Skip to main content

Echtzeitaspekte von VR-Systemen

  • Chapter
  • First Online:
Virtual und Augmented Reality (VR / AR)

Part of the book series: eXamen.press ((EXAMEN))

Zusammenfassung

Der Begriff „Echtzeit“ beschreibt die Fähigkeit eines Computersystems (oder hier VR-Systems) Ergebnisse zeitlich vorhersagbar, und damit in konstanten, definierten und in der Regel möglichst kurzen Zeitabständen zu liefern. Echtzeitfähigkeit ist eine der härtesten Anforderungen an VR-Systeme: Nutzer erwarten, dass ein VR-System Auswirkungen von Interaktionen ohne wahrnehmbare Verzögerungen erlebbar macht. Gegenstand dieses Kapitels sind ausgewählte Themen, welche die Echtzeitfähigkeit von VR-Systemen betreffen. Im ersten Teilkapitel wird in einer Gesamtsicht auf VR-Systeme dargestellt, welche Arten von Verzögerungen (Latenzen) zwischen Nutzereingaben und der Systemreaktion auftreten. Es wird auch darauf eingegangen, wie Latenzen der Teilkomponenten von VR-Systemen abgeschätzt bzw. gemessen werden können. Das zweite Teilkapitel stellt gängige Methoden für die effiziente Kollisionserkennung vor, z. B. den Einsatz von Hüllkörpern und die Aufteilung des Kollisionserkennungsprozesses in Phasen unterschiedlicher Genauigkeit. Das dritte Teilkapitel beschäftigt sich mit Echtzeitaspekten beim Rendering von Virtuellen Welten.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 39.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Literaturempfehlungen

  • Jerald JJ (2010) Scene-motion- and latency-perception thresholds for head-mounted displays. Dissertation, UNC, Chapel Hill, http://dc.lib.unc.edu/cdm/ref/collection/etd/id/2817. Zugegriffen 9. Juli 2013 – Die Doktorarbeit von Jerald beschäftigt sich intensiv mit dem Thema der visuellen Latenzen in Virtueller Realität und enthält eine umfangreiche Literatursammlung zum Thema.

  • Ericson C (2005) Real-time collision detection. Morgan Kaufmann, San Francisco – Das Buch gibt einen umfassenden und vertiefenden Überblick zum Thema Kollisionserkennung.

    Google Scholar 

  • Akenine-Möller T, Haines E, Hoffman N (2008) Real-time rendering, 3rd edn. A K Peters, Natick – Lehrbuch zu fortgeschrittenen Themen der Computergraphik, das einen umfassenden Überblick über Techniken zur Echtzeit-Darstellung von 3D-Objekten gibt.

    Google Scholar 

Literatur

  • Abrash M (2012) Latency – the sine qua non of AR and VR. http://blogs.valvesoftware.com/abrash/latency-the-sine-qua-non-of-ar-and-vr/. Zugegriffen: 9. Juli 2013

  • Adelstein BD, Johnston ER, Ellis SR (1996) Dynamic response of electromagnetic spatial displacement trackers. In: Presence 5(3): 302–318

    Google Scholar 

  • Akenine-Möller T, Haines E, Hoffman N (2008) Real-time rendering, 3rd edn. A K Peters, Natick

    Google Scholar 

  • Assarsson U, Möller T (2000) Optimized view frustum culling algorithms for bounding boxes, J Graphics Tools 5(1):9–22

    Google Scholar 

  • Bauer F, Cheadle SW, Parton A, Muller HJ, Usher M (2009) Gamma flicker triggers attentional selection without awareness. In: Proc National Academy of Sciences 106 (5), S 1666–1671

    Google Scholar 

  • Baraff D (1992) Dynamic simulation of non-penetrating rigid bodies, Dissertation, Cornell University

    Google Scholar 

  • Bogomjakov A, Gotsman C (2002). Universal rendering sequences for transparent vertex caching of progressive meshes. In: Comput Graphics Forum 21(2): 137–149

    Google Scholar 

  • Brooks FP (1999) What’s real about virtual reality? In: IEEE Comput Graph Appl 19 (6): 16–27

    Google Scholar 

  • Cameron S (1997) Enhancing gjk: computing minimum and penetration distances between convex polyhedral. In: Proc Int Conf Robotics and Automation, S. 3112–3117

    Google Scholar 

  • Catto E (2013). Box2d – a 2d physics engine for games. http://box2d.org/. Zugegriffen: 21. August 2013

  • Carmack J (2013) Latency mitigation strategies. #AltDevBlog. http://www.altdevblogaday.com/2013/02/22/latency-mitigation-strategies/. Zugegriffen: 16. März 2013

  • Ellis SR (1994) What are virtual environments? In: IEEE Comput Graph Appl 14 (1): 17–22

    Google Scholar 

  • Ellis SR, Breant F, Manges B, Jacoby R, Adelstein BD (1997) Factors influencing operator interaction with virtual objects viewed via head-mounted see-through displays: viewing conditions and rendering latency. In: Proc IEEE Virtual Reality, S 138–145

    Google Scholar 

  • Ericson C (2005) Real-time collision detection. Morgan Kaufmann, San Francisco

    Google Scholar 

  • Evans F (1998) Stripe. http://www.cs.sunysb.edu/~stripe/, Zugegriffen: 13. August 2013

  • Evans F, Skiena S, Varshney A (1996). Optimizing triangle strips for fast rendering. In: Proc Visualization’96, IEEE, S 319–326

    Google Scholar 

  • Gilbert EG, Johnson DW, Keerthi SS (1988) A fast procedure for computing the distance between complex objects in three-dimensional space. In: J Robotics and Automation 4(2): 193–203

    Google Scholar 

  • Gregory J (2009) Game Engine Architecture. A K Peters, Natick

    Google Scholar 

  • He D, Liu F, Pape D, Dawe G, Sandin D (2000) Video-based measurement of system latency. In: Fourth International Immersive Projection Technology Workshop (IPT2000).

    Google Scholar 

  • Hoppe H (1999). Optimization of mesh locality for transparent vertex caching. In: Proc 26th Annual Conf on Comput Graph and Interactive Techniques, S 269–276

    Google Scholar 

  • Jerald JJ (2010) Scene-motion- and latency-perception thresholds for head-mounted displays. Dissertation, UNC, Chapel Hill. http://dc.lib.unc.edu/cdm/ref/collection/etd/id/2817. Zugegriffen 9. Juli 2013.

  • Lengyel E (2002) Mathematics for 3D game programming and computer graphics 2nd edn. Charles River Media, Rockland

    Google Scholar 

  • Liang J, Shaw C, Green M (1991) On temporal-spatial realism in the virtual reality environment. In: Proc UIST, S 19–25

    Google Scholar 

  • Lin MC, Canny JF (1991) A fast algorithm for incremental distance calculation. Proc. IEEE Int Conf Robotics and Automation, vol 2, S 1008–1014

    Google Scholar 

  • Luebke DP, Reddy M, Cohen J, Varshney A, Watson B, Huebner R (2003). Level of detail for 3d graphics. Morgan Kaufmann, San Francisco

    Google Scholar 

  • Meehan M, Razzaque S, Whitton MC, Brooks FP (2003) Effect of latency on presence in stressful virtual environments. In: Proc IEEE Virtual Reality, S 141–148

    Google Scholar 

  • Mine M (1993) Characterization of end-to-end delays in head-mounted display systems. University of North Carolina at Chapel Hill. Technical Report 93–001

    Google Scholar 

  • NVidia (2004) NvTriStrip library. http://www.nvidia.com/object/nvtristrip_library.html. Zugegriffen: 13. August 2013

  • Sathe R, Lake A (2006) Rigid body collision detection on the gpu. In: ACM SIGGRAPH 2006 Research posters. ACM, New York

    Google Scholar 

  • Sherman WR, Craig AB (2003) Understanding virtual reality: interface, application, and design. Morgan Kaufmann, San Francisco

    Google Scholar 

  • Reuter P, Behr J, Alexa M (2005). An improved adjacency data structure for fast triangle stripping. J Graphics, GPU, and Game Tools, 10(2):41–50.

    Google Scholar 

  • Rohlf J, Helman J (1994). Iris performer: a high performance multiprocessing toolkit for real-time 3D graphics. In: Proc 21st Annual Conf Comput Graphics and Interactive Techniques ACM, S 381–394

    Google Scholar 

  • Skogstad SA, Nymoen K, Høvin M (2001) Comparing inertial and optical mocap technologies for synthesis control. In: Proc SMC Conf

    Google Scholar 

  • Steed A (2008) A simple method for estimating the latency of interactive, real-time graphics simulations. In: Proc VRST, S 123–129

    Google Scholar 

  • Swindells C, Dill JC, Booth KS (2000) System lag tests for augmented and virtual environments. In: Proc UIST ’00, S 161–170

    Google Scholar 

  • Weller R (2012) New geometric data structures for collision detection. Dissertation, Universität Bremen. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:46-00102857-18

  • Welzl E (1991) Smallest enclosing disks (balls and ellipsoids), In: Results and New Trends in Computer Science. Springer Verlag, Berlin Heidelberg, S 359–370

    Google Scholar 

  • Xavier PG (1997) Fast swept-volume distance for robust collision detection. In: Proc IEEE Int Conf Robotics and Automation, vol 2, S 1162–1169

    Google Scholar 

  • You S, Neumann U (2001) Fusion of vision and gyro tracking for robust augmented reality registration. In: Proc IEEE Virtual Reality, S 71–78

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Bernhard Jung .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Buhr, M., Pfeiffer, T., Reiners, D., Cruz-Neira, C., Jung, B. (2013). Echtzeitaspekte von VR-Systemen. In: Dörner, R., Broll, W., Grimm, P., Jung, B. (eds) Virtual und Augmented Reality (VR / AR). eXamen.press. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-28903-3_7

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-28903-3_7

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-642-28902-6

  • Online ISBN: 978-3-642-28903-3

  • eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)

Publish with us

Policies and ethics