Human-Machine-Interface trifft VR-Fahrsimulation

Fahren in VR ist ein Klassiker, deshalb peppen wir das Ganze mit einigen technischen Features auf. Das Besondere? Unsere Anwendung ermöglicht sowohl autonomes als auch manuelles Fahren und das ist noch nicht alles – beim digitalen Fahrspaß kann man nicht nur mit virtuellen, sondern auch mit realen Objekten interagieren. Außerdem haben wir einen VR- und AR-Multiplayer-Mode für bis zu drei Personen.
In Kombination mit Handtracking, multiplen Sensoren und 3D-gedruckten Bauteilen macht das unseren Prototypen zu einem gelungenen Demonstrator für die Anwendung von Human-Machine-Interfaces (HMI). Bereit für eine Spritztour?

Virtuelle Probefahrt

Neben dem Fahrvergnügen selbst liegt der Fokus unserer Anwendung primär auf dem Look-And-Feel des Innenraums. Das Besondere am Interior dieser Konzeptstudie sind die Funktionen des Ambilights in verschiedenen Fahrsituationen. Aber natürlich darf auch das Raumgefühl selbst und die Interaktion mit dem Touch-Display im Cockpit nicht zu kurz kommen. All das verpacken wir in eine virtuelle Probefahrt. So machen wir diese “Besichtigung” zu einem Erlebnis, das lange in Erinnerung bleibt.

Hautnah

Um dem realen Erlebnis so nah wie möglich zu kommen, lassen wir die Fahrgäste nicht irgendwo platznehmen: Im ursprünglichen Projekt konnten wir auf ein Modell zurückgreifen, welches zur Konzepterprobung im Designprozess genutzt wird. Bei diesem werden Vorserien-Prototypen für Sitze, Cockpit und Türen, sowie Teile der Karosserie z.B. aus Kunststoff gefertigt und zusammengesetzt.

Den Luxus eines industriell gefertigten Auto-Modells hatten wir für unser Demo-Projekt jedoch nicht. Trotzdem ist es uns gelungen ein authentisches Raumgefühlt zu erzeugen und alle nötigen haptischen Interaktoren zu integrieren. Neben Lenkrad und Pedalen aus dem Gaming-Bedarf kamen die fehlenden Bauteile aus unserem 3D-Drucker. Mit etwas handwerklichem Geschick entstand so eine ausreichend realistische Nachbildung, um der VR-Experience eine echtes Realismus-Update zu geben.
In Kombination mit der verbauten Sensortechnik klappt dann auch der Schulterschluss zum Human-Machine-Interface (HMI). Das klingt nicht nur fancy, das ist es auch! Und so gehts: Wenn man in VR nach dem Türgriff greift, tappt die Hand nicht ins Leere sonders findet auch physisch einen entsprechenden Griff, der dank Sensoren auch virtuell die Autotür öffnet. Damit man für solche Features die Hände frei hat, verzichten wir auf Controller und setzen auf Handtracking. Hierfür haben wir das LeapMotion System in die Anwendung integriert und tracken so punktgenau die Bewegung der Hände.

Drive Through

Höchste Zeit, mal eine Runde durch unsere Anwendung zu drehen! Wir starten in der Tiefgarage, so kann das parkende Auto in aller Ruhe von außen betrachtet werden und Details wie die Scheinwerferlicht-Animation der Fahrzeugbegrüßung bestaunt werden. Nach dem Einsteigen kann auch der Innenraum mit all seinen Details ausgiebig erkundet werden. Hierzu zählt vor allem das virtuelle Touchdisplay des Bordcomputers, welches über zahlreiche Funktionen wie Sound- und Navigationssystem verfügt. Das besondere daran ist das haptische Feedback, denn wenn man in VR das Display bedient, berührt auch in der realen Welt die Hand das 3D-gedruckte Modell des Bordcomputers.

Sobald das Auto gestartet wird, führt eine freundliche Stimme durch die nächsten Stepps und schon rollt man dank Autopilot wie von selbst raus auf die Straßen der nächtlichen Großstadt. So kann man ganz entspannt aus dem Fenster schauen und das Big-City-Life auf sich wirken lassen oder das interaktive Lichtsystem bestaunen. Zumindest so lange, bis ein ausparkendes Auto den Weg kreuzt und man nach erfolgreichem Ausweichmanöver selbst das Steuer übernehmen kann. So lässt man sich zu einer freien Parklücke navigieren, wo das Auto selbstständig einparkt und das bekannte “Sie haben ihr Ziel erreicht” erklingt.

Multi-Mediales Multi-User Set up

Alleine fahren ist nur halb so schön, daher bietet unsere Anwendung auch die Option, einen Beifahrenden mit an Bord zu nehmen. Somit haben wir zwei Passagiere mit jeweils einer VR-Brille, die in unserem Modell platznehmen können.
Zusätzlich kann noch eine weitere Person an der Experience teilzunehmen: Als externe*r Beobachter*in kann diese Person mittels AR über ein IPad ebenfalls in die Startsequenz im Parkhaus eintauchen, das Fahrzeug samt Interior eigenständig erkunden und den beiden VR-Protagonist*innen über ihre virtuellen Schultern schauen.
Das klingt cool, aber auch nach viel technischem Aufwand? Das ist es auch! Für all das braucht es ein ausgeklügeltes System aus aufeinander abgestimmtem Tracking, mehreren PCs, die alles synchronisieren und einer stabilen wireless Netzwerkverbindung.
Also nichts was uns von der Umsetzung dieser immersiven Experience abhalten kann

Human-Machine-Interface trifft VR-Fahrsimulation