Anwendungs-Design für virtuelles Klettern

Abstract

In den letzten Jahren konnte Virtual Reality (VR) gerade im Bereich der Videospiele immer mehr an Beliebtheit gewinnen. Durch das Verfügbarwerden von leistbarer Hardware wurde die Technologie einer Vielzahl von Menschen zugänglich, was die Entwicklung von Content und intuitiven Interaktionsmethoden speziell für VR begünstigte. Doch obwohl es bereits Möglichkeiten etwa zur Übertragung der realen Handbewegungen in die virtuelle Welt gibt, bleibt die Problematik bestehen, dass haptisches Feedback bei Berührungen meist fehlt und so ein vollständiges Eintauchen in die virtuelle Welt erschwert wird. Beim Projekt Vreeclimber der TU Wien werden daher reale und virtuelle Elemente kombiniert. Die Grundlage bildet eine real existierende mechanische Kletterwand, die durch Rotation ermöglicht, nahezu endlos weiter nach oben zu klettern. Durch die Verwendung einer VR-Brille kann diese Kletterwand mit virtuellem Content überlagert werden. Dadurch ergeben sich für die virtuellen Welten neue Möglichkeiten. So kann durch die Rotation sehr viel höher als sonst möglich geklettert werden, während trotzdem eine realistische Haptik und Bewegungsmöglichkeit für die Kletternden zur Verfügung gestellt wird. In dieser Arbeit wird darauf aufbauend untersucht, wie sich unterschiedlich gestalteter VR-Content auf das Klettererlebnis auswirkt. Dies geschieht durch das Erstellen von drei Szenarien, die sich nicht nur inhaltlich, sondern auch anhand verschiedener Effekte zur Bereicherung des Klettererlebnisses unterscheiden und weitere Abwandlungsmöglichkeiten wie unterschiedliche Schwierigkeitsstufen bieten. Die Szenarien wurden nach der Konzeption und Implementierung durch evolutionäres Prototyping auf einer Testwand anhand einer Gruppe von Testpersonen evaluiert. Dabei zeigte sich, dass eine akkurate Kalibrierung der realen und der virtuellen Wand für ein positives Klettererlebnis essentiell ist. Außerdem konnte evaluiert werden, dass detailund effektreiche Szenarien besser von den Benutzer_innen aufgenommen wurden als solche, bei denen der Fokus auf einer ansprechenden Optik lag. Die dadurch gewonnen Erkenntnisse können als Hinweise dazu dienen, wie die Gestaltung von Content für Virtual-Reality-Applikationen in Verbindung mit realen Gegenständen das Erlebnis für die Benutzer_innen bereichern kann.

During the last years, Virtual Reality became available for many people due to recent developments in the Video Game Industries. Not only the hardware advanced, but also the quantity and quality of provided content especially created for the requirements of Virtual Reality. But even though there are attempts to transfer body movements from reality to the virtual world, for example gestures of the hands, the problem of missing haptic feedback remains and the discrepancy between the real and the virtual elements reduces the possible extend of immersion into the virtual world. To counter this problem, the Vreeclimber project of TU Wien mixes real and virtual elements. Based on a real mechanical climbing wall that can rotate and therefore enables climbing into nearly endless heights, by using Virtual Reality glasses, this plain climbing wall can be overlaid with virtual content. The worlds designed for this setup can present very high climbing walls at various places while still providing real haptic and natural climbing movements. In this thesis, based on the mentioned setup, the effect of different Virtual Reality contents on the climbing experience were studied. To achieve this, three different scenarios were created and implemented. They differed not only in their setting, but also in various effects used to enhance the climbing experience. Furthermore, it was possible to change the level of difficulty for the people who climbed. Those scenarios were implemented using the method of evolutionary prototyping and then evaluated by a small test group with a questionnaire and the methods Thinking Aloud and Observation. The evaluation showed that an accurate calibration of the real and the virtual climbing wall is essential for a positive climbing experience. Also, those scenarios with many details and effects were rated better by the people who climbed than those where the focus was put mostly on the optics. By this, insights were gained on how to design Virtual Reality content that is used with a real-world set up so that people can immerse into the worlds and enjoy their climbing experience.