PolyVR - A Virtual Reality Authoring Framework for Engineering Applications

Die virtuelle Realität ist ein fantastischer Ort, frei von Einschränkungen und vielen Möglichkeiten.
Für Ingenieure ist dies der perfekte Ort, um Wissenschaft und Technik zu erleben, es fehlt jedoch die Infrastruktur, um die virtuelle Realität zugänglich zu machen, insbesondere für technische Anwendungen.
Diese Arbeit bescheibt die Entstehung einer Softwareumgebung, die eine einfachere Entwicklung von Virtual-Reality-Anwendungen und deren Implementierung in immersiven Hardware-Setups ermöglicht.
Virtual Engineering, die Verwendung virtueller Umgebungen für Design-Reviews während des Produktentwicklungsprozesses, wird insbesondere von kleinen und mittleren Unternehmen nur äußerst selten eingesetzt.
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Die Hauptgründe sind nicht mehr die hohen Kosten für professionelle Virtual-Reality-Hardware, sondern das Fehlen automatisierter Virtualisierungsabläufe und die hohen Wartungs- und Softwareentwicklungskosten.
Ein wichtiger Aspekt bei der Automatisierung von Virtualisierung ist die Integration von Intelligenz in künstlichen Umgebungen.
Ontologien sind die Grundlage des menschlichen Verstehens und der Intelligenz. Die Kategorisierung unseres Universums in Begriffe, Eigenschaften und Regeln ist ein grundlegender Schritt von Prozessen wie Beobachtung, Lernen oder Wissen.

Diese Arbeit zielt darauf ab, einen Schritt zu einem breiteren Einsatz von Virtual-Reality-Anwendungen in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik zu entwickeln.
Der Ansatz ist der Aufbau eines Virtual-Reality-Authoring-Tools, eines Softwarepakets zur Vereinfachung der Erstellung von virtuellen Welten und der Implementierung dieser Welten in fortschrittlichen immersiven Hardware-Umgebungen wie verteilten Visualisierungssystemen.
Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist es, das intuitive Authoring von semantischen Elementen in virtuellen Welten zu ermöglichen.
Dies sollte die Erstellung von virtuellen Inhalten und die Interaktionsmöglichkeiten revolutionieren. Intelligente immersive Umgebungen sind der Schlüssel, um das Lernen und Trainieren in virtuellen Welten zu fördern, Prozesse zu planen und zu überwachen oder den Weg für völlig neue Interaktionsparadigmen zu ebnen.

Virtual reality is a marvelous place, free of constraints and plenty of opportunities.
It is the perfect space for experiencing science and engineering, but there is a lack of infrastructure to make virtual reality more accessible, especially for engineering applications.
This work aims at creating a software environment that enables an easier development of virtual reality applications and their deployment on immersive hardware setups.
Virtual engineering, the use of virtual environments for design reviews during the product development process, is still heavily underutilized, especially in small and medium sized enterprises.
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The main reasons are still the costs related to using such technology, but the costs have shifted from virtual reality hardware to high maintenance and software development costs.
Especially the lack of automated virtualization work-flows hinders the adoption of virtual reality solutions.
% intelligence -> ontologies
One important aspect of automating virtualization is infusing intelligence in artificial environments.
This can be achieved using knowledge bases and ontologies.
Ontologies are the basis of human understanding and intelligence.
Categorization of our universe in concepts, properties and rules is fundamental to processes like observation, learning or knowing.

This work aims at developing a stepping stone towards a broader deployment of virtual reality applications in all areas of science and engineering.
The approach taken is to build up a virtual reality authoring tool, a software framework aimed at easing the creation of virtual worlds, and the deployment of those worlds in advanced immersive hardware environments like distributed visualization systems.
A further goal of this thesis is to enable the intuitive authoring of semantic elements in virtual worlds.
This has the potential to revolutionize the process of creating virtual content and the interaction possibilities. Smart immersive environments are the key to foster learning and training in virtual worlds, planning and monitoring of processes or pave the way for completely new interaction paradigms.