BEUTHVR EINE MEHRSPIELER-DEMOANWENDUNG FÜR DIE

BeuthVR eine Mehrspieler-Demoanwendung für die Oculus Rift
Für die „Lange Nacht der Wissenschaften“ 2015 suchte die Beuth Hochschule für Technik
ein publikumswirksames Exponat, das mehrere Besucher mit der Virtual-Reality-Brille
„Oculus Rift“ ausstattet. Es soll dem Publikum ermöglichen, gemeinsam virtuelle 3D-Welten
zu erkunden und die technischen Möglichkeiten der Oculus Rift zu erleben. Zusätzlich soll
die Anwendung das Interesse für ein Studium der Medieninformatik an der
Beuth Hochschule für Technik wecken.
Neben der tatsächlichen Umsetzung einer Mehrspieler-Demoanwendung ist auch die
Planung und Beschaffung der Hardware sowie die Konstruktion des Exponats Teil des
Projekts. Die speziellen Bedürfnisse des Publikums, das voraussichtlich keinerlei Erfahrung
bei der Benutzung der Oculus Rift oder im Umgang mit 3D-Spielen hat, sind zu berücksichtigen. Dadurch ergab sich eine Vielzahl von Anforderungen, die einen entscheidenden Faktor
bei allen Entwicklungsschritten des Projekts hatte. Aufgrund der Verwendung als Ausstellungsstück wurde außerdem viel Wert auf eine ansprechende optische Gestaltung gelegt.
Das Projekt wurde im Rahmen des Moduls „Masterprojekt” im Wintersemester 2014/2015
bearbeitet und durch Prof. Dr. Tramberend betreut.
Projektplanung
Die Entwicklung eines Spiels ermöglicht sehr viel kreativen
Gestaltungsspielraum. Dadurch kommt es immer wieder zu
unerwarteten Anforderungsänderungen einzelner Aufgaben.
Auch die Arbeit mit neuer, sich noch in Entwicklung befindender
Technologie erfordert eine gewisse Flexibilität im
Entwicklungsprozess. Aus diesem Grund hat sich das Projektteam
für das Vorgehen nach einem agilen Projektmanagement-Modell
entschieden.
Um den besonderen Anforderungen unseres studentischen
Projekts zu entsprechen, wurde das Scrum-Modell an einigen
Stellen angepasst. So wurde beispielsweise auf den Daily Scrum
verzichtet, da im Rahmen eines Studienprojekts ein tägliches
Treffen aller Teammitglieder nicht möglich war.
Des Weiteren wurden seitens der Hochschule einige Meilensteine
vorgegeben, so dass das Scrum-Modell um diese Komponente
des klassischen Projektmanagementverfahrens erweitert wurde.
Der Projektzeitraum erstreckte sich vom 06.10.2014 bis zum 02.02.2015. In diesem Zeitraum wurden folgende Meilensteine festgelegt:
M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
20.10.2014
Projekt Kick-Off
27.10.2014
Anwendungsszenarien festgelegt
03.11.2014
Projektplan-Präsentation
01.12.2014 Hardwarebeschaffung
01.01.2015
Feature Freeze
12.01.2015
Infografik zur Nutzung - Beta fertig
02.02.2015Abschlusspräsentation
Als Organisationswerkzeug wurde die Open-Source-Software Redmine eingesetzt.
Nutzertests
Die Verwendung der Oculus Rift birgt das Risiko der „Simulation Sickness“ für den Benutzer, also einem Gefühl von Übelkeit oder Schwindel.
Um die Auftrittswahrscheinlichkeit zu reduzieren, wurden Tests mit Probanden durchgeführt. Dazu wurde den Testpersonen der
jeweils aktuelle Entwicklungsstand unter Aufsicht des Projektteams bereitgestellt. Im Anschluss füllten die
Probanden ein Feedback-Formular aus, das unter anderem die intuitive Bedienbarkeit der Steuerung und
Simulation-Sickness-begünstigende Faktoren abfragte. Mit Hilfe dieser Ergebnisse wird die Steuerung
fortlaufend optimiert, so dass ein Spiel mit möglichst großer Usability entsteht. Somit können im Vorfeld
die Bedürfnisse der Messebesucher ermittelt und berücksichtigt werden.
Tools
Die Realisierung des Projektes erfolgte unter Benutzung verschiedener Software aus den Bereichen Versionsverwaltung, Projektmanagement, 3D Modellierung,
IDE und Game Engine.
Für das Projektmanagement wurde Redmine verwendet. Zusätzlich wurde eine Erweiterung für Redmine installiert, die eine Integration des verteilten
Versionsverwaltungssystems Git ermöglicht. Der Einsatz des vom Fachbereich VI bereitgestellten Gitlabservers war Vorgabe seitens der Hochschule.
Gitlab ist eine Weboberfläche zur Administration von Git und beinhaltet dieses gleichzeitig.
Im Bereich 3D-Modellierung kam eine Vielzahl von Programmen des Unternehmens Autodesk zum Einsatz, beispielsweise Autodesk Maya, 3ds Max und Mudbox.
Weiterhin wurde für benötigte 2D Grafiken die Creative Suite CS6 von Adobe eingesetzt.
Bezüglich der Game Engine hat sich das Projektteam für die Unreal Engine 4 entschieden. Diese Entscheidung begründete sich auf der sehr guten Integration des
SDKs der Oculus Rift. Die Implementierung vieler moderner Verfahren der Computergrafik seitens der Engine hatte ebenfalls Einfluss auf die Wahl.
Die Entwicklung des Projekts erfolgte ausschließlich in der engineinternen Visual Scripting Language „Blueprint“. Hierfür wurde die integrierte IDE genutzt.
Da die Unreal Engine 4 aktuellste Grafiktechnologien verwendet und ein realitätsnahes 3D-Design umgesetzt werden soll, ist der Einsatz leistungsstarker Rechner notwendig. Hierfür wurden 3 Rechner mit aktuellen CPUs und GPUs als Entwicklerarbeitsplätze angeschafft.
Sie verfügen jeweils über eine Oculus Rift DK2. Darüber hinaus wurde ein Server vom CGM-Labor zur Verfügung gestellt.
Diese Rechner werden nach Entwicklungsabschluss in dem Exponat als Clients bzw. Server verwendet.
ardware pecs
H
Ergebnis
S
Intel Xeon E3-1271 v3
NVidia Geforce GTX 980
16 GB DDR3
2x 512 GB SSD
Das angestrebte Projektergebnis wurde erreicht: Der Prototyp eines Multiplayer-Spiels für die Oculus Rift wurde durch das
Projektteam entwickelt. Auch die Hardwareanforderungen wurden ermittelt, so dass entsprechende Hardware durch des
CGM-Labor beschafft werden konnte. Des Weiteren ist die Anmeldung des Exponats zur LNDW erfolgt.
Bei der Anwendung handelt es sich um ein 3D-Rätselspiel in einem Fantasy-Setting. Dazu schlüpfen drei Spieler in die Rolle
mönchähnlicher Wesen. Durch das Lösen kooperativer Rätsel können sie böse Geister aus einer Kathedrale vertreiben.
Der Schwierigkeitsgrad der Rätsel wurde so gewählt, dass es für unerfahrene Spieler möglich ist, das Spiel innerhalb von 5 bis 10 Minuten abzuschließen.
Dieser zeitliche Rahmen wurde durch den Auftraggeber vorgegeben, so dass möglichst viele Besucher der Ausstellung das Exponat testen können.
Auch die Anforderung an eine leichte Bedienbarkeit wurde erreicht, wie das Ergebnis der Nutzerbefragung zeigt. Allerdings tritt die Simulation Sickness derzeit noch
relativ häufig bei den Anwendern auf. Hier bedarf es weiterer Analysen, ob sich die Problematik in der Demoanwendung lösen lässt oder ob die Spezifikation der
Hardware der Oculus Rift ursächlich ist. Auf die Hinweise der Probanden wird in der Nachbereitung des Projekts eingegangen, damit zur
„Langen Nacht der Wissenschaften“ ein optimales Spielerlebnis möglich ist.
Die Steuerung des Spiels erfolgt mit Hilfe eines XBox 360 Controllers. Um nicht
nur ungeübten sondern auch spielaffinen Nutzern einen schnellen Einstieg zu
ermöglichen, ist die Tastenbelegung bekannten XBox-Titeln nachempfunden.
Bewegungs- und Rotationsrichtung werden mit den beiden Analogsticks gesteuert.
Über das Steuerkreuz lässt sich neben der Lautstärke auch die
Rotationsgeschwindigkeit variieren. Die Blickrichtung wird mit Hilfe des Head
Trackings der Oculus Rift bestimmt. Alle Bewegungen sind für andere
Spieler sichtbar. Um Simulation Sickness zu reduzieren, wurde eine für
die Oculus Rift empfohlene Bewegungsgeschwindigkeit
eingestellt. Ist dennoch eine schnellere
Bewegung gewünscht, können Bewegungsund Rotationsgeschwindigkeit individuell
erhöht werden. Auch die Seitwärtsbewegung
birgt das Risiko von Simulation Sickness, so
dass sie an- und ausstellbar ist.
Quest Help
Walk
Shoot
Strafe (un)lock
Movement
+Volume
+Rotationspeed
-Rotationspeed
-Volume
Use
Jump
Rotate View
Masterprojekt Oculus Multiplayer Demo
Christiane Hagedorn, Markus Bittner, Rachid Fidjel, Rudolf Schneider