Proseminar: Virtual Reality - Grundlagen und Stand der Forschung

 

Ziel des Proseminars:

In diesem Proseminar werden die theoretischen Grundlagen von virtueller Realität (VR), der aktuelle Stand der Forschung, sowie Kompetenzen zum wissenschaftlichen Denken und Präsentieren vermittelt. Das Proseminar basiert dabei auf dem Buch „The VR Book“ von Jason Jerald.

Link zum Buch:
https://thevrbook.net/

Das Buch ist im Semesterapparat.

Im Rahmen des Proseminars werden Teilnehmende jeweils drei Vorträge (1x unbenotet, 2x benotet) halten, eine schriftliche Ausarbeitung anfertigen (benotet), und einmal als Moderator fungieren (unbenotet). Die Zuordnung zu den Themen erfolgt basierend auf den Präferenzen der Teilnehmenden.

Sprache des Proseminars ist Deutsch. Vorträge und schriftliche Abgaben können auf Deutsch oder Englisch gehalten bzw. abgegeben werden.

 

Aufbau des Proseminars:

Das Seminar umfasst 3 Vorträge:

  • Wissenschaftlicher Kurzvortrag (10 Minuten) + Diskussion (5 Minuten) [unbenotet]
    Den Teilnehmenden des Proseminars wird jeweils ein (Teil eines) Kapitel aus dem „VR Book“ zugeordnet. Dieses Kapitel soll in einem kurzen Vortrag vorgestellt werden und im Anschluss Fragen dazu mit dem Plenum diskutiert werden. Ziel des Kurzvortrags ist es, früh im Proseminar Feedback zum eigenen Vortragsstil zu bekommen, und Übung im Vorbereiten von wissenschaftlichen Vorträgen zu sammeln.

 

  • Wissenschaftlicher Langvortrag (20 Minuten) + Diskussion (10 Minuten) [60% der Note]
    Ähnlich wie bei den Kurzvorträgen wird den Teilnehmenden des Proseminars ein wissenschaftliches Paper aus dem Forschungsbereich VR zugeordnet, welches in einem ausführlicheren wissenschaftlichen Vortrag präsentiert wird. Im Anschluss an die Präsentation folgt eine kurze Diskussion im Plenum. Diese Diskussion wird von einer anderen teilnehmenden Person moderiert. Hierzu wird allen Teilnehmenden zusätzlich ein Vortragsslot zugeordnet, in dem die jeweilige Person als Moderator fungiert. Dazu ist es notwendig, das jeweiligen Paper zum Vortrag vorher gelesen und verstanden zu haben. Jede/r Moderator*in soll mindestens drei inhaltliche Fragen vorbereiten, die den Vortragenden nach der Präsentation gestellt werden. Weiterhin ist es Aufgabe des/der Moderator*in, Fragen aus dem Publikum entgegenzunehmen und die Diskussion zu moderieren.

 

  • Talk zur eigenen Projektidee (10 Minuten) [10% der Note]
    Die im Laufe des Proseminars erarbeitete Projektidee (siehe Punkt „Schriftliche Ausarbeitung“) soll in einem abschließenden Kurzvortrag vorgestellt werden. Dem Vortrag schließt sich eine kurze Diskussion der Idee an. Dabei soll das in den beiden vorherigen Vorträgen Gelernte angewendet werden.

 

Bei der Bewertung der Vorträge wird auf folgende Kriterien geachtet:

  • Inhalt und Organisation
    • Klare Einleitung und Hintergrund
    • Logischer Fluss und Struktur
    • Geeignete Zusammenfassung
  • Präsentationsstil
    • Klare und hörbare Sprechstimme
    • Angemessenes Tempo und Timing
    • Professionelles Auftreten und Körpersprache, Enthusiasmus
  • Visuelle Hilfsmittel
    • Klare und lesbare Folien
    • Effektiver Einsatz von Grafiken, Diagrammen und Abbildungen
    • Angemessene Menge an Text und Informationen pro Folie
    • Ansprechendes Foliendesign
  • Umgang mit Fragen
    • Qualität und Genauigkeit der Antworten
    • Fähigkeit zum kritischen Denken während der Diskussion

 

Zudem umfasst das Proseminar eine schriftliche Ausarbeitung:

  • Schriftliche Ausarbeitung [30% der Note]
    Neben dem Vortrag wird eine schriftliche Ausarbeitung Teil der Note darstellen. In dieser Ausarbeitung wird den Teilnehmenden jeweils ein Thema zugeteilt, in dessen Kontext eine VR-Anwendung erdacht und konzeptionell ausgearbeitet werden soll (eine Implementierung des Systems erfolgt nicht). Ziel ist es, das erworbene Wissen rund um VR auf ein Thema anzuwenden.

Die schriftliche Ausarbeitung soll 2-3 Seiten umfassen (exkl. References) und im ACM SIG Format (2-spaltig) als PDF abgegeben werden. Dazu soll das folgende Latex Template verwendet werden:
https://www.overleaf.com/latex/templates/association-for-computing-machinery-acm-sig-proceedings-template/bmvfhcdnxfty

Die Ausarbeitung soll wie folgt aufgebaut sein:

  • Motivation des Themas (Warum ist das Thema wichtig? Welches Problem soll adressiert werden?)
  • Verwandte Arbeiten (Was haben andere Personen schon gemacht / herausgefunden?)
  • Konzept (Wie soll die eigene Idee das Problem lösen? Wie werden Personen das System nutzen?)
  • Implementierungsansatz (Was müsste eine Implementierung der eignen Idee umfassen?)
  • Herausforderungen (Auf welche Aspekte muss bei einem solchen System geachtet werden, damit es funktioniert und eine gute User Experience bietet?)
  • Evaluationsidee (Wie könnte man zeigen, dass das System das Problem tatsächlich löst?)
  • Fazit (Kurze Zusammenfassung der Idee und eine kurze Beschreibung, wie diese noch weitergeführt werden könnte.)

 

Termine und Themen der Vorträge

Datum

Thema

Inhalte

08.04.2025

Kickoff & Einführung

 

29.04.2025

Kurzvorträge A

Kurzvortrag 1 - VR Book
Abschnitt 1.3 – What is VR good for
und
Kapitel 2 – A History of VR

 

Kurzvortrag 2 - VR Book
Kapitel 3 – An Overview of Various Realities

 

Kurzvortrag 3 - VR Book
Kapitel 4 – Immersion Presence, and Reality Trade-Offs
und
Kapitel 5 – The Basics: Design Guidelines

 

Kurzvortrag 4 - VR Book
Intro zu Part II – Perception
und
Kapitel 6 – Objective and Subjective Reality

06.05.2025

Kurzvorträge B

Kurzvortrag 5
Kapitel 7 – Perceptual Models and Processes (bis einschließlich 7.8)

Kurzvortrag 6
Kapitel 8.1 – Perceptual Modalities – Sight

Kurzvortrag 7
Kapitel 8.2 – Hearing
bis einschließlich
Kapitel 8.7.1 – Visual and Vestibular Cues Complement Each Other

Kurzvortrag 8
Kapitel 9.1 – Space Perception

13.05.2025

Kurzvorträge C

Kurzvortrag 9
Kapitel 9.2 – Time Perception
bis einschließlich
Kapitel 9.3.10 – Vection

Kurzvortrag 10
Kapitel 12 – Motion Sickness

Kurzvortrag 11
Kapitel 15 – Latency

Kurzvortrag 12
Kapitel 27 – Input Devices

27.05.2025

Langvorträge A

Langvortrag 1
Substitutional Reality: Using the Physical Environment to Design Virtual Reality Experiences
(Simeone et al., 2015)
https://doi.org/10.1145/2702123.2702389

Langvortrag 2
RoomShift: Room-scale Dynamic Haptics for VR with Furniture-moving Swarm Robots
(Suzuki et al., 2020)
https://doi.org/10.1145/3313831.3376523 

Langvortrag 3
Mutual Human Actuation
(Cheng et al., 2017)
https://doi.org/10.1145/3126594.3126667 

03.06.2025

Langvorträge B

Langvortrag 4
Mise-Unseen: Using Eye Tracking to Hide Virtual Reality Scene Changes in Plain Sight
(Marwecki et al., 2019)
https://doi.org/10.1145/3332165.3347919 

Langvortrag 5
Beyond The Force: Using Quadcopters to Appropriate Objects and the Environment for Haptics in Virtual Reality
(Abtahi et al., 2019)
https://doi.org/10.1145/3290605.3300589 

Langvortrag 6
Providing Haptics to Walls & Heavy Objects in Virtual Reality by Means of Electrical Muscle Stimulation
(Lopes et al., 2017)
https://doi.org/10.1145/3025453.3025600 

10.06.2025

Langvorträge C

Langvortrag 7
Haptic Retargeting: Dynamic Repurposing of Passive Haptics for Enhanced Virtual Reality Experiences
(Azmandian et al., 2016)
https://doi.org/10.1145/2858036.2858226 

Langvortrag 8
In the blink of an eye: leveraging blink-induced suppression for imperceptible position and orientation redirection in virtual reality
(Langbehn et al., 2018)
https://doi.org/10.1145/3197517.3201335 

Langvortrag 9
Leveraging change blindness for redirection in virtual environments
(Suma et al., 2011)
https://doi.org/10.1109/VR.2011.5759455 

17.06.2025

Langvorträge D

Langvortrag 10
Outstanding: A Multi-Perspective Travel Approach for Virtual Reality Games
(Cmentowski et al., 2019)
https://doi.org/10.1145/3311350.3347183 

Langvortrag 11
Beyond Human: Animals as an Escape from Stereotype Avatars in Virtual Reality Games
(Krekhov et al., 2019)
https://doi.org/10.1145/3311350.3347172 

Langvortrag 12
Motivating Players to Perform an Optional Strenuous Activity in a Virtual Reality Exergame Using Virtual Performance Augmentation
(Born et al., 2021)
https://doi.org/10.1145/3474652 

01.07.2025

Ideenpitches A

2 Talks zum Thema "Rehabilitation in VR"

2 Talks zum Thema "Sport in VR"

08.07.2025

Ideenpitches B

2 Talks zum Thema "Erlernen neuer Fähigkeiten in VR"

2 Talks zum Thema "Kollaboration in VR"

15.07.2025

Ideenpitches C

2 Talks zum Thema "Datenvisualisierung in VR"

2 Talks zum Thema "Arbeiten in VR"

20.07.2025

Abgabe Schriftliche Ausarbeitung, end-of-day.

 

 

Anwesenheit:

In diesem Proseminar besteht Anwesenheitspflicht. Wird diese nicht erfüllt, kann kein Schein für die Veranstaltung ausgestellt werden. Ausnahmen sind nur möglich mit ärztlichem Attest oder Kollision mit einer Klausur einer anderen Veranstaltung. Vorlesungen, Übungsgruppen oder Tutorien anderer Veranstaltungen sind hiervon ausgeschlossen und können nicht als Grund des Fehlens geltend gemacht werden.

 

Organisation:

Felix Kosmalla (felix.kosmalla@dfki.de)
Dr. André Zenner (andre.zenner@dfki.de)
Prof. Dr. Antonio Krüger