche im Menu bei Edit > Project Settings > Player zu finden sind, geöffnet werden.
Als nächstes muss die Option Virtual Reality Supported aktiviert werden, dass in der Box ein Häcken zu erkennen ist, siehe Abb. ~\ref{fig:unity_vr_api_settings}.
In der darunter stehenden Liste, namens Virtual Reality SDKs, können nun mit dem Plus-Knopf eine neue SDK hinzugefügt werden.
Um VR für die Spiele zu aktivieren, müssen zuerst die Player Settings, welche im Menü bei Edit > Project Settings > Player zu finden sind, geöffnet werden.
Als nächstes muss die Option Virtual Reality Supported aktiviert werden, sodass in der Box ein Haken zu erkennen ist, siehe Abb. ~\ref{fig:unity_vr_api_settings}.
In der darunter stehenden Liste, namens Virtual Reality SDKs, kann nun mit dem Plus-Knopf eine neue SDK hinzugefügt werden.
Ein Beispiel hierfür wäre die Oculus SDK.
Der Minus-Knopf bietet die Möglichkeit diese SDKs wieder zu entfernen, siehe Abb. ~\ref{fig:unity_vr_api_settings}.
Der Minus-Knopf bietet die Möglichkeit, diese SDKs wieder zu entfernen, siehe Abb. ~\ref{fig:unity_vr_api_settings}.
~\cite{Unity_VR_Overview_2022}
Wenn VR aktiviert wurde, wird das Spiel automatisch auf die VR-Brille gerendert und dort angezeigt.
Weiters besitzt jede Kamera, welche im Spiel ist, eine Option, auf welches Auge das Ausgangsignal angezeigt werden soll, zum Beispiel linkes-, rechtes-, beide- oder keine Augen.
Weiters besitzt jede Kamera, welche im Spiel ist, eine Option, auf welches Auge das Ausgangssignal angezeigt werden soll, zum Beispiel linkes-, rechtes-, beide- oder keine Augen.
Unter den Augen versteht man die Bildschirme der VR-Brille welche sich vor den Augen des Benutzers befinden.
Ein weiteres automatisches Feature ist, dass die Bewegung der VR-Brille in der realtität auf die Position der Kamera im Spiel übertragen wird.
Ein weiteres automatisches Feature ist, dass die Bewegung der VR-Brille, in der Realtität auf die Position der Kamera im Spiel übertragen wird.
Unity empfielt für die verwendung der Api folgende Brillen, Gear VR, Oculus CV1 und die Vive.
Unity empfiehlt für die Verwendung der Api folgende Brillen: Gear VR, Oculus CV1 und die Vive.
~\cite{Unity_VR_Overview_2022}
\begin {figure}
@@ -512,14 +512,14 @@ Unity empfielt für die verwendung der Api folgende Brillen, Gear VR, Oculus CV1
\subsection{VR Plugin}
\setauthor{Florian Beckerle}
Für BeamVR wurde das SteamVR Unity Plugin verwendet.
Es wurde von Valve entwickelt und bietet bereits eine Vielzahl an vorgefertigten Demos, welche mit der Installation des Plugins mitgeliefert werden, diese werden später genauer beschrieben..
Es wurde von Valve entwickelt und bietet bereits eine Vielzahl an vorgefertigten Demos, welche mit der Installation des Plugins mitgeliefert werden, diese werden später genauer beschrieben.
~\cite{SteamVR_Overview_2022}
\subsubsection{Quickstart}
\setauthor{Florian Beckerle}
Für das Setup des SteamVR Unity Plugins sind 5 Schritte notwendig.
Damit alles Funktioniert muss SteamVR von Steam und das Plugin vom Unity Asset Store gedownloaded werden.
Nachdem die Installation beider Softwares abgeschlossen wurde, muss das Plugin, über den Package Manager, in das Unity Projekt importiert werden.
Damit alles funktioniert muss SteamVR von Steam und das Plugin vom Unity Asset Store gedownloaded werden.
Nachdem die Installation beider Softwares abgeschlossen wurde, muss das Plugin über den Package Manager in das Unity Projekt importiert werden.
Im Menu Window wird nun eine neue Option namens SteamVR Input angezeigt, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_input_menu_item}.
\begin {figure}
\centering
@@ -527,14 +527,14 @@ Im Menu Window wird nun eine neue Option namens SteamVR Input angezeigt, siehe A
\caption{Steam VR - Input Menu Item}
\label{fig:steamvr_input_menu_item}
\end {figure}
Wenn man auf diese klickt erscheint ein Popup welches fragt ob JSON Files kopiert werden sollen, dort drückt man auf Ja, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_copy_json}.
Wenn man auf diese klickt, erscheint ein Popup, welches fragt, ob JSON Files kopiert werden sollen, dort drückt man auf Ja, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_copy_json}.
\begin {figure}
\centering
\includegraphics[scale=1]{pics/steamVR_Input_CopyJSON}
\caption{Steam VR - Copy JSON}
\label{fig:steamvr_copy_json}
\end {figure}
Nachdem der Vorgang abschlossen ist, öffnet sich das SteamVR Input Fenster, dort muss nun Save and Generate gedrückt werden, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_save_and_generate}.
Nachdem der Vorgang abgeschlossen ist, öffnet sich das SteamVR Input Fenster, dort muss nun Save and Generate gedrückt werden, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_save_and_generate}.
\begin {figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.6]{pics/steamVR-Input-SaveAndGenerate}
@@ -555,72 +555,72 @@ Die gezeigten Modelle benötigen hierfür mehrere Attribute, siehe Abb. ~\ref{fi
\label{fig:steamvr_render_models Script}
\end {figure}
Der Index ist der Index des getrackten Gerätes, und wird vom System wie eine ID zur Erkennung verwendet.
Mittels dem Model Override kann man für Testzwecke ein bestimmtes Modell festlegen welches angezeigt werden soll.
Mittels dem Model Override kann man für Testzwecke ein bestimmtes Modell festlegen, welches angezeigt werden soll.
Die Shader können die Darstellung des Objektes verändern.
Verbose gibt die Vorgänge im Script in der Konsole aus, diese Option wird jedoch nur für das Testen benötigt.
Create Components erstellt individuelle Objekte für jeden Komponenten welcher verfügbar ist.
Create Components erstellt individuelle Objekte für jede Komponente, welche verfügbar ist.
Update Dynamically bewegt die einzelnen Komponenten gleich wie die physischen Gegenstücke.
~\cite{SteamVR_Render_Models_2022}
\subsubsection{Input}
\setauthor{Florian Beckerle}
Die die Hardware für VR Geräte schnell weiterentwickelt wird, hat Valve auf ein KeyBinding System zurückgegriffen.
Die Entwickler und die Benutzer selbst können für neue oder breits vorhandene Hardware einstellen, welche Funktion die einzelnen Knöpfe und Trigger haben.
Diese Aktionen wurden in 6 verschiedene Input Typen und einen Output Typen aufgeteilt.
Die Hardware für VR Geräte schnell weiterentwickelt wird, hat Valve auf ein KeyBinding System zurückgegriffen.
Die Entwickler und die Benutzer selbst können für neue oder bereits vorhandene Hardware einstellen, welche Funktion die einzelnen Knöpfe und Trigger haben.
Diese Aktionen wurden in 6 verschiedene Input Typen und einen Output Typen aufgeteilt.
Die Aktion Boolean besitzt zwei Zustände, true und false.
Sie wird oft benutzt um Objekte zu greifen, da man zum Beispiel einen Würfel entweder aufheben können soll oder nicht.
Sie wird oft benutzt, um Objekte zu greifen, da man zum Beispiel einen Würfel entweder aufheben können soll oder nicht.
Single Aktionen können analoge Werte zwischen 0 und 1 annehmen und wird für Situationen benutzt wo der Boolean nicht ausreicht.
Single Aktionen können analoge Werte zwischen 0 und 1 annehmen und wird für Situationen benutzt, in denen der Boolean nicht ausreicht.
Ein Anwendungsfall ist ein Auto, welches bei 0 stehen bleibt und bei 1 Vollgas fährt.
Als Eingabe kann zum Beispiel der Trigger des Kontrollers benutzt werden.
Vector2 besitzt zwei Werte, X und Y.
Die Bewegungen des Kontrollers werden hierbei nur auf zwei Achsen gemessen.
Vector3 besitzt im Gegensatz zu Vector2 drei verschiedenen Werte X, Y und Z.
Vector3 besitzt im Gegensatz zu Vector2 drei verschiedene Werte X, Y und Z.
Diese Aktion wird selten benutzt, findet aber zum Beispiel im SteamVR Home einen Anwendungsfall beim Scrollen.
Pose gibt die Position und Rotation in einem dreidimensionalen Raum wieder.
Es wird dazu benutzt um die Bewegungen der Controller zu messen und digital nachzubilden.
Es wird dazu benutzt, um die Bewegungen der Controller zu messen und digital nachzubilden.
Skeleton benutzt das SteamVR Skeleton Input um die ungefähre Position und Rotation der Finger zu erkennen, während der Kontroller in den Händen gehalten wird.
Skeleton benutzt das SteamVR Skeleton Input, um die ungefähre Position und Rotation der Finger zu erkennen, während der Kontroller in den Händen gehalten wird.
Vibration werden für haptisches Feedback bei VR Geräten verwendet.
Hierbei vibrieren der Kontroller, eine spezielle Haptik Weste oder ein preparierter Sessel.
Vibrationen werden für haptisches Feedback bei VR Geräten verwendet.
Hierbei vibrieren der Kontroller, eine spezielle Haptik Weste oder ein präparierter Sessel.
~\cite{SteamVR_Input_2022}
\subsubsection{Skeleton Input}
\setauthor{Florian Beckerle}
Das Plugin bietet die Möglichkeit Hände mit Fingern und deren aktuellen Position darzustellen.
Die Bewegungen werden hierbei zwischen zwei verschiedenen Begränzungen der Fingerpositionen unterschieden.
WithContoller berechnet eine ungefähre Position der Finger während diese einen Kontroller in den Händen halten.
Das Plugin bietet die Möglichkeit, Hände mit Fingern und deren aktuelle Position darzustellen.
Die Bewegungen werden hierbei zwischen zwei verschiedenen Begrenzungen der Fingerpositionen unterschieden.
WithController berechnet eine ungefähre Position der Finger, während diese einen Kontroller in den Händen halten.
Dies dient besonders dazu, die Interaktion zwischen der realen Hand und dem realen Kontroller digital darzustellen.
WithoutController bietet die Bewegungen von Fingern, wenn sie keinen Kontroller in der Hand halten.
In der realtität kann währenddessen jedoch trotzdem ein Kontroller gehalten werden, es wird nur digital nicht angezeit, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_skeletal_input_models}.
In der Realtität kann währenddessen jedoch trotzdem ein Kontroller gehalten werden, es wird nur digital nicht angezeigt, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_skeletal_input_models}.
\begin {figure}
\centering
\includegraphics[scale=1]{pics/steamVR_skeletal_input_models}
\caption{Steam VR - Skeletal Input Models}
\label{fig:steamvr_skeletal_input_models}
\end {figure}
Die Positionen der Finger werden Relativ zu dem in der Hirarchie übergestuften Objekt und dem Model gemessen.
Die Positionen der Finger werden relativ zu dem in der Hierarchie übergestuften Objekt und dem Model gemessen.
Jeder Finger besteht hierbei standardmäßig aus 4 Gelenken.
Ein Wert im Bereich von 0 bis 1 gibt an wie stark die Finger eingerollt sein sollen.
Die Finger einer Hand sind bei SteamVR etwas auseinander gestpeizt, hier wird ebenfalls ein Wert von 0 bis 1 dazu verwendet um die distanz zwischen den Fingern zu verändern.
Ein Wert im Bereich von 0 bis 1 gibt an, wie stark die Finger eingerollt sein sollen.
Die Finger einer Hand sind bei SteamVR etwas auseinandergestpreizt, hier wird ebenfalls ein Wert von 0 bis 1 dazu verwendet, um die Distanz zwischen den Fingern zu verändern.
Um die Position der Finger zu messen gibt es grunsätzlich drei verschiedene Methoden.
Um die Position der Finger zu messen, gibt es grundsätzlich drei verschiedene Methoden.
Bei Estimated kann die Position des Körperteiles nicht direkt bestimmt werden.
Jede Bewegung wird nur über die Bediehung der Trigger, Knöpfe und Trackpads des Kontrollers gestimmt.
Partial kann die bewegungen der Finger direkt bestimmen, jedoch nur eingeschränkter als wie die tatsächlichen Finger.
Jede Bewegung wird nur über die Bediehnung der Trigger, Knöpfe und Trackpads des Kontrollers gestimmt.
Partial kann die Bewegungen der Finger direkt bestimmen, jedoch nur eingeschränkter als die tatsächlichen Finger.
Die Positionen werden durch andere Werte, wie zum Beispiel von speziellen Handschuhen, gemessen.
Full kann die komplette Körperbewegung des Benutzers messen, wie zum Beispiel durch Motion Caputre Anzügen oder handschuhen.
Full kann die komplette Körperbewegung des Benutzers messen, wie zum Beispiel durch Motion Caputre Anzüge oder Handschuhe.
Das Script, welches für die Bewegung des Modelles zuständig ist, besitzt eine Vielzahl an verschiedenen Optionen, siehe Abb. ~\ref{fig:steamvr_skeletal_input_Script}.
Update Pose setzt die Position und Orientierung des Objektes neu, sobald der Controller bewegt wurde.
Mirroring gibt an, ob die Knochen Daten entlang der X-Achse gespiegelt werden sollen.
Die Blend Optionen bieten Einstellungsmöglichkeiten den Übergang zwischen Verschiednen Bewegungsmöglichkeiten und Animationen zu verändern.
Weiters kann man einen bestimmten Knochen mittels GetBonePosition bekommen und die Positionen und Rotationen werden bittels GetBonePositions und GetBoneRotations bereitgestellt.
Die Blend Optionen bieten Einstellungsmöglichkeiten, um den Übergang zwischen Verschiedenen Bewegungsmöglichkeiten und Animationen zu verändern.
Weiters kann man einen bestimmten Knochen mittels GetBonePosition bekommen und die Positionen und Rotationen werden mittels GetBonePositions und GetBoneRotations bereitgestellt.
\begin {figure}
\centering
\includegraphics[scale=1]{pics/steamVR_skeletal_input_script}
@@ -633,16 +633,16 @@ Weiters kann man einen bestimmten Knochen mittels GetBonePosition bekommen und d
\setauthor{Florian Beckerle}
Das Interaction System funktioniert mittels dem Senden von Nachrichten an Objekte, mit welchen die Hände des Spielers oder andere Objekte interagieren.
Diese Objekte können sich an die Hand anheften und somit gehalten werden.
Das System bietet die Möglichkeit Maus Events nachzuahmen, somit funktioniert die interaktion mit der Benutzeroberfläche auch in VR.
Das System bietet die Möglichkeit, Maus Events nachzuahmen, somit funktioniert die Interaktion mit der Benutzeroberfläche auch in VR.
Die Player Klasse weiß wo die VR-Brille und die Kontroller positioniert sind.
Mittels den Methoden hmdTransform und feetPositionGuess können die Positionen der Brille und eine schätzung der Fußstellung zurückgeliefert werden.
Die Player Klasse weiß, wo die VR-Brille und die Kontroller positioniert sind.
Mittels der Methoden hmdTransform und feetPositionGuess können die Positionen der Brille und eine Schätzung der Fußstellung zurückgeliefert werden.
Die Hand Klasse wird für die meißten Funktionen des Interaction Systems benötigt.
Die Hand Klasse wird für die meisten Funktionen des Interaction Systems benötigt.
Sie sendet interagierbaren Objekten Nachrichten über den aktuellen Status der Hand.
Sie kann nur mit einem Objekt gleichzeitig direkt Interargieren, darunter versteht man das aufheben und werfen dieser.
Sie kann nur mit einem Objekt gleichzeitig direkt interargieren, darunter versteht man das Aufheben und Werfen dieser.
Objekte können an die Hand angebracht und wieder losgelöst werden.
Das Verhalten der Hände kann durch sogenannte AttachmentFlags veränder werden, welche bei einer Interaktion aktiviert werden.
Das Verhalten der Hände kann durch sogenannte AttachmentFlags verändert werden, welche bei einer Interaktion aktiviert werden.
Interactable Objekte können von Spielern aufgehoben werden, solange ein bestimmter Knopf gedrückt wird.
Befindet sich die Hand, während dieser Knopf losgelassen wird, in Bewegung wird die Geschwindigkeit und die Richtung auf das Objekt übertragen und es wird geworfen.
@@ -674,17 +674,16 @@ Befindet sich die Hand, während dieser Knopf losgelassen wird, in Bewegung wird
\subsubsection{Skeleton Poser}
\setauthor{Florian Beckerle}
Der Skeleton Poser funktioniert mithilfe von verschienen Posen, welche erstellt und eingefügt werden können.
Der Skeleton Poser funktioniert mithilfe von verschiedenen Posen, welche erstellt und eingefügt werden können.
Mittels dem Blending Editor des Posers kann zwischen verschiedenen Posen ein Übergang erstellt werden.
Hierbei existieren 4 Modi für die Fingerbewegungen.
Der Static Modus erlaubt keine Fingerbewegungen und beachtet nur die Posen.
Bei Free können die Finger frei bewegt werden und die Pose wird ignoriert.
Mittels Extend können die Finger komplett ausgestreckt werden, aber nur nicht weiter eingerollt werden, als es bei der Pose eingestellt wurde.
Bei Contract können die Finger ganz eingerollt werden, jedoch nicht weiter Ausgestreckt werden als bei der Pose.
Bei Contract können die Finger ganz eingerollt werden, jedoch nicht weiter ausgestreckt werden als bei der Pose.
~\cite{SteamVR_Skeleton_Poser_2022}
OpenVR Plugin
\subsubsection{OpenVR}
OpenVR ist eine API, welche den direkten Zugriff auf VR-Hardware von verschiedenen Anbietern, wie Oculus, Mixed Reality und Vive, ermöglicht.
Hierbei benötigt die Anwendung keine speziellen Kenntnisse über die Hardware.
@@ -710,11 +709,11 @@ Hierbei wird das Full Body Biped IK, welches inbegriffen ist, verwendet.
~\cite{FinalIK_Overview_2020}
\subsubsection{AimIK}
AimIK rotiert die Knochen des 3D-Modells, so dass auf ein Objekt gezielt werden kann.
Es wird hierbei nicht die eingebaute LookAt Funktion des Animators benutzt, da die Objekte mit denen gezielt wird, nicht mit den Achsen des Modells übereinstimmen.
AimIK rotiert die Knochen des 3D-Modells, sodass auf ein Objekt gezielt werden kann.
Es wird hierbei nicht die eingebaute LookAt Funktion des Animators benutzt, da die Objekte, mit denen gezielt wird, nicht mit den Achsen des Modells übereinstimmen.
AimIK ermöglicht ein natürlich aussehendes Ergebnis, selbst wenn sich das Ziel beinahe hinter dem zielendem Objekt befindet.
Rotation limits verhindern, dass das Skelett in unnatürliche Bewegungen und Stellungen verändert wird.
Bei menschenähnlichen Modellen, limitiert diese Einstellung die Gelenke auf die gleichen Bewegungsmöglichkeiten wie bei einem Menschen, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_aimIK_pose}.
Bei menschenähnlichen Modellen limitiert diese Einstellung die Gelenke auf die gleichen Bewegungsmöglichkeiten wie bei einem Menschen, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_aimIK_pose}.
Diese können jedoch frei verändert werden, was jedoch zu unrealistischen Posen führen kann.
\begin {figure}
\centering
@@ -726,12 +725,12 @@ Diese können jedoch frei verändert werden, was jedoch zu unrealistischen Posen
Damit die Berechnung der Pose funktioniert, werden mehrere verschiedene Einstellungsmöglichkeiten bereitgestellt, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_aimIK_script}.
Um zu wissen worauf gezielt werden soll, muss zuerst ein Ziel festgelegt werden, dies ist möglich bei der Variable Target.
Aim Transform ist das Objekt, mit welchem gezielt werden soll.
Dabei kann es sich um viele verschiedene Objekte, wie Waffen oder ein Hand die auf etwas zeigen soll, handeln.
Axis gibt an in welche Richtung das Objekt zielt.
Wenn zum Beispiel ein Laserpointer den Laser in Richtung der Z-Achse abstrahlt muss die Achse auf (0,0,1) gesetzt werden, da das Schema (x,y,z) ist.
Damit die richtigen Knochen bewegt werden, wenn auf ein Ziel gezielt wird, müssen diese bei Bones Definiert werden.
Das Wight steuert wie stark die veränderungen des Scripts auf die tatsächliche Position des Knochen einwirken sollen.
Bei 0 wird der Knochen kaum bis garnicht verändert, wenn der Wert jedoch 1 ist, wird die ursprüngliche Position komplett verändert.
Dabei kann es sich um viele verschiedene Objekte, wie Waffen oder eine Hand, die auf etwas zeigen soll, handeln.
Axis gibt an, in welche Richtung das Objekt zielt.
Wenn zum Beispiel ein Laserpointer den Laser in Richtung der Z-Achse abstrahlt, muss die Achse auf (0,0,1) gesetzt werden, da das Schema (x,y,z) ist.
Damit die richtigen Knochen bewegt werden, wenn auf ein Ziel gezielt wird, müssen diese bei Bones definiert werden.
Das Wight steuert, wie stark die Veränderungen des Scripts auf die tatsächliche Position des Knochen einwirken sollen.
Bei 0 wird der Knochen kaum bis gar nicht verändert, wenn der Wert jedoch 1 ist, wird die ursprüngliche Position komplett verändert.
\begin {figure}
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\includegraphics[scale=0.7]{pics/finalik_aimik_script}
@@ -745,8 +744,8 @@ ArmIK stellt die Position und Rotation der Knochen eines Armes so ein, dass die
Hierfür werden 5 Knochen benötigt, Chest, Shoulder, Upper Arm, Forearm und Hand, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_armIK_script}.
Chest befindet sich im Oberkörper des Modells und ist am nähesten am Arm dran.
Shoulder ist der Schulterknochen, Upper Arm ist der Oberarm Knochen, Forearm ist der Unterarm Knochen und Hand befindet sich in der Hand.
Hierbei werden die Finger nicht beachtet, da es nur um die Berechnung der Position des Armes handelt.
Mithilfe der Target Variable wird erneut ein Ziel festgelegt, welches die Zielposition der Hand angiebt.
Hierbei werden die Finger nicht beachtet, da es sich nur um die Berechnung der Position des Armes handelt.
Mithilfe der Target Variable wird erneut ein Ziel festgelegt, welches die Zielposition der Hand angibt.
\begin {figure}
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\includegraphics[scale=1]{pics/finalik_armik_script}
@@ -756,8 +755,8 @@ Mithilfe der Target Variable wird erneut ein Ziel festgelegt, welches die Zielpo
~\cite{FinalIK_ArmIK_2021}
\subsubsection{Baker}
Der Baker ist ein Tool welches die Aufnahme von Animations Clips ermöglicht.
Um humanoide Modelle aufzunehmen, muss das Humanoid Baker Script zu dem Animierten Objekt hinzugefügt werden, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_humanoid_baker}.
Der Baker ist ein Tool, welches die Aufnahme von Animations Clips ermöglicht.
Um humanoide Modelle aufzunehmen, muss das Humanoid Baker Script zu dem animierten Objekt hinzugefügt werden, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_humanoid_baker}.
Für andere Modelle wird das Generic Baker Script benötigt, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_generic_baker}.
Wenn die Applikation in Unity ausgeführt wird, kann in beiden Scripten auf Bake Animation States gedrückt werden.
Nun werden die Animationen in einen vorher ausgewählten Ordner abgespeichert und können jederzeit wiederverwendet werden.
@@ -777,12 +776,12 @@ Nun werden die Animationen in einen vorher ausgewählten Ordner abgespeichert un
~\cite{FinalIK_Baker_2021}
\subsubsection{Biped IK}
Biped IK erlaubt die Modifikation der Position und Rotation der Knochen, eines Modelles mit 2 Beinen, 2 Armen und einem Kopf.
Biped IK erlaubt die Modifikation der Position und Rotation der Knochen eines Modelles mit 2 Beinen, 2 Armen und einem Kopf.
Das Script erkennt die Knochen automatisch und ist sofort einsatzbereit.
Seit FinalIK 4.0 wird jedoch FullBodyBiped IK empfohlen, da dieses eine leichtere Optimierung der IK eines Modelles erlaubt.
Es können wie bei vorherigen Funktionen, Animationen beliebig überschrieben werden, ohne diese tatsächlich ändern zu müssen.
BipedIK bietet die Möglichkeit jedes Glied, also Kopf, Füße, Arme, Ober- und Unterkörper, einzeln einzustellen, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_bipedik_script}.
Es können wie bei vorherigen Funktionen Animationen beliebig überschrieben werden, ohne diese tatsächlich ändern zu müssen.
BipedIK bietet die Möglichkeit, jedes Glied, also Kopf, Füße, Arme, Ober- und Unterkörper, einzeln einzustellen, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_bipedik_script}.
Weiters kann wieder ein Ziel festgelegt werden, falls der Charakter auf einen Gegenstand zielen soll.
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@@ -794,12 +793,12 @@ Weiters kann wieder ein Ziel festgelegt werden, falls der Charakter auf einen Ge
\subsubsection{CCD IK}
Cyclic Coordinate Descent, auch als CCD bezeichnet, ist ein viel genutzter und bekannter Anwendungsfall von IK.
Dieses Skript richtet die einzelnen Gelenke nacheinander in Richtung der Zielposition aus.
Durch das ständige Widerholen dieser Aktion wird die Kette an Gelenken und Knochen richtig ausgerichtet.
Dieses Script richtet die einzelnen Gelenke nacheinander in Richtung der Zielposition aus.
Durch das ständige Wiederholen dieser Aktion wird die Kette an Gelenken und Knochen richtig ausgerichtet.
Damit die Gelenke nicht unnatürliche Positionen einnehmen, kann ein Rotationslimit festgelegt werden, dieses kann nicht überschritten werden und sorgt für zusätzlichen Realismus.
Für längere Ketten an Gelenken wird empfohlen FABRIK zu verwenden.
Ein Anwendungsfall für dieses Skript ist zum Beispiel ein Roboter oder andere Lebewesen, welche auf einem unebenen Gelände, mit ihren Beinen auf dem Boden stehen sollen, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_ccd_robot_example}.
Mit CCD ist es Möglich die Beine so auszurichten, dass der Boden mit allen Gliedern berührt wird, ohne die Animationen anpassen zu müssen.
Für längere Ketten an Gelenken wird empfohlen, FABRIK zu verwenden.
Ein Anwendungsfall für dieses Skript ist zum Beispiel ein Roboter oder andere Lebewesen, welche auf einem unebenen Gelände mit ihren Beinen auf dem Boden stehen sollen, siehe Abb. ~\ref{fig:finalIK_ccd_robot_example}.
Mit CCD ist es möglich die Beine so auszurichten, dass der Boden mit allen Gliedern berührt wird, ohne die Animationen anpassen zu müssen.
\begin {figure}
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\includegraphics[scale=0.4]{pics/finalik_ccd}
@@ -891,18 +890,18 @@ Children ist eine Liste von Indizes, welche auf die, in der Hierarchie untergeor
\label{fig:finalIK_fabrik_root_script}
\end {figure}
\subsubsection{Full Body Biped IK}
\subsubsection{Grounder}
\subsubsection{Interaction System}
\subsubsection{Leg IK}
\subsubsection{Limb IK}
\subsubsection{Look At IK}
\subsubsection{Rotation Limits}
\subsubsection{Trigonometric IK}
\subsubsection{VRIK}
\subsubsection{Extending Final IK}
%\subsubsection{Full Body Biped IK}
%\subsubsection{Grounder}
%\subsubsection{Interaction System}
%\subsubsection{Leg IK}
%\subsubsection{Limb IK}
%\subsubsection{Look At IK}
%\subsubsection{Rotation Limits}
%\subsubsection{Trigonometric IK}
%\subsubsection{VRIK}
%\subsubsection{Extending Final IK}
\subsection{IDE}
%\subsection{IDE}
\subsection{Modellierung}
%\subsection{Modellierung}