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TeX
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TeX
%Siehe tolle Daten in Tab. \ref{tab:impl:data}.
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%
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%%\begin{table}
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%% \centering
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%% \begin{tabular}{|lcc|}
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%% \hline
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%% & \textbf{Regular Customers} & \textbf{Random Customers} \\ \hline
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%% Age & 20-40 & \textgreater{}60 \\ \hline
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%% Education & university & high school \\ \hline
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%% \end{tabular}
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%% \caption{Ein paar tabellarische Daten}
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%% \label{tab:impl:data}
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%%\end{table}
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%%
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%%\begin{figure}
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%% \centering
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%% \includegraphics[scale=0.5]{pics/knuthi.jpg}
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%% \caption{Don Knuth -- CS Allfather}
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%% \label{fig:impl:knuth}
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%%\end{figure}
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%%
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%%Siehe und staune in Abb. \ref{fig:impl:knuth}.
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%%\lipsum[6-9]
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%%Dann betrachte den Code in Listing \ref{lst:impl:foo}.
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%%
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%%\begin{lstlisting}[language=Python,caption=Some code,label=lst:impl:foo]
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%%# Program to find the sum of all numbers stored in a list (the not-Pythonic-way)
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%%
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%%# List of numbers
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%%numbers = [6, 5, 3, 8, 4, 2, 5, 4, 11]
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%%
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%%# variable to store the sum
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%%sum = 0
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%%
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%%# iterate over the list
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%%for val in numbers:
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%% sum = sum+val
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%%
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%%print("The sum is", sum)
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%\end{lstlisting}
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\section{Aufbau}
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\label{sec:assembly}
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\setauthor{Quirin Ecker}
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Folgend werden alle Gegenstände und Geräte für den Aufbau in Abb.~\ref{fig:assembly} angeführt.
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\begin{figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.5]{pics/assemlbly}
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\caption{Aufbau}
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\label{fig:assembly}
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\end{figure}
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\begin{enumerate}
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\item VR Raum
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\item Lighthouses~\ref{sec:lighthouse}
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\item Monitor
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\item Balken
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\item Startposition
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\item Virtueller Abgrund
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\end{enumerate}
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\subsection{Erklärung}\label{subsec:description}
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Der Spieler started bei der Startposition und balanciert entlang des Balkens.
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Die Lichtboxen müssen diagonal positioniert werden wie bereits beschrieben in dem Abschnitt~\ref{sec:lighthouse}.
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Der Balken sollte ca in der Mitte positioniert werden und die langen seiten sollten möglichst parallel zu den langen seiten des VR Raums sein.
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Leichte Abweichungen der optimalen position sind nicht problematisch.
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Größere Abweichungen können zu unerwarteten verhalten führen.
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Die echte position des Bildschirmes ist nicht wichtig.
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Wichtig ist nur wo die position bei der kalibrierung eingestellt ist~\ref{fig:assembly}.
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Durch das Positionieren des Monitors wird die standard Blickrichtung für SteamVR eingestellt.
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Wenn der monitor Beispielsweise auf der anderen seite eingestellt wird, schaut man in die Falsche richtung in der Simulation.
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\section{Code}
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\label{sec:code}
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\subsection{Ganzkörper-Tracking}
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\label{sec:full-body-tracking}
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\subsection{Beam Calibration}
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\label{subsec:beam-calibration}
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\subsection{Schwerkraft}
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\label{subsec:gravity}
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\subsection{Verkehrssystem}
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\label{subsec:traffic-system}
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\setauthor{Florian Beckerle}
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In der Stadt von BeamVR ist auf den Straßen einiges los, dass wurde mithilfe eines neuem Verkehrssystems umgesetzt.
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Die Straßen sind mit, f\"ur den Spieler unsichtbaren, Objekten versehen die den Verkehr regeln.
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\textbf{Car Signals}
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Damit die Fahrzeuge in BeamVR wissen wo und vor allem wie sie auf den Straßen navigieren k\"onnen, wurde das Car Signal System entwickelt.
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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.
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Die Signale funktionieren wie Checkpoints, jedes Auto wird nachdem es initialisiert wurde, von einem zum n\"achsten fahren.
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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}
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Endpunkte sind spezielle Signale, welche auf keinen nachfolgenden Punkt mehr verweisen, erreicht ein Auto ein solchen Punkt hat es das Ziel erreicht.
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An Kreuzungen befinden sich mehrere dieser Car Signals, damit die Fahrzeuge auf der richtigen Spur bleiben und die Verkehrsregeln befolgen.
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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}
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\begin{figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.5]{pics/trafficsystem_carsignal_crossroads}
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\caption{Traffic System - Crossroads}
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\label{fig:trafficsystem_crossroads}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.7]{pics/trafficsystem_carsignal_signal_reference}
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\caption{Traffic System - Next Signal Reference}
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\label{fig:trafficsystem_next_signal_reference}
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\end{figure}
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\textbf{Car Spawn Points}
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Car Spawn Points sind blau dargestellte Punkte an denen Fahrzeuge, nach dem laden der Szene, initialisiert werden.~\ref{fig:trafficsystem_car_spawn_points}
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Falls ein Auto einen Car Signal, welcher ein Endpunkt ist, erreicht wird es, nach einem kurzen Delay, an einem Respawn Point wieder erscheinen.
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Diese Punkte verweisen, \"ahnlich wie Car Signals, auf einen nachfolgenden Punkt, wo die Fahrzeuge hinfahren.
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%% IN QUELLCODEVERZEICHNIS PACKEN!
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\begin{lstlisting}{CarSpawnPoint.cs}
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public class CarSpawnPoint : MonoBehaviour
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{
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//Location where the car should go after respawning
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public CarSignal nextSignal;
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//Position of the Respawnpoint;
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public Vector3 position;
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public void Start(){
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position = transform.position;
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}
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public Vector3 GetPosition(){
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return position;
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}
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public CarSignal GetNextSignal(){
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return nextSignal;
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}
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}
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\end{lstlisting}
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\begin{figure}
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\centering
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|
\includegraphics[scale=0.4]{pics/trafficsystem_respawn_point}
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\caption{Traffic System - Car Spawn Points}
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\label{fig:trafficsystem_car_spawn_points}
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\end{figure}
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\textbf{Car Manager}
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Der Car Manager regelt die maximale Anzahl an Fahrzeugen die gleichzeitig auf den Straßen fahren k\"onnen.
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Am Anfang werden n Fahrzeuge (n ist hierbei die maximale Anzahl an Autos) auf den Straßen initialisiert, indem ein zuf\"alliger Spawn Point ausgewählt wird.
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\begin{lstlisting}{car_manager_respawncars}
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public void SpawnCar(){
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CarSpawnPoint newCarSpawnPoint = GetRandomSpawnPoint();
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GameObject newCar = Instantiate(GetRandomCarModell(), newCarSpawnPoint.GetPosition(), newCarSpawnPoint.transform.rotation);
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newCar.GetComponent<CarBehaviour>().SetCarManager(this);
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CarBehaviour carBehaviour = newCar.GetComponent<CarBehaviour>();
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carBehaviour.curSignal = newCarSpawnPoint.GetNextSignal();
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carBehaviour.curPosition = newCarSpawnPoint.GetPosition();
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currentCars.Add(newCar);
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}
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\end{lstlisting}
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Weiters wird mithilfe der Funktion RespawnCars() ein Auto recycled, sobald es einen Endpunkt erreicht hat, indem der Manager die aktuelle Position und das n\"achste Ziel des Fahrzeuges neu setzt.
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\begin{lstlisting}{car_manager_respawncars}
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public void RespawnCars(GameObject finishedCar){
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|
CarBehaviour carBehaviour = finishedCar.GetComponent<CarBehaviour>();
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|
CarSpawnPoint newCarSpawnPoint = GetRandomSpawnPoint();
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|
carBehaviour.curSignal = newCarSpawnPoint.GetNextSignal();
|
|
carBehaviour.curPosition = newCarSpawnPoint.GetPosition();
|
|
}
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|
\end{lstlisting}
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\textbf{Car Behaviour}
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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.
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In jedem Frame bewegt sich das Auto, mithilfe der Vector3.MoveTowards() Funktion, richtung dem Car signal, welches derzeit als Ziel festgelegt wurde.
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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.
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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.
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\begin{lstlisting}{car_behaviour_raycast}
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...
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RaycastHit hit;
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if (!Physics.Raycast(curPosition, transform.TransformDirection(Vector3.forward), out hit, carSeeingDist, layerMask))
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{
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|
...
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|
}
|
|
...
|
|
\end{lstlisting}
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\section{3d Welt}\label{sec:3d-world}
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Jedes Spiel besitzt eine Spielwelt.
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Babei ist es egal ob es sich um eine 3D oder 2D Applikation handelt.
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Unter den Begriff Spielwelt fällt die Umgebung in welcher sich der Spieler befindet.
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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,
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oder eine verlassene Großstadt in einer postapokalyptischen welt, siehe Abb. ~\ref{fig:3d_environment_destiny2}.
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~\cite{GamesRadar_HaloRing_2022}
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%% this image and the next are not working. see issue #1
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\begin{figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.4]{pics/3d_welt_halo_ring}
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\caption{3D Welt - Halo}
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\label{fig:3d_environment_halo}
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|
\end{figure}
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%% Grafik für Destiny 2 Locations noch einbinden (Seite für Quelle lädt grade nicht Bungie.net)
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\begin{figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.3]{pics/3d_welt_destiny_planets}
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\caption{3D Welt - Destiny 2}
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\label{fig:3d_environment_destiny2}
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\end{figure}
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Spielehersteller bauen die Spielwelten so auf, wie es am besten zu der Vision des Spieles passt.
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Gleichzeitig wird darauf geachtet, dass sich die Umgebung nicht langweilig oder leer anfühlt.
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Hierfür wird Environmental Storytelling verwendet.
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Darunter versteht man das Platzieren von Gegenständen und Objekten,
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welche dem Spieler eine kleine Geschichte erzählen.
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Das passiert jedoch nicht über Sprache sondern einfach nur über die Platzierung und das Aussehen.
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Ein Beispiel hierfür w\"are das Bild von Cayde-6 (ein Charakter aus Destiny 2), welches in einem Restaurant platziert wurde.
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Cayde ist einer der drei Anführer der Vanguard, welche eine Ansammlung an Guardians (Spielern und NPC) ist und gegen das Böse kampft.
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In Forsaken starb Cayde jedoch und viele trauerten um ihn, als Gedenken wurde dieses Bild aufgehangen.
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~\cite{GameDeveloper_2022}
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\begin {figure}
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\includegraphics[scale=0.3]{pics/3d_welt_destiny2-environmental-storytelling}
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\caption{Environmental Storytelling '-' Destiny 2 Cayde}
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\label{fig:3d_environmental_storytelling_destiny2}
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\end {figure}
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\subsection{City Grid System}\label{subsec:city-grid-system}
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Um die Gestaltung der Welt in BeamVR zu erleichtern, wurde ein Grid System verwendet.
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Dafür ist die Stadt in ein Raster aufgeteilt, an welchem sich alle Objekte der Welt auf allen 3 Achsen (x,y,z) orientieren.
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Unity stellt, wie in Abb. ~\ref{fig:grid-system-unity} zu sehen, so ein Grid Snapping System zur Verf\"ugung.
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Daher wurde f\"ur BeamVR am Anfang der Modellierungsphase eine bestimmte Grid-Size festgelegt,
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an welche die Grundfl\"achen der Geb\"aude und die Strassen
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angepasst wurden.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.5]{pics/unity-grid-snapping}
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\caption{Unity '-' Grid Snapping System}
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\label{fig:grid-system-unity}
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\end {figure}
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Wenn man die Grid Size, also die Gr\"osse des Rasters \"andern m\"ochte, muss man zuerst im Editor das Grid and Snap Fenster öffnen.
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Als n\"achstes findet man unter dem Bereich World Grid ein Attribut namens Size, wo man die X, Y und Z Achsen frei und unabh\"angig voneinander umskalieren kann, siehe Abb. ~\ref{fig:grid-size-unity}.
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~\cite{Unity_GridSnapping_2022}
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics{pics/unity-grid-snapping-size}
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\caption{Unity - Grid Snapping Size}
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\label{fig:grid-size-unity}
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\end {figure}
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\subsection{Stadt}\label{subsec:city}
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Jede Stadt hat viele verschiedene Strukturen wie zum Beispiel Sehensw\"urdigkeiten, Bauwerke und Einrichtungen wie Kinos, Theater oder Restaurants.
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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}.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.18]{pics/beamvr_building-variety}
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\caption{Beam VR - Building Overview}
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\label{fig:beamvr_building-variety}
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\end {figure}
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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.
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Bei richtiger Umsetzung scheint es für den Anwender dennoch so, als w\"are dieser in einer kompletten Spielwelt.
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Um die Performance des Spieles zu verbessern, wurde dieser Trick in BeamVR angewandt, da unn\"otige Objekte nicht gerendert oder berechnet werden m\"ussen.
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Bei gr\"osseren Projekten spart das nicht nur Zeit sondern auch Ressourcen.
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Bei BeamVR wurde diese Technik angewandt um die Frames per Second zu erh\"ohen.
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TODO: PERFORMANCE ERHÖHEN MITHILFE VON MAPS UND TEXTUREN ERKKLÄREN!!!! (hier)
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\subsection{Tag Stadt}\label{subsec:day-city}
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Es wurden 17 der 34 verschieden Geb\"aude f\"ur diese Map modelliert, siehe Abb. ~\ref{fig:beamvr_building-variety}.
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Der Fokus bei der Gestaltung des Bauwerke lag darauf, dass diese m\"oglichst realistisch aussehen und dennoch nicht zu rechenaufwendig in der Darstellung sind.
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Daher wurden Texturen verwendet um kleinere Details an den Fassaden darzustellen, statt diese zu modellieren.
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Das gleiche Prinzip wurde bei der Apocalypse Map verwendet, siehe Abschnitt ~\ref{subsec:apocalypse-city}.
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Die Texturen stellen Fassaden aus Stein und Glas dar.
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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.
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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}.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.5]{pics/beamvr_city_day_heights}
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\caption{Beam VR - Building Heights}
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\label{fig:beamvr_building-heights}
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|
\end {figure}
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\subsection{Nacht Stadt}\label{subsec:night-city}
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In der Nacht Version der Stadt wurde die Skybox angepasst.
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Diese zeigt nun einen Sternenhimmel.
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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,
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in Form von Texturen, darstellen zu können, ohne dass diese als Modelle existieren.
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Zus\"atzlich wurde die Belichtung der Scene auf ein bl\"auliches Licht eingestellt und die Laternen in den Straßen
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haben noch eigene Lichtquellen.
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~\ref{fig:beamvr_night_map_lighting}
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.3]{pics/beamvr_night_overview}
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\caption{Beam VR - Night Map Lighting}
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\label{fig:beamvr_night_map_lighting}
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\end {figure}
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\subsection{Apocalypse Stadt}\label{subsec:apocalypse-city}
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F\"ur diese Umgebung wurden alle Geb\"aude nochmal \"uberarbeitet.
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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}.
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Durch diese \"Anderung sieht die Stadt verlassen und postapokalyptisch aus.
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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.
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Das Gel\"ande wurde mit neuen Sandstein Texturen und D\"unen in eine W\"uste umgewandelt.
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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}.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics{pics/beamvr_damaged_texture}
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\caption{Beam VR - Damaged Texture}
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\label{fig:beamvr_damaged_texture}
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|
\end {figure}
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|
\begin {figure}
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\centering
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|
\includegraphics[scale=0.3]{pics/beamvr_apocalypse-overview}
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\caption{Beam VR - Apocalypse Map}
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\label{fig:beamvr_apocalypse_map}
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\end {figure}
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\section{Sound Design}\label{sec:sound}
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Ohne Sound Design würden die Maps von BeamVR unrealisitsch, da in einer Stadt immer etwas los ist.
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In der virtuellen Umgebung der verwendeten Game Engine existieren anfangs keine Geräusche, diese m\"ussen von den Entwicklern selber erstellt und eingef\"ugt werden.
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Es gibt viele verschiedene Arten Sound Design zu benutzen, wie zum Beispiel die Ger\"ausche die der Anwender selbst in der virtuellen Welt verursacht.
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Wenn sich der Spieler bewegt, sollten Fußstapfen zu h\"oren sein.
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Diese klingen je nach Bodentyp unterschiedlich.
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Besteht der Boden aus Holz, wird man ein h\"olzernes Klopfen und Knarren h\"oren.
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Ist der Boden jedoch mit Gras bedeckt, wird ein Rascheln abgespielt.
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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.
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Bei Umgebungen ist es wichtig, dass die Welt nicht leer klingt, sondern mit situationsbedingten Hintergrundger\"auschen voller Leben erscheint.
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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.
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Um die Stimmung noch genauer steuern zu k\"onnen kann Musik benutzt werden.
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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.
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Die Informationen für die Absätze wurden hier gefunden ~\cite{GK_Media_Factory_Sound_Design_2022}.
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\subsection{Apocalypse}\label{subsec:apocalypse-background-sound}
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Die Musik in der Apocalypse Map ist stark an das Horror Genre angelegt.
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Die Melodie ist jedoch nicht wirklich existent, stattdessen existiert ein durchgehendes pfeifendes Ger\"ausch, welches unterbewusst das Spannungslevel erh\"oht.
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Der Spieler f\"uhlt sich etwas unbehaglich und alleine.
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Dadurch wirkt die Stadt, neben den br\"ockelnden H\"ausern, zus\"atzlich noch mehr verlassen.
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Da die Sicht in dieser Map stark durch einen gelblichen Nebel, der wie ein Sandsturm wirkt, eingeschr\"ankt ist, kann man im Hintergrund den Wind pfeifen h\"oren.
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\subsection{City}\label{subsec:day-night-background-sound}
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Die Hintergrundger\"ausche der Tag und Nacht Version der Stadt sind sehr \"ahnlich.
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Der Spieler kann Motorr\"ader und Autos auf den Straßen vorbeifahren h\"oren.
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Hin und wieder kann man Menschen, die man nicht sehen kann, bei kurzen Gespr\"achen miteinander zuh\"oren und ein Kind husted im Hintergrund.
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\subsection{Event}\label{subsec:building-collapse-sound}
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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.
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Auf der Apocalypse Map sind zusammenbrechende Geb\"aude zu h\"oren, um die schlechte instandhaltung der verlassenen Stadt erneut zu verdeutlichen.
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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.
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\section{Effects}\label{sec:effects}
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Unity bietet verschiedene M\"oglichkeiten um das Aussehen der Applikation zu beeinflussen.
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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.
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Eine kleine Auswahl von diesen Effekten sind zum Beispiel Bloom, Grain oder Color Grading.
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~\cite{Unity_Post_Processing_2022}
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Post Processing kann global angewandt werden, somit werden die eingestellten Effekte \"uber die komplette Spielwelt angezeigt.
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Um die Effekte auf einen bestimmten Bereich zu begrenzen muss ein Collider erstellt und platziert werden.
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Wenn die Kamera in diesem Collider ist, wird das angezeigte Bild mit den eingetellten Effekten versehen.
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~\cite{Unity_Post_Processing_Volumes_2022}
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Der Bloom Effekt wird dazu benutzt um sehr helle Stellen und Objekte, wie bei einer echten Kamera, ausgebrannt darstellen zu können.
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Hierbei wirkt das Objekt etwas verschwommen und durch die Helligkeit ist kaum etwas zu erkennen, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-bloom}.
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\begin {figure}
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\centering
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|
\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-bloom}
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|
\caption{Unity - Post Processing Bloom}
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|
\label{fig:unity-post-processing-bloom}
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|
\end {figure}
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Dieser Effekt kann mithilfe von verschiedenen Paramtern angepasst werden.
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Die Intesität steuert die stärke des Effektes, also wie stark das Bild verändert wird.
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Der Treshhold filtert alle Pixel, welche unter einem bestimmten Helligkeitsniveau liegen, heraus.
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Diese Pixel sind nicht von den Änderungen betroffen.
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Wenn Soft Knee auf 1 gestellt wird, ist der Übergang zwischen Pixeln, die durch den Treshhold gefiltert werden, weicher.
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Bei 0 befindet sich die Grenze genau auf dem eingestellten Wert.
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Der Radius beeinflusst die Ausbreitung des Blooms von einem hellen Objekt aus.
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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}.
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~\cite{Unity_Post_Processing_Bloom_2022}
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-lens-dirt}
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\caption{Unity - Post Processing Lens Dirt}
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\label{fig:unity-post-processing-lens-dirt}
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\end {figure}
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Grain fügt dem angezeigten Bild einen Noise Effekt hinzu.
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Hierfür wird ein nahtloses Rauschen angewandt, welches Unvollkommenheiten von Filmbändern ähnelt, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-grain}.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-grain-on}
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\caption{Unity - Post Processing Grain}
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\label{fig:unity-post-processing-grain}
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\end {figure}
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Dieser Effekt ebenfalls mithilfe von verschiedenen Attributen verändert werden, siehe Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-grain-ui}.
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Intensity steuert die Sichtbarkeit des Rauschen im Bild.
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Luminance Contribution steuert das Rauschen abhängig von der Helligkeit einer Stelle im Bild.
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Bei einem niedrigen Wert, ist in dunklen Gebieten kaum Rauschen zu sehen.
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Die Größe der Partikel wird vom Size Parameter gesteuert.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-grain-ui}
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\caption{Unity - Post Processing Grain UI}
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\label{fig:unity-post-processing-grain-ui}
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\end {figure}
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~\cite{Unity_Post_Processing_Grain_2022}
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Color Grading wird für die Korrektur von Farben und Helligkeit, eines Bildes verwendet.
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Ein Beispiel für die Auswirkungen dieses Effekts sieht man in Abbildung ~\ref{fig:unity-post-processing-color-grading-example}.
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Der Linke Teil des Bildes wurde Bearbeitet, der rechte Teil zeigt die Ursprünglichen Farben des Bildes an.
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Color Grading hat 5 verschiedene Sektionen, mit welchen genauere Einstellungen getroffen werden können.
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Darunter fallen Tonemapping, Basic, Channel Mixer, Trackballs und Grading Curves.
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~\cite{Unity_Post_Processing_ColorGrading_2022}
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.4]{pics/unity-post-processing-color-grading-before-after}
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\caption{Unity - Post Processing Color Grading Example}
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\label{fig:unity-post-processing-color-grading-example}
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\end {figure}
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Tonemapping beschreibt den Prozess, in welchem HDR Werte eines Bildes, so umgewandelt werden, um auf einem Bildschirm dargestellt werden zu können.
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Es werden dabei drei Modes zur Verfügung gestellt.
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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}.
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Black In und White In steuern dabei die inneren weißen und schwarzen Kontrolpunkten, Black Out und White Out steuern die äußeren Punkte.
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Mit dem White Level kann auf einen weißen Punkt vor der Kurve eingestellt werden.
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White Clip stellt auf einen weißen Punkt nach der Kurve ein.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-color-grading-neutralTonemapper}
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\caption{Unity - Post Processing Neutral Tonemapper UI}
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\label{fig:unity-post-processing-neutral-tonemapper-ui}
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\end {figure}
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Der Filmic (ACES) Tonemapper verwendet Schätzwerte des ACES Tonemappers um ein filmisches Aussehen zu erreichen.
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Das Resultat sind ein höherer Kontrast und es wird Einfluss auf die Farbe und Sättigung des Bildes genommen.
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Dieser Tonemapper besitzt keine Einstellungsmöglichkeiten, siehe Abb. ~\ref{}.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-color-grading-filmic}
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\caption{Unity - Post Processing Filmic (ACES) Tonemapper UI}
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\label{fig:unity-post-processing-filmic-aces-tonemapper-ui}
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\end {figure}
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Der Basic Tonemapper stellt simple Einstellungsmöglichkeiten zur Verfügung und ist ein empfohlener Startpunkt für Farb Korrekturen.
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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}.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-color-grading-basicTonemapper}
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\caption{Unity - Post Processing Basic Tonemapper UI}
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\label{fig:unity-post-processing-basic-tonemapper-ui}
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\end {figure}
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Post Exposure stellt die allgemeine Belichtung der Scene in EV Einheiten dar.
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Dieser Effekt wird erst nach den HDR Effekten, aber vor dem Tonemapping, eingesetzt, damit die vorherigen Effekte nicht beeinflust werden.
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Die Temperatur setzt die White Balance zu einer beliebig eingestellten Farbtemperatur.
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Mithilfe von Tint kann ein grüner oder magenta Tint im Bild korrigiert werden.
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Hue Shift verschiebt das HUE aller Farbe, während Saturation die Intensität dieser beeinflust.
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Der Contrast erweitert oder verkleinert die Breite zwischen den dargestellten Farben.
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Mithilfe des Channel Mixer kann der Einfluss der einzelnen Farbkanäle, welche Rot, Grün und Blau sind, auf dass gesamte Bild eingestellt werden.
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Wie in Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-channel-mixer-ui} zu sehen ist, kann dabei jeder Farbkanal einzeln mittels eines Schiebereglers verändert werden.
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Ein Beispiel für die Auswirkungen dieses Effekts ist in Abb. ~\ref{fig:unity-post-processing-channel-mixer} zu erkennen.
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-channel-mixer-ui}
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\caption{Unity - Post Processing Channel Mixer UI}
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\label{fig:unity-post-processing-channel-mixer-ui}
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\end {figure}
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.9]{pics/unity-post-processing-channel-mixer-example}
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\caption{Unity - Post Processing Channel Mixer}
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\label{fig:unity-post-processing-channel-mixer}
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\end {figure}
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\subsection{Nebel}\label{subsec:fog-effect}
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Unity bietet mehrere M\"oglichkeiten Nebel darzustellen, wie zum Beispiel mithilfe von Post Processing oder mithilfe der Lighting Einstellungen.
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F\"ur BeamVR wurde die Lighting Variante verwendet.
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Unter Settings > Lighting befindet sich eine Checkbox names Fog.
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Wenn man diese Anklickt wird automatisch eine standard Einstellung f\"ur einen Nebel dargestellt.
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~\cite{Unity_Fog_2022}
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Auf fast jeder Map von BeamVR wurde dieser Nebel verwendet.
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In der Nacht Map wird mithilfe diesem Effekts ein leichter Nebel dargestellt, was zur abendlichen Stimmung beitr\"agt.
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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.
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~\ref{fig:beamvr_yellow_fog}
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.3]{pics/beamvr_yellow_fog}
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\caption{Beam VR - Yellow Fog}
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\label{fig:beamvr_yellow_fog}
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\end {figure}
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\subsection{Lichter}\label{subsec:light-effect}
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In der Nacht Map wurden die von Unity bereitgestellten Point-Lights als Straßenlichter benutzt.
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Point Lights k\"onnen mithilfe eines Radius auf einen bestimmten kreisf\"ormigen Bereich eingegrenzt werden.
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Weiters wird mithilfe der Lichtst\"arke die Wirkkraft des Lichtes in diesem Gebiet genauer bestimmt.
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Dank diesen Eigenschaften war das Point Light perfekt f\"ur die aufhellung der Straßen.
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~\ref{fig:beamvr_street_lights}
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~\cite{Unity_PointLights_2022}
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\begin {figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=0.3]{pics/beamvr_point_lights}
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\caption{Beam VR - Street Lights}
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\label{fig:beamvr_street_lights}
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\end {figure}
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Point Lights
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Spot Lights
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Directional Lights
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Area Lights
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\subsection{Wind}\label{subsec:wind-effect}
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Damit sich die B\"aume und B\"usche in BeamVR wie im Wind bewegen, werden Unitys Wind Zones ben\"otigt.
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Diese Zonen sind bestimmte Bereiche, in welchen eine Windrichtung, Windst\"arke und Turbulenz definiert wird.
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Die eingestellten Effekte werden dann auf alle Objekte angewandt, die mithilfe des Terrains oder Particle Systems iniziiert wurden.
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~\cite{Unity_WindZones_2022}
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\section{Unity Prefabs}\label{sec:prefabs}
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\subsection{Game}\label{subsec:game-prefab}
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\subsection{CameraRigGame}\label{subsec:camera-rig-game-prefab}
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\subsection{CameraRigMenu}\label{subsec:camera-rig-menu-prefab}
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\section{Inbetriebnahme}\label{sec:commissioning}
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