Diese 5 Elemente benötigst du für eine Virtual Reality App

Du hast eine coole Idee für eine neue Virtual Reality App? Aber du weißt nicht genau, was dafür eigentlich notwendig ist?

Dann ist das der richtige Artikel für dich! Danach weißt du nämlich als Auftraggeber, welche Komponenten für die Software-Entwicklung notwendig sind.

Übersicht

3D Modelle und Animationen

Virtual Reality Applikationen simulieren eine 3D-Welt. Darin kannst du dich als Benutzer*in umsehen und auch darin herumgehen.

3D-Objekte sind daher die wichtigste Komponente für eine VR-App. Denn damit bekommst du

  • die Umgebung wie z.B. eine Wohnung, ein Park oder eine ganze Stadt
  • zusätzliche Objekte, z.B. Tennisschläger und Ball für ein virtuelles Tennisspiel
  • Charaktere, also virtuelle Menschen, Tiere oder Aliens.
3D-Modell einer Wohnung als Beispiel für eine Virtual Reality Umgebung.
Diese virtuelle Umgebung stammt aus dem Unity Asset Store. Links siehst du die Ansicht von oben, rechts einen Screenshot mitten aus der Szene.

Nicht zu vergessen sind dabei Animationen. Damit bewegen sich die Objekte: Blätter rascheln im Wind. Die Schatztruhe öffnet sich. Menschen gehen, laufen, sprechen und verändern ihre Mimik.

Animationen sind meistens direkt mit dem 3D-Modell verküpft. Aber speziell für menschliche Figuren gibt es ein spezielles System. Hier kann die gleiche Animation von vielen verschiedenen 3D-Modellen abgespielt werden. Sofern die 3D-Modelle die üblichen Gliedmaßen und Gesichtsformen haben.

Kostenlose Animationen für menschliche Charaktere gibt es auf der Seite Mixamo.

Wo gibt es 3D-Modelle?

3D-Modelle zu erstellen ist ein aufwendiger Prozess. 3D Artists verwenden dafür 3D-Programme wie z.B. Maya oder 3DS Max. Für gute Modelle ist viel Erfahrung und künstlerisches Können erforderlich.

Wesentlich günstiger sind fertige 3D-Modelle. Diese kannst du z.B. im Unity Asset Store oder auf Sketchfab erwerben. Im Gegensatz zu individuell angefertigten Modellen sind sie allerdings nicht einzigartig. Die 3D-Modelle werden auch in anderen Apps und Spielen verwendet.

Bei der Entscheidung für ein 3D-Modell bzw. eine Bibliothek an 3D-Modellen sind folgende Fragen hilfreich:

  • Sind alle notwendigen Objekte in der 3D-Bibliothek vorhanden?
  • Passt der Stil der 3D-Modelle zur App?
  • Passen verschiedene Modelle zusammen?
  • Sind alle notwendigen Animationen bzw. Objekt-Veränderungen möglich?

Interaktive VR-Elemente

Eine Virtual Reality App macht nur dann Sinn, wenn du als Benutzer*in etwas in der virtuellen Welt machen kannst. Das bedeutet, die virtuelle Welt besteht aus interaktiven Objekten.

Speziell für Virtual Reality gibt es zwei wichtige Interaktionen:

  • im virtuellen Raum bewegen
  • nach Objekten greifen

Im virtuellen Raum bewegen

Aktuelle VR-Headsets verfolgen die eigenen Bewegungen. Du kannst also ganz normal herumgehen – gleichzeitig in der realen und in der virtuellen Welt.

Allerdings ist die virtuelle Welt normalerweise größer als der reale Spielbereich. Daher ist zusätzlich ein Locomotion-System notwendig. Damit kannst du größere Entfernungen in Virtual Reality zurücklegen.

Teleportieren ist die häufigste Methode für Locomotion. Du zeigst auf einen Punkt in der virtuellen Welt und wirst dorthin versetzt.

Diese Methode ist in den meisten Virtual-Reality-Frameworks vorhanden. Daher ist sie relativ einfach umzusetzen.

Allerdings müssen alle 3D-Modelle für das Locomotion-System vorbereitet werden: Auf welchen Flächen dürfen sich Benutzer*innen aufhalten? Alle Fußböden? Nur spezielle Positionen? Stiegen? Auch auf dem Tisch?

In der Virtual Reality App wird mittels Teleportation ein neuer Standpunkt gewählt.
Beim Teleportieren bewegen sich Spieler*innen an eine andere Stelle im virtuellen Raum.

Objekte verändern

Dinge in die Hand nehmen, von allen Seiten ansehen, woanders hinstellen oder werfen. Das sind typische Aufgaben in einer Virtual Reality App.

Wie beim Locomotion-System gilt auch hier: Die Funktionalität wird von den VR-Systemen bereitgestellt. Aber die 3D-Modelle müssen entsprechend aufbereitet werden.

Wichtige Punkte sind hierbei:

  • Hält man das Objekt in einer speziellen Pose in der Hand?
  • Ist es schwer? Wie verhält es sich beim Werfen?
  • Werden interaktive Objekte speziell hervorgeben?
In der Virtual Reality App wird eine Tasse hochgehoben.
Ein virtuelles Objekt in die Hand nehmen.

App-Logik

Die virtuelle Welt ist nun begehbar. Und du kannst als Benutzer*in schon einige Objekte in die Hand nehmen.

Für eine virtuelle Hausbesichtigung reicht das eventuell schon aus. Aber bei den meisten Virtual Reality Apps gibt es noch andere Ziele: Spielaufgaben, etwas lernen, trainieren, mit anderen Menschen kommunizieren, etc.

Diese Aufgaben werden meistens als App-Logik bezeichnet. Diese ist sehr individuell und bei jeder App anders. Hier ist also auf jeden Fall Software-Code nötig.

  • Was kann ein*e Spieler*in machen?
  • Gibt es ein Punktesystem?
  • Wie kommt man zu einem anderen Level?
  • Wie verhalten sich virtuelle Charaktere?

User Interface

Gerade bei Prototypen wird es oft etwas vernachlässigt. Aber ein gutes User Interface ist sehr wichtig für eine erfolgreiche Virtual Reality App.

Controller und Handgesten

Am häufigsten werden spezielle Controller für die Bedienung von VR verwendet. Seit einiger Zeit sind aber auch Handgesten ohne Controller möglich.

Für spezielle Aktionen ist ein Intro sinnvoll. Darin lernen Benutzer*innen die Controller oder Gesten-Steuerung für die App kennen.

Zusätzliche Menüs

Mit Menüs sind vor allem Aufgaben verbunden, die nicht direkt mit der App-Logik zu tun haben. Zum Beispiel zum Startbildschirm zurückkehren, die Hilfe einblenden, zwischen verschiedenen Ansichten wechseln.

Meistens haben diese Aufgaben nichts mit der 3D-Welt zu tun. Daher ist eine zusätzliche Anzeige notwendig. Gerade in VR darf dadurch die 3D-Ansicht nicht gestört werden. Folgende Möglichkeiten gibt es:

  • Das Menü ist in die 3D-Welt integriert, beispielsweise an einer Wand
  • Ein Heads-Up-Display erscheint, sobald man einen Knopf am Controller drückt
  • Häufige Aktionen können direkt über den Controller ausgeführt werden
  • Individuelle Lösungen, je nach 3D-Welt und App-Logik
In einer VR-App wird über einen Raycast ein virtuelles Menü ausgewählt.
Dieses Menü ist in den virtuellen Bildschirm integriert.

Anbindung an ein Virtual Reality Headset

Der größte Teil der Virtual Reality App ist unabhängig von der verwendeten VR-Brille. Letztendlich benötigst du aber eine Anbindung an die jeweilige Brille.

Alle bekannten VR Headsets bieten Anbindungen für die Spiele-Engines Unity und Unreal. In manchen Fällen sind Anpassungen an die Controller-Eingaben notwendig. Außerdem gibt es manchmal spezielle Einstellungen für die Grafik.

Meta Quest 2 mit Controller
Das Virtual Reality Headset Meta Quest 2

Auf jeden Fall sind für alle VR-Brillen umfangreiche Tests notwendig. Damit dem einzigartigen Virtual-Reality-Erlebnis nichts im Wege steht.

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