Virtual Reality bedeutet, am Computer digitale Welten zu erschaffen, die so realistisch wie möglich wirken. Das geht dabei weit über möglichst fotorealistische 3D-Grafik hinaus und bedeutet, dem Benutzer tatsächlich das Gefühl zu geben in einer anderen Welt zu sein. Dabei hilft zum Beispiel ein Head-Mounted-Display wie die Oculus Rift, bei der man sich frei in der virtuellen Welt umsehen kann. Auch der Einsatz aktueller Trackingtechnologien unterstützt die Abbildung von realen Bewegungen in die virtuelle Welt.
Das Ziel des Projektes ist das Erreichen eines höchstmöglichen Grades an Immersion. Hierbei spielen die menschlichen Emotionen eine wichtige Rolle. Vor allem das Gefühl der Angst unterstützt das Eintauchen in eine virtuelle Welt immens. Statistische Erhebungen zeigen, dass fast ein Drittel aller Menschen Angst vor großen Höhen hat. Diese Angst wird hier genutzt, um dem Akteur ein tiefgreifendes Erleben der virtuellen Welt zu bieten. Um diese Angst in der virtuellen Welt auszulösen, wird der Lauf über eine schmale, in großer Höhe befindlichen Planke simuliert. Dieses Szenario soll so realistisch wie möglich umgesetzt werden, um das Gefühl echter Höhenangst hervorzurufen. Nur durch das Erreichen einer tiefgreifenden Immersion wird das Erleben einer virtuellen Welt auch zum Erlebnis.
Das detailgetreue Modellieren einer glaubhaften virtuellen Umgebung erlaubt das immersive Ansprechen der optischen Reize. Neben dem visuellen Erleben, führen akustisches und haptisches Feedback, in Form einer physikalisch vorhandenen knarzenden Holzplanke, zu einer Stimulation weiterer Sinnesreize. Unterstüzend hierzu wirkt auch das genaue Abbilden der Körperbewegungen auf den Avatar sowie der Einfluss sonstiger realer Elemente auf die virtuelle Welt.
Durch das optische markerbasierte Trackingsystem WorldViz ist es möglich die 3D-Position einer Infrarot-LED im Raum zu erfassen. Das Anbringen dieser Marker an Hand- und Fußgelenken sowie dem Kopf, erlaubt das Abbilden der realen Bewegungen auf einen virtuellen Avatar. Zusätzlich zu einer Positionierung im Raum wird durch das Einbeziehen der Orientierung des Kopfes über die Sensorik der Oculus Rift das Erfassen weiterer Freiheitsgrade möglich.
Mit diesen Daten kann die Bewegung des Avatars mittels inverser Kinematik berechnet werden. So entstehen realistische Bewegungsabläufe, welche beim Betrachten des eigenen Körpers in der virtuellen Welt zu einer höheren Immersion führen. Hierbei wirkt sich jegliche Störung negativ auf das immersive Erlebnis aus, daher ist vor allem bei der Integration des Trackings auf eine robuste und echtzeitfähige Umsetzung zu achten. Die Anwendung von Heuristiken und die Filterung von unrealistischen Trackingdaten stellt eine Möglichkeit dar, die Bewegungsverläufe zu stabilisieren.
