@phdthesis{Lochmann2021,
  author    = {Lochmann, Gerrit},
  title     = {Latency Reduction for Real-Time Rendering and its Application to VR Training Scenarios},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kola-21985},
  institution = {Institut f{\"u}r Informatik},
  school    = {Universit{\"a}t Koblenz, Universit{\"a}tsbibliothek},
  pages     = {121},
  year      = {2021},
  abstract  = {Virtual Reality ist ein ein Bereich wachsenden Interesses, da es eine besonders intuitive Art der Benutzerinteraktion darstellt. Noch immer wird nach L{\"o}sungen zu technischen Problemstellungen gesucht, wie etwa der Latenz zwischen der Nutzereingabe und der Reaktion der Darstellung oder dem Kompromiss zwischen der visuellen Qualit{\"a}t und der erreichten Framerate. Dies gilt insbesondere f{\"u}r visuelle Effekte auf spekularen und halbtransparenten Oberfl{\"a}chen und in Volumen. Eine L{\"o}sung stellt das in dieser Arbeit vorgestellte verteilte Rendersystem dar, in dem die Bildsynthese in einen pr{\"a}zisen, aber kostenaufw{\"a}ndigen physikbasierten Renderthread mit niedriger Bildwiederholrate und einen schnellen Reprojektionsthread mit hoher Bildwiederholrate aufgeteilt wird, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit und Interaktivit{\"a}t erhalten bleiben. In diesem Zusammenhang werden zwei neue Reprojektionsverfahren vorgestellt, die einerseits Reflexionen und Refraktionen auf geraytracten Oberfl{\"a}chen und andererseits volumetrische Lichtausbreitung beim Raymarching abdecken. Das vorgestellte Setup kann in verschiedenen Gebieten zum Einsatz kommen um das VR Erlebnis zu verbessern. Im Zuge dieser Arbeit wurden drei innovative Trainingsanwendungen umgesetzt, um den Mehrwert von Virtual Reality im Bezug auf drei Stufen des Lernens zu untersuchen: Beobachtung, Interaktion und Zusammenarbeit. F{\"u}r jede Stufe wurde ein interdisziplin{\"a}res Curriculum, das bislang mit traditionellen Medien unterrichtet wurde, in eine VR Umgebung {\"u}bertragen, um zu untersuchen, wie gut sich virtuelle Realit{\"a}t als eine nat{\"u}rliche, flexible und effiziente Lernmethode eignet.},
  language  = {en}
}