Detta kandidatarbete fokuserar på att undersöka aspekter som kan förstärka en användares upplevelse inom digitala spel. De aspekter som vi valt att fokusera på är användandet av Oculus Rift och Motion Capture då de tar upp viktiga punkter som Virtual Reality, närvaro och inlevelse i spel. Vi valde även att fokusera vår produktion mot skräckgenren då detta är ett område vi båda har stor passion för i diverse media. I vårt arbete har vi fått fram en hypotes om att spel som fokuserar på att lämna karaktären i ett tomt skal (ingen personlighet), lämnar en större chans för inlevelse hos spelaren då användarens egna känslor speglas på karaktären. Användandet av Oculus Rift och realistiska röresler via Motion Capture har en tendens att även stärka detta. / Detta är en reflektionsdel till en digital medieproduktion.

This thesis explores various ways of controlling computer in virtual reality. The aim of this thesis is to create a user interface which would allow the user to control computer in virtual reality. First it explores the possibilities of detecting users actions using sensors and its usability for controls and various interaction techniques in virtual reality. Based on the information gathered about the described topics it focuses on various ways of interactions using hands as controllers. This thesis tackles the issue of selecting and manipulating virtual objects. It introduces the design of three interaction techniques, which are then tested and evaluated.

The introduction of this document presents some basic principles of visual telepresence with analysis of important aspects of the design. Afterwards there is a brief ovrewview of some of the applications of telepresence systems. Subsequently there is a description of the basic parameters and functions of the human visual perception system including the head motion parameters. This document examines the creation of telepresence apparatus through which is the user able to percieve visual stimuli accross distance. The device consist of camera with wide FOV positioned on the last link of the servo-motor chain with 3 DOF. Camera view is projected into scene in position read from actual motor posture. The scene is perceived through the HMD Oculus Rift (DK1, DK2) where the actual head-orientation read from the HMD inertial sensors is the entered end value for the rotation angles of the servomotors. A \csharp (WPF) program was developed for the controling and setting of motors which handles the byte communication through RS485-USB converter and also configures and starts the telepresence mode. The telepresence scene is drawn with help of SharpDX and SharpOVR - the \csharp wrappers of DirectX and LibOVR.

Alternate realities have fascinated mankind since early prehistory and with the advent of the computer and the smartphone we have seen the rise of many different categories of alternate reality that seek to augment, diminish, mix with or ultimately replace our familiar real world in order to expand our capabilities and our understanding. This thesis presents parallel reality as a new category of alternate reality which further addresses the vacancy problem that manifests in many previous alternate reality experiences. Parallel reality describes systems comprising two environments that the user may freely switch between, one real and the other virtual, both complete unto themselves. Parallel reality is framed within the larger ecosystem of previously explored alternate realities through a thorough review of existing categorisation techniques and taxonomies, leading to the introduction of the combined Milgram/Waterworth model and an extended definition of the vacancy problem for better visualising experience in alternate reality systems. Investigation into whether an existing state of the art alternate reality modality (Situated Simulations) could allow for parallel reality investigation via the Virtual Time Windows project was followed by the development of a bespoke parallel reality platform called Mirrorshades, which combined the modern virtual reality hardware of the Oculus Rift with the novel indoor positioning system of IndoorAtlas. Users were thereby granted the ability to walk through their real environment and to at any point switch their view to the equivalent vantage point within an immersive virtual environment. The benefits that such a system provides by granting users the ability to mitigate the effects of the extended vacancy problem and explore parallel real and virtual environments in tandem was experimentally shown through application to a use case within the realm of cultural heritage at a 15th century chapel. Evaluation of these user studies lead to the establishment of a number of best practice recommendations for future parallel reality endeavours.

Room-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.

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Virtuální realita je v současné době využívána nejen pro zábavu, ale i pro práci a sociální interakci, kde má soukromí a důvěrnost informací vysokou prioritu. Avšak bohužel, bezpečnostní opatření uplatňovaná dodavateli softwaru často nejsou dostačující. Tato práce přináší rozsáhlou bezpečnostní analýzu populární aplikace Bigscreen pro virtuální realitu, která má více než 500 000 uživatelů. Byly využity techniky analýzy síťového provozu, penetračního testování, reverzního inženýrství a dokonce i metody pro application crippling. Výzkum vedl k odhalení kritických zranitelností, které přímo narušovaly soukromí uživatelů a umožnily útočníkovi plně převzít kontrolu nad počítačem oběti. Nalezené bezpečnostní chyby umožnily distribuci škodlivého softwaru a vytvoření botnetu pomocí počítačového červa šířícího se ve virtuálních prostředích. Byl vytvořen nový kybernetický útok ve virtální realitě nazvaný Man-in-the-Room. Dále byla objevena bezpečnostní chyba v Unity engine. Zodpovědné nahlášení objevených chyb pomohlo zmírnit rizika pro více než půl milionu uživatelů aplikace Bigscreen a uživatele všech dotčených aplikací v Unity po celém světě.

The advance of digitization influences medical sciences in various areas, increasingly including medical education. Therefore the Teaching Department of the Medical Faculty of the University of Leipzig constantly considers new technical developments and their possibilities for use in medical teaching. The focus is on the fact that teaching should be supplemented and explicitly not replaced by digital media. Virtual reality (hereinafter referred to as 'VR') represents a technology that can be expected to offer promising potential. In order to determine to what extent VR represents an added value for the study of human medicine and which hardware and software is suitable, the project VRmed – Virtual Reality in Medical Teaching was initiated in the Media section of the Teaching Department of the MF. This was funded as part of the Digital Fellowship Program by the University Didactic Center Saxony and the Working Group E-Learning of the LRK Saxony. The present report represents the final report of the project, which was created on its own initiative. In order to investigate the question of implementation possibilities for medical studies, four VR glasses (three different models) and four VR applications were purchased. Two simulation applications and two anatomy applications were selected as applications. The former are i:medtasim and StepVR applications. In addition, the anatomy applications 3D Organon VR Anatomy and Medicalholodeck were purchased. The initially extensive multi-stage evaluation with lecturers and students could not be implemented in 2020/2021 due to the pandemic-related restrictions and was therefore only applied in limited extent. Thus, hardware and software were evaluated qualitatively and in depth in the context of three presentation events by lecturers and media didactics. In particular, the simulation applications are considered to be helpful and useful extensions for teaching. The anatomy application 3D Organon VR Anatomy could also be used profitably in medical studies, especially in the early semesters. With regard to i:medtasim, there are initial considerations to include this in the curriculum as part of a medical elective. Another perspective is the establishment of a VR lab in which students and lecturers can freely use the technology. It should also be noted that VR is associated with many technical challenges and both the setup and the first use require expertise. In addition, the purchase is cost-intensive and hardware and software develop very quickly. Nevertheless, the potentials and the added value predominate. VR can be used to meet a wide range of learning types, practice scenarios bridge the gap between theory and practice, and students and lecturers can connect to technical developments.:1. Einleitung 2. Theoretische Hinführung 3. VR an Medizinischen Fakultäten und Universitäten außerhalb des Standorts Leipzig 4. Projektbeschreibung VRmed – Virtual Reality in der medizinischen Lehre Leipzig 5. VR Hardware und Software für den medizinischen Einsatz 6. Evaluation 7. Fazit und Ausblick 8. Literaturverzeichnis 9. Online-Quellen Anhang A) Projektstrukturplan B) Zeitplan C) Poster D) Evaluationsprotokolle / Das Voranschreiten der Digitalisierung beeinflusst die Medizin in verschiedenen Bereichen, weshalb deren Relevanz auch im Medizinstudium zunimmt. Daher werden im Referat Lehre der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig stetig neue technische Entwicklungen und deren Möglichkeiten für den Einsatz in der medizinischen Lehre betrachtet. Im Fokus steht, dass die Lehre ergänzt und explizit nicht durch digitale Medien ersetzt werden soll. Virtual Reality (im Folgenden „VR“) stellt dabei eine Technologie dar, die in der ersten Auseinandersetzung vielversprechende Potentiale erwarten lässt. Um festzustellen, inwiefern VR einen Mehrwert für das Humanmedizinstudium darstellt und welche Hard- und Software dabei in Frage kommt, wurde im Bereich Medien des Referats Lehre der MF das Projekt VRmed – Virtual Reality in der medizinischen Lehre initiiert. Dies wurde im Rahmen des Digital Fellowship-Programms vom Hochschuldidaktischen Zentrum Sachsen und dem Arbeitskreis E-Learning der LRK Sachsen gefördert. Der hier vorliegende Bericht stellt den Abschlussbericht des Projektes dar, welcher aus Eigenantrieb erstellt wurde. Um der Frage nach Implementierungsmöglichkeiten für das Medizinstudium nachzugehen, wurden vier VR-Brillen (drei verschiedene Modelle) und vier VR-Anwendungen angeschafft. Als Anwendungen wurden zwei Simulationsanwendungen und zwei Anatomieanwendungen ausgewählt. Bei ersterem handelt es sich um die Anwendungen i:medtasim und StepVR. Zudem wurden die Anatomieanwendungen 3D Organon VR Anatomy und Medicalholodeck eingekauft. Die zunächst umfangreich angelegte mehrstufige Evaluation mit Dozierenden und Studierenden konnte aufgrund der pandemiebedingten Einschränkungen in den Jahren 2020/2021 nicht umgesetzt werden und wurde eingegrenzt. Somit wurde Hard- und Software im Rahmen von drei Präsentationsveranstaltungen von Dozierenden und Mediendidaktiker:innen qualitativ und tiefgehend evaluiert. Insbesondere die Simulationsanwendungen werden als hilfreiche und sinnvolle Erweiterungen für die Lehre eingeschätzt. Auch die Anatomieanwendung 3D Organon VR Anatomy könnte im Medizinstudium, insbesondere in die frühen Semester, gewinnbringend eingesetzt werden. Bezüglich i:medtasim existieren erste Überlegungen, dies im Rahmen eines humanmedizinischen Wahlfachs in das Curriculum einzubinden. Eine weitere Perspektive ist die Etablierung eines VR-Labs, in dem Studierende und Dozierende die Technik frei nutzen können. Es bleibt auch festzuhalten, dass VR mit vielen technischen Herausforderungen verbunden ist und sowohl das Einrichten als auch die erste Nutzung Expertise bedürfen. Zudem ist die Anschaffung kostenintensiv und Hard- und Software entwickeln sich sehr schnell. Dennoch überwiegen die Potentiale und der Mehrwert. Durch VR kann vielfältigen Lerntypen begegnet werden, durch Übungsszenarien wird eine Brücke zwischen Theorie und Praxis geschlagen und Studierende wie auch Dozierende können an technische Entwicklungen anschließen.:1. Einleitung 2. Theoretische Hinführung 3. VR an Medizinischen Fakultäten und Universitäten außerhalb des Standorts Leipzig 4. Projektbeschreibung VRmed – Virtual Reality in der medizinischen Lehre Leipzig 5. VR Hardware und Software für den medizinischen Einsatz 6. Evaluation 7. Fazit und Ausblick 8. Literaturverzeichnis 9. Online-Quellen Anhang A) Projektstrukturplan B) Zeitplan C) Poster D) Evaluationsprotokolle