Lepší vymezení herního prostoru pro VR pomocí 3D sensorů

but.committeeprof. Dr. Ing. Jan Černocký (předseda) doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (místopředseda) Ing. Michal Hradiš, Ph.D. (člen) doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Petr Sedlák, Ph.D. (člen) Ing. Aleš Smrčka, Ph.D. (člen)cs
but.defenceStudent nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm velmi dobře. Otázky u obhajoby: Jak se liší výpočetní náročnost výpočtu kolize s koulí a kvádrem ve 3D prostoru? Jak to řeší Unity? Pří výpočtu kolize s hranicí je nutno testovat všechny kolizní objekty? Pokud ano, jak se dá toto optimalizovat? Jak by se dalo upravit testování, aby se ještě lépe zjistil přínos metody z pohledu efektivity pohybu ve VE?cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programInformační technologiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorNajman, Pavelcs
dc.contributor.authorTinka, Jancs
dc.contributor.refereeBeran, Vítězslavcs
dc.date.created2018cs
dc.description.abstractV posledních letech se na trhu začala objevovat VR zařízení, což má za následek celkový nárůst popularity VR. Špičkové produkty jako HTC Vive a Oculus Rift s přesným room-scale sledováním podporují z důvodu bezpečnosti a příhodnosti hranice virtuální herní oblasti. Room-scale VR uživatele nabádá k volnějšímu pohybu. A ačkoliv se problematikou zvětšení vnímané velikosti virtuální oblasti v rámci skutečného pracoviště zatím zabývala řada výzkumů, jejich řešení nejsou dokonalá a vyžadují splnění jistých podmínek. Kvůli tomu a faktu, že chování uživatelů lze ne vždy předvídat, jsou hranice herní oblasti stále potřeba. V běžném room-scale VR jsou ale tyto virtuální hranice uživatelem definovány dvourozměrně, a proto jsou stěny hranic ploché a nezachycují detaily případných překážek. V rámci této práce představuji alternativu k těmto hranicím umožňující lépe využít dostupný prostor např. nad překážkami jakými jsou židle, stoly a postele. Navrhuji a implementuji příklad této alternativní hranice. Na základě uživatelských testů potom prezentuji vyhodnocení vypracovaného řešení. Navrhované řešení je založené na využití 3D skeneru pro získání trojrozměrných informací o okolí herní oblasti. Tyto informace jsou zpracovávány v podobě mračna bodů a jsou zaznamenávány prostřednictvím stereokamery ZED připevněné k virtuálním brýlím HTC Vive disponujícím přesným optickým sledováním SteamVR, kterého je využito pro získání přesné polohy stereokamery v rámci sledovaného prostoru. Body se ukládají do prostorově omezené 3D mřížky, která slouží také k jejich vzorkování, odstraňování ojedinělých šumových bodů a zajistí konečnou velikost výsledného mračna bodů. Následně jsou body filtrovány pomocí filtru založeného na počtu sousedů. Zpracované body jsou pak uloženy do souboru, odkud jsou později načteny pro využití v rámci hranice herní oblasti. Při nahrávání bodů jsou tyto rozděleny na menší shluky z důvodu odlehčení enginu Unity a možnostem vykreslování. Tyto shluky jsou umístěny do scény, kde jsou ve výchozím stavu neviditelné. Každý shluk disponuje rendererem a prostředkem pro detekci kolizí. Virtuálním brýlím i ovladačům lze přiřadit jiné druhy těchto prostředků. Tyto mají tvar koule a nebo rotačního válce s polokoulí na horní podstavě. Mezi těmito tvary a body jsou počítány kolize, na jejichž základě se rozhoduje o vizuální nebo hmatové zpětné vazbě uživateli. Pokud se uživatel nebo některý z ovladačů přiblíží k neviditelným bodům hranice, tyto se zviditelní a v případě ovladače příslušný tento začne vibrovat. Body hranice se zobrazují jako malé kruhy v prostoru, které jsou viditelné i pokud se nachází za překážkou, což je důležité z hlediska bezpečnosti. Toto řešení bylo podrobeno uživatelským testům, kterých se zúčastnilo 12 studentů FIT. Testovalo se, zda je hranice řešení založená na bodech z 3D skeneru použitelná hranice herního prostoru, zda jsou účastníci schopni vyhnout se překážce v herní oblasti a jaký vliv má prolínání se virtuálních a skutečných objektů v podobě bodů hranice při blízké manipulaci s objekty. Z pozorování a odpovědí na otázky k testům vyplynulo, že vylepšená hranice fungovala, jak měla, byla účastníky testování velmi dobře přijata a za některých podmínek ji preferují před výchozí SteamVR hranicí Chaperone. Většina účastníků měla v hranici důvěru a nebála se, že by do něčeho mohla narazit. V průměru přišla účastníkům vylepšená hranice prostornější a méně narušovala ponoření do virtuálního prostředí. Ukázalo se, že překážka uvnitř herní oblasti nepředstavuje problém.cs
dc.description.abstractRoom-scale tracking encourages users to move more freely and even walk. Even though there has been much research on making the limited physical workspace feel larger in the VR,  these approaches have their limitations and require certain conditions to be met. This thesis proposes an alternative approach to the conventional play-area boundaries of high-end VR products such as the HTC Vive and Oculus Rift which are set by the user in a 2-D fashion as a means of enhance workspace utilization. A 3-D scanner is used to make a 3-D point-cloud model of the play area's surroundings. This model is then used to detect collisions and provide feedback to the user. Evaluation based on user tests showed that this approach can be useful, is well accepted by users and might be worth further research.en
dc.description.markBcs
dc.identifier.citationTINKA, J. Lepší vymezení herního prostoru pro VR pomocí 3D sensorů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2018.cs
dc.identifier.other128107cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/187236
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectvirtuální realitacs
dc.subjectVRcs
dc.subjectUnitycs
dc.subjectHTC Vivecs
dc.subjectOculus Riftcs
dc.subjectMicrosoft Kinectcs
dc.subjectStereolabs ZEDcs
dc.subjectThe Chaperonecs
dc.subjecthranice herní oblastics
dc.subjectvirtuální hranicecs
dc.subjectmračno bodůcs
dc.subjectzpětná vazbacs
dc.subjectkolizecs
dc.subjectvirtual realityen
dc.subjectVRen
dc.subjectUnityen
dc.subjectHTC Viveen
dc.subjectOculus Riften
dc.subjectMicrosoft Kinecten
dc.subjectStereolabs ZEDen
dc.subjectThe Chaperoneen
dc.subjectplay space boundaryen
dc.subjectvirtual boundaryen
dc.subjectpoint clouden
dc.subjectfeedbacken
dc.subjectcollisionsen
dc.titleLepší vymezení herního prostoru pro VR pomocí 3D sensorůcs
dc.title.alternativeBetter Chaperone Bounds Using 3D Sensorsen
dc.typeTextcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
dcterms.dateAccepted2018-06-20cs
dcterms.modified2020-05-10-16:13:23cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid128107en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.26 15:26:00en
sync.item.modts2025.01.17 10:07:58en
thesis.disciplinePočítačová grafika a multimédiacs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav počítačové grafiky a multimédiícs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
4.4 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-21012_v.pdf
Size:
85.97 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-21012_v.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-21012_o.pdf
Size:
129.43 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-21012_o.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_128107.html
Size:
1.45 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_128107.html
Collections