Zusammenfassung
Virtuelle Welten, die Inhalte von VR-Umgebungen, bestehen aus 3D-Objekten mit dynamischem Verhalten, die in Echtzeit auf Nutzereingaben reagieren. Nach einem einführenden Überblick über den Erstellungsprozess Virtueller Welten stellt dieses Kapitel zunächst eine zentrale Datenstruktur vieler VR/AR-Anwendungen vor, den Szenengraph, der eine hierarchische Beschreibung Virtueller Welten ermöglicht. Danach werden verschiedene Repräsentationsarten von 3D-Objekten dargestellt und deren Bedeutung für interaktive Virtuelle Welten diskutiert. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf Methoden zur Optimierung von 3D-Objekten im Hinblick auf die Echtzeitanforderungen Virtueller Welten. Anschließend werden grundlegende Verfahren zur Erzeugung dynamischen Verhaltens von 3D-Objekten dargestellt, wie Animationen, physikbasierte Simulationen sowie die Unterstützung von Nutzerinteraktionen mit 3D-Objekten. Ein Teilkapitel zu Sound, Beleuchtung und Hintergründen beschreibt Elemente Virtueller Welten, die in gängigen Szenengraphsystemen standardmäßig unterstützt werden. Das abschließende Teilkapitel zu Spezialsystemen geht auf 3D-Objekte ein, deren Modellierung und Darstellung besondere Herausforderungen mit sich bringen. Konkret werden virtuelle Menschen, Partikelsysteme, Landschaften sowie Vegetation wie Bäume und andere Pflanzen betrachtet.
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Literaturempfehlungen
Akenine-Möller T, Haines E, Hoffman N, Pesce A, Iwanicki M, Hillaire S (2018) Real-time rendering, 4th edn. Taylor & Francis – Lehrbuch zu fortgeschrittenen Themen der Computergraphik, das einen umfassenden Überblick über Techniken zur Echtzeit-Darstellung von 3D-Objekten gibt.
Millington I, Funge J (2019) Artificial intelligence for games, 3rd edn, Morgan Kaufman, San Francisco – Das Buch gibt einen umfassenden Überblick zu „Game AI“-Techniken, die z.B. für Planung und Steuerung intelligenter Verhaltensweisen virtueller Menschen geeignet sind.
Literatur
Akenine-Möller T, Haines E, Hoffman N, Pesce A, Iwanicki M, Hillaire S (2018) Real-time rendering, 4th edn. Taylor & Francis.
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Jung, B., Vitzthum, A. (2019). Virtuelle Welten . In: Dörner, R., Broll, W., Grimm, P., Jung, B. (eds) Virtual und Augmented Reality (VR/AR). Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-58861-1_3
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