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Trainingskonzept

3D Workflow VR / AR

Erfurt, 12.08.2018

IAD GmbH Erfurt

Ron Hoffmann, Geschäftsführer

Maximilian-Welsch-Straße 2A

99084 Erfurt

+49 - 361 6 59 30-10

+49 - 361 6 59 30-33

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Inhaltsverzeichnis

Einleitung ..................................................................................................................................1

Modul 1: Allgemeines Projektmanagement (2 Tage) ...................................................................2

Ziel des Trainings .............................................................................................................................. 2

Zielgruppe ........................................................................................................................................ 2

Voraussetzungen .............................................................................................................................. 2

Inhalte .............................................................................................................................................. 2

Modul 2: Grafische Darstellung von Projekten mit Microsoft Visio (2 Tage) .................................4


Zielgruppe ........................................................................................................................................ 4


Inhalte .............................................................................................................................................. 4

Modul 3: 3D Assets für Unity entwickeln mit Cinema 4D (2 Tage) ................................................6


Zielgruppe ........................................................................................................................................ 6


Inhalte .............................................................................................................................................. 6

Modul 4: Grundlagen Unity (3 Tage) ...........................................................................................8


Zielgruppe ........................................................................................................................................ 8


Inhalte .............................................................................................................................................. 8

Modul 5: Grundlagen Photoshop (2 Tage) ................................................................................ 10

Ziel des Trainings ............................................................................................................................10

Zielgruppe ......................................................................................................................................10

Voraussetzungen ............................................................................................................................10

Inhalte ............................................................................................................................................10

Modul 6: Einstieg in die Programmierung für Echtzeit-Anwendungen (3 Tage) .......................... 12


Zielgruppe ......................................................................................................................................12


Inhalte ............................................................................................................................................12

Modul 7: Entwicklung mit Unity auf der Microsoft HoloLens Plattform (3 Tage) ....................... 13


Zielgruppe ......................................................................................................................................13


Inhalte ............................................................................................................................................13

Modul 8: Produktions-Pipelines mit Unity auf der Microsoft HoloLens Platform (3 Tage) ........... 16


Zielgruppe ......................................................................................................................................16


Inhalte ............................................................................................................................................16

Modul 9: Entwicklung mit Unity auf der HTC Vive Plattform (2 Tage) ........................................ 18


Zielgruppe ......................................................................................................................................18


Inhalte ............................................................................................................................................18

Modul 10: Produktions-Pipelines mit Unity auf der HTC Vive Plattform (3 Tage) ........................ 20


Zielgruppe ......................................................................................................................................20


Inhalte ............................................................................................................................................20

Modul 11: Entwicklung mit Unity auf dem Apple Augmented Reality-Framework ARKit

(3 Tage) ....................................................................................................................... 22


Zielgruppe ......................................................................................................................................22


Inhalte ............................................................................................................................................22

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Einleitung

Virtual Reality und Augmented Reality sind die Schlagworte der Zukunft. Neben KI (Künstlicher

Intelligenz) und Digitalisierung an sich, werden sie zukünftig maßgebend am Erfolg von Industrie und

Wissenschaft beteiligt sein.

Ob Videospiel, Simulation, virtueller Rundgang durch Architektur oder gar digitaler Zwilling.

Ernst zu nehmende Anwendungen in Virtual Reality oder Augmented Reality sind immer interaktiv

und durch den Nutzer zu steuern.

In dem nachfolgenden, umfassenden Schulungspaket werden sie in die Lage versetzt, solche

Anwendungen selbst zu planen und zu erstellen.

Die Schulungsmodule bauen teilweise aufeinander auf oder sind in Teams zur Spezialisierung

einzelner Teammitglieder nutzbar.

Die Module vermitteln alle Grundlagen um erfolgreich das Thema VR und AR bespielen zu können.

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Modul 1: Allgemeines Projektmanagement (2 Tage)

Ziel des Trainings

In diesem Workshop werden Ihnen Möglichkeiten und Methoden im Bereich Projektmanagement

ausführlich dargestellt. Alle Personen werden im Kurs angesprochen, die Verantwortung bei der

Verwaltung von VR/AR Projekten tragen: in erster Linie Projektleiter und Manager, sowie

Projektmitarbeiter, die am Management von VR/AR-Projekten beteiligt sind.

Zielgruppe

Junge oder zukünftige Projektleiter sowie Mitarbeiter, die auf zukünftige Projektarbeit im Bereich

VR/AR vorbereitet werden sollen. Führungskräfte im Unternehmen.

Voraussetzungen

Grundlegende PC und Windows Anwenderkenntnisse sind erforderlich, um den Kurs erfolgreich

absolvieren zu können.

Inhalte

Einführung:

Unter Projektmanagement versteht man das Planen, Steuern und Kontrollieren von Projekten. In

diesem Workshop lernen Sie die Grundbegriffe des Projektmanagements, das notwendige Rüstzeug

und die entsprechenden Tools kennen, wie Sie Projekte erfolgreich organisieren und umsetzen

können.

Projektziele:

Hier geht es um die Formulierung, Definition und Operationalisierung von Projektzielen und Project

Requirements. Häufige Ursachen für das Verfehlen von Kosten- und Terminzielen werden erörtert

und die entsprechenden Erfolgsfaktoren dargestellt.

Projektleitung:

Was sind die Aufgaben des Projektleiters und welche Anforderungen müssen erfüllt werden?

Wesentliche Managementinhalte wie Personalmanagement, Kostenmanagement,

Risikomanagement, Qualitätsmanagement, Kommunikationsmanagement und

Beschaffungsmanagement werden dargestellt und erläutert.

Projektteam:

Die Zusammenstellung des Projektteams und die Integration des Teams in eine bestehende Aufbau-

und Ablauforganisation werden an dieser Stelle behandelt.

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Projektumwelt – Stakeholder:

Die Teilnehmenden verstehen die Bedeutung einer angemessenen Stakeholder- und Umfeldanalyse

und die daraus erwachsenen Konsequenzen und Handlungsoptionen.

Grundlagen der Projektplanung:

Inhalt der Projektplanung ist die Erstellung des Projektstrukturplans sowie einer detaillierten

Ablauf-, Termin-, Ressourcen- und Kostenplanung.

Projektcontrolling:

Basis des Projekt-Controllings ist die aktuelle Erfassung der projektrelevanten Aufwände. Ein

permanenter Soll-Ist-Vergleich in Bezug auf Zeit, Kosten und Qualität ist die Grundlage einer

erfolgreichen Projektsteuerung.

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Modul 2: Grafische Darstellung von Projekten mit Microsoft Visio (2 Tage)

Ziel des Trainings

In diesem Workshop erlernen Sie die Erstellung von Flussdiagrammen, Organigrammen, Zeitplänen

und vieles mehr. Durch vorhandene Kenntnisse in Microsoft Office erfahren Sie, wie aussagekräftige

Grafiken in Dokumente und Präsentationen übernommen werden können. Ihren Arbeitsalltag

werden Sie durch klare visuelle Kommunikationspower bereichern können. Sie erlernen die die

Planung von Software-Projekten insbesondere im Bereich von AR/VR Anwendungen. Ebenfalls

werden Sie im Workshop das Entwerfen sowie das Analysieren von Geschäftsprozessen behandeln.

Die Visio Technical Edition ist eine Anwendung für das Erstellen technischer 2D-Diagramme und -

Zeichnungen. Im Vergleich zu CAD-Programmen ist Visio leichter bedienbar.

Zielgruppe

Junge oder zukünftige Projektleiter sowie Mitarbeiter, die auf zukünftige Projektarbeit im Bereich

VR/AR vorbereitet werden sollen. Mitarbeiter aus Organisation und Dokumentation.

Voraussetzungen

Grundlegende PC-, Windows- und Office-Anwenderkenntnisse sind erforderlich, um den Kurs

erfolgreich absolvieren zu können.

Inhalte

Möglichkeiten von Visio:

Mit Microsoft Visio lassen sich Geschäftsprozesse, Projektabläufe, technische Zeichnungen, UML-

Diagramme und vieles mehr als anschauliche Grafik darstellen. Dafür bringt die Software eine

Vielzahl an Werkzeugen und Vorlagen mit.

Oberfläche der Software:

Sie lernen die Arbeitsoberfläche von Visio mit ihrem Datei-Bereich, Menüband, Funktionen und

Inhalten kennen.

Shapes und Schablonen:

Shapes sind die Basiselemente von Visio. In Visio sind praktisch für alle möglichen Anwendungen

Shapes vorhanden. Sie erfahren wofür die einzelnen Shapes verwendet werden, wie man Shapes

erstellt, bearbeitet, einfügt, löscht und miteinander verbindet. Sie erlernen auch das Arbeiten mit

Mastershapes und Schablonen.

Arbeiten mit Text und Objekten:

Sie erfahren wie Texte positioniert und formatiert werden können, wie man Shapes beschriftet und

Texte verschieben und drehen kann. Außerdem erlernen Sie das Erstellen einfacher Zeichenobjekte

und wie sie Objekte verschieben, kopieren, ihre Form und Größe anpassen können.

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Layer erstellen und organisieren:

Ein Zeichenblatt kann aus unterschiedlichen Layern aufgebaut werden. Sie erproben, wie Shapes zu

Layer hinzufügt und entfernt und wie sie für Druck und Ansicht ein- und ausblendet werden können.

Import- und Exportmöglichkeiten:

Wie funktioniert der Import und Export zu anderen Office-Anwendungen und der Export in das

HTML-Format?

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Modul 3: 3D Assets für Unity entwickeln mit Cinema 4D (2 Tage)

Ziel des Trainings

3D Leistungsoptimierung in Unity durch optimierte Workflows in Cinema 4D

Ob Spiel, Architekturvisualisierung oder Maschinenbau. Wenn Ihre Inhalte in eine VR oder AR

Umgebung eingebunden werden sollen, müssen diese für die genutzte Hardware auch optimiert

werden.

In diesem Workshop erlernen Sie die Grundlagen für die Game-Engine-optimierte Aufbereitung von

3D-Objekten mit Cinema 4D. Je besser ihre Inhalte aufbereitet sind, desto störungsfreier und

flüssiger läuft ihre Anwendung. Sie werden im Umgang mit der 3D-Software Cinema 4D von Maxon

geschult und setzen sich mit effizienten Techniken, speziellen Werkzeugen und Workflows

auseinander. Nach einer kurzen Exkursion zur Bedeutung von Game Engine optimiertem Arbeiten,

sowie einer generellen Einführung in die 3D-Software Cinema 4D werden Sie eigenhändig einfache

3D-Objekte erstellen und bereits vorhandene 3D-Objekte optimieren. Sie werden ein so genanntes

Polygonmesh erzeugen und modifizieren, dessen Struktur überprüfen und verbessern, neue

Oberflächenbeschaffenheiten zuweisen und lernen, diese auf ihre Objekte in Bezug auf die Nutzung

in VR oder AR richtig anzuwenden. Außerdem werden Sie die Grundlagen für das Erstellen von

einfachen Animationen für Unity kennenlernen. Am Ende dieser Schulung sind Sie in der Lage,

vorhandene oder eingekaufte 3D-Objekte für die Verwendung in Game Engines wie Unity

aufzubereiten. Sie können vorhandene Fehler direkt am 3D-Modell ausbessern und beheben,

Objekte erweitern, neue Material-Einheiten definieren, und Animationen erstellen. Zudem sind Sie

in der Lage, diese Veränderungen effizient für Unity zu exportieren.

Zielgruppe

Spieleentwickler, Architekten, Konstrukteure, 3D-Entwickler (Engineering, Visualisierung,

Architektur, Gamedevelopment etc.)

Voraussetzungen

Grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Manipulation von 3D Modellen werden

vorausgesetzt (Polygone, Materialien, Texturen, Shader).

Inhalte

Oberfläche der Software

Zunächst lernen sie die Oberfläche des Programms kennen. Die verschiedenen Ansichten sowie

Kernfunktionen sind wichtig für das Verständnis, wie die Software „tickt“. Insbesondere die

Navigation im 3D Raum, der Umgang mit Koordinaten und die wichtigsten Modi’s und Werkzeuge

werden hier gezeigt und geübt.

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3D Modelle erstellen (Modelling)

Sie lernen die Basics des Modellings kennen. Wenn sie ein Digitales Abbild eines Produktes

erschaffen wollen, müssen sie es ggf. digital nachbauen. Wenn sie bereits Konstruktionsdaten aus

dem CAD haben, lernen sie wie man diese für Realtime-anwendungen anpasst.

Mit Werkzeugen Geometrie effizient erzeugen

Wie ein Bildhauer den Meißel und Hammer verwendet um aus einem Marmorblock eine Figur zu

formen, so stehen ihnen auch in Cinema 4D zahlreiche Werkzeuge zur verfügung um Geometrie zu

„bauen“. Damit diese Objekte später in Realtimeanwendungen auch flüssig funktionieren, gehen

wir auf die Feinheiten des „low-Polymodellings“ ein und lernen, wie man Geometrie mit möglichst

wenig Flächen erzeugt.

Texturen sind das Kleid der 3D Objekte

Ihre Objekte sehen noch ziemlich „traurig“ aus, weil noch keine Farbe oder Oberflächen definiert

sind. Mit Materialien lassen sich alle erdenklichen Oberflächen schaffen. Autolack, Holzoberflächen,

Haut, Plastik, Wasser – einfach alles. Damit diese Oberflächen später in der Realtime auch wirklich

sitzen, lernen sie diese anzulegen und in Pixeltexturen zu „backen“.

Animation & Co.

Feste Bewegungsabläufe in Objekten, lassen sich auch schon in Cinema 4D festlegen. Sie lernen die

Timeline zu nutzen und mittels Keyframes erwecken sie Ihre Objekte zum Leben.

Export in das richtige Format.

Aus Cinema 4D heraus in die Realtime hinein. Welche Möglichkeiten Cinema 4D hier bietet, lernen

sie im Letzen Modul kennen.

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Modul 4: Grundlagen Unity (3 Tage)

Ziel des Trainings

Für die Entwicklung einer VR oder AR Anwendung gibt es einige Möglichkeiten. Eine der gängigsten

Herangehensweisen ist die Entwicklung einer Anwendung in der Game-Engine Unity.

Das Ziel der Unity-Grundlagen Schulung ist es, den Teilnehmern einen effizienten Einstieg in die

Möglichkeiten dieser Software zu bieten. Hierbei werden sowohl generelle 3D-Grundlagen wie auch

die spezifischen Bestandteile von modernen Echtzeit-Engines praktisch an einem Kurs-Projekt

gelehrt. Dieses wird nach und nach zusammengesetzt und in den einzelnen Detailstücken intensiv

besprochen.

Die Teilnehmer lernen die wichtigsten Grundlagen um eigene Applikationen für Virtual- oder

Augmented Reality zu erstellen. Anhand des gemeinsam erstellten Endprojektes wird auf die

vielseitigen Teilaspekte einer 3D-Echtzeit-Produktion eingegangen. Die dabei benutzten

Lehrvorlagen sowie die von den Teilnehmern im Rahmen des Kurses erstellten Abschluss-Dateien

werden zum Ende des Kurses an die Teilnehmer übergeben. Diese können dann mit der frei

verfügbaren Unity-Version von der Homepage des Herstellers privat sowie gewerblich genutzt

werden, um z.B. erlernte Sachverhalte weiter zu vertiefen.

Zielgruppe

Spieleentwickler, Unity-Operatoren, Ventuz-Operatoren

Voraussetzungen

Keine Programmierkenntnisse erforderlich

Inhalte



Kernfunktionen sind wichtig für das Verständnis, wie die Software „tickt“.

Arbeiten in 3D, was sind Gameobjekte und Prefabs

Unity arbeitet mit einer Vielzahl an verschiedenen Objekten. Diese lernen sie kennen und nutzen. In

einem Projekt, das angelegt und verwaltet werden will, erfahren sie die Basics über Gameobjekte,

Prefabs, Lichter, Materialien etc. So entsteht langsam aber sicher eine Szene mit der gearbeitet

werden kann.

Basics für Polygonale Objekte und Oberflächen

In Realtime-Anwendungen werden häufig 3D Objekte verwendet. Das kann ein Produkt, ein

Fahrzeug oder sonst etwas sein. Sie lernen die wichtigsten Basics über polygonale Objekte,

Importformate und die Zuordnung eingebetteter Materialien kennen. Mit neuerstellten Materialien

erzeugen sie Oberflächenstrukturen um den Objekten ein realistisches Aussehen zu verleihen.

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Hierbei lernen sie die Standard Shader und ihre Material Kanäle effizient zu nutzen. Texturen aus

dem Web oder selbsterzeugte Texturen aus Photoshop geben den Objekten den letzten Schliff.

Animation von Objekten

Damit sich auf dem Bildschirm auch etwas bewegt oder später die Objekte sogar interaktiv

reagieren, lernen sie die Timeline zu nutzen und Objekte mittels Keyframes zu animieren. Mit dem

Animator verketten sie Animationen zu interaktiven Animationsabläufen.

Realtime kommt von der Grafikkarte

Ihre Anwendung läuft nur so gut, wie sie optimiert ist. Wenn die Hardware nicht mitkommt, ruckelt

es. Sie lernen die Szenen zu optimieren und erfahren etwas über Lightmaps und Lightbaking. Hiermit

unterstützen sie die Grafikkarte und ermöglichen gezielt flüssige Animationsabläufe.

Ohne Programmierung geht es nicht

Im letzten Teil der Schulung stehen Scripte in C# auf dem Plan. Sie lernen wie objektorientierte

Programmierung funktioniert und was sich damit in Unity anstellen lässt.

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Modul 5: Grundlagen Photoshop (2 Tage)

Ziel des Trainings

Die schöne bunte Welt der Virtuellen Realität wird durch Texturen ermöglicht. Texturen sind wie

Tapeten an der Wand. Sie geben der Oberfläche Farbe und Struktur. 3D Modelle in Spielen oder

Simulationen, haben ebenfalls bunte Oberflächen. Diese lassen sich effizient mit Photoshop

gestalten.

Sie können die Mal- und Anpassungswerkzeuge von Photoshop verwenden, um die in einer 3D-Datei

enthaltenen Texturen zu bearbeiten oder neue Texturen zu erstellen. Lernen Sie verschiedene

Möglichkeiten zur Erstellung und Bearbeitung hochwertiger Texturen für die Verwendung in 3D-

Programmen kennen.

Sie lernen die Grundlagen der digitalen Bildbearbeitung kennen und wie Sie beeindruckende

Grafiken modifizieren können. Sie lernen, wie Sie komplexe Motive freistellen oder Bilddetails

haargenau retuschieren können, oder wie mit professionellen Bildbearbeitungstechniken raffinierte

Bildeffekte entstehen. Sie erhalten darüber hinaus einen Einblick in die 3D Funktionen von

Photoshop CC.

Zielgruppe

Spieleentwickler, Architekten, Konstrukteure, 3D-Entwickler, Webdesigner, Screendesigner,

Grafiker

Voraussetzungen

Allgemeiner Umgang mit Windows/Mac

Inhalte



Kernfunktionen sind wichtig für das Verständnis über die Funktionsweise von Photoshop.

Basics der digitalen Bildbearbeitung

Anhand klassischer Retuschearbeiten, lernen sie die wichtigsten Werkzeuge von Photoshop kennen.

Sie lernen den Umgang mit Masken und Ebenen sowie Einstellungsebenen kennen.

Texturen anlegen und bearbeiten

Um in Realtimeanwendungen Texturen verwenden zu können, sind einige Regeln zu beachten.

Diese werden ausführlich besprochen und geübt. Sie erzeugen in Photoshop „kachelbare“

Oberflächen für Stein oder Holz oder bemalen sogenannte UV-Maps um bestehenden Objekten im

Nachhinein einen anderen Look zu verpassen.

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Colorgrading & Co.

Mit Effekten und Filtern, passen sie die Texturen farblich an. Mit Ebeneneffekten ezeugen sie

spezielle Looks für natürliche oder organische Oberflächen. Kenntnisse über den RGB_farbraum

helfen Ihnen die farben ihrer Firma in puncto Corporate Design auch wirklich zu treffen.

Export nach Cinema 4D oder Unity

Texturen müssen exportiert werden um in anderen Softwarelösungen zu funkrtionieren.

In diesem Abschnitt lernen sie die wichtigsten Formate und Einstellungen kennen, die nötig sind um

beste Ergebnisse zu erzeugen.

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Modul 6: Einstieg in die Programmierung für Echtzeit-Anwendungen

(3 Tage)

Ziel des Trainings

Programmieren Sie Ihre eigenen Aktionen in Unity.

Wenn in einer VR Anwendung nichts passiert, ist es ein Bild. Wenn sich etwas bewegt, ist es ein Film

und wenn sie sogar selbst steuern können was sich bewegen soll, dann ist es Interaktion.

In diesem dreitägigen Training werden Teilnehmern ohne Programmiervorkenntnisse die relevanten

Basics der Programmierung und der Grundlagen in C# vermittelt, die notwendig sind, um im

Anschluss den Sprung von „ich hasse Code“ zu „ich liebe Code“ zu bekommen. Mit anderen Worten:

Sie schaffen den perfekten Einstieg in die Programmierung eigener Anwendungen. Sie werden mit

den Grundlagen von objektorientierten Programmier-sprachen, Datentypen, Operatoren, Schleifen

und Variablen vertraut gemacht und so wird Ihnen ein solides Handwerkszeug für eigene

Programme und Funktionen an die Hand gegeben. Sie lernen die Möglichkeiten kennen, wie man

die gewonnen Kenntnisse in der Erstellung eigener Funktionen, Klassen und Scripte in

Echtzeitprogrammen wie Unity und Ventuz einsetzt, so dass der Transfer in die Praxis in jedem Fall

gegeben ist.

Zielgruppe

Spieleentwickler, Unity-Operatoren, Ventuz-Operatoren

Voraussetzungen

Keine Programmierkenntnisse erforderlich

Inhalte

Grundlagen der Programmierung

Damit in Realtimeanwendungen irgendetwas interaktiv funktioniert ist Script-programmierung

nötig. Sie erhalten einen Überblick über die gängigen Programmiersprachen, Zahlensysteme,

Datentypen und Befehle kennen. Anhand der Sprache C#, die in Unity eingesetzt wird, lernen sie die

Grundlagen der objektorientierten Programmiewrung mit ihren Klassen, Verweisen etc. kennen.

Wie Code verfasst, geprüft und in Unity eingesetzt wird und wie er auf Objekte wirkt ist das Ziel des

ersten Basic-Schrittes.

Entwurf von Code

Scripte können aus mehren hundert Zeilen oder aber nur aus vier oder fünf Zeilen bestehen. Scripte

können den Rechner überfordern oder hocheffizient laufen. Auf was man zu achten hat und wie

man performant codet, ist hier das Ziel

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Modul 7: Entwicklung mit Unity auf der

Microsoft HoloLens Plattform (3 Tage)

Ziel des Trainings

Einführung in die Augmented Reality-Entwicklung auf der Microsoft HoloLens.

Sie kennen Unity und fühlen sich in der Entwicklungsumgebung zuhause. In diesem Seminar lernen

sie die Entwicklungsstandards für Anwendungen auf der AR-Brille HoloLens genauer kennen.

Das Ziel des Kurses ist eine Einführung in die Augmented Reality Entwicklung auf der Microsoft

HoloLens. In den vorliegenden Inhalten wird im Detail auf die technische Produktion des zu

zeigenden 3D-Contents sowie die nötige interaktive Programmierung zur Erstellung von

vollständigen Unity-Szenen eingegangen.

Durch den Kurs werden Anwender befähigt, typische Szenarios für die HoloLens in Unity aufzusetzen

und erhalten einen umfassenden Einblick in die nötige Vorbereitung, damit ein vollständiges Projekt

reibungslos auf dieser neuartigen Plattform visualisiert werden kann. Der Kurs ist auf einen

Lehrzeitraum von drei Tagen angelegt.

Zielgruppe

User Interface-Entwickler, Ingenieure, 3D-Entwickler

Voraussetzungen

Teilnehmer sollten in der Lage sein, Skripte in C# anzulegen und zu verstehen. Praxiserfahrung im

Aufbau von Szenen und Funktionalitäten in Unity ist grundlegend erforderlich. Vorhandene

Software-Design- und Mathematik-Kenntnisse (insbesondere Vektoren im 3D-Raum) sind von

Vorteil, aber nicht zwingend notwendig. Praktisches Wissen um den grundlegenden Aufbau von 3D-

Grafik auf Polygonbasis ist rudimentär notwendig. Details in Bezug auf die vorliegende Plattform

werden im Kurs behandelt.

Inhalte

Grundlegender Projektaufbau:

Worauf ist in Unity zu achten, wenn ein HoloLens-Projekt erstellt wird? Welche Einstellungen

werden in der Augmented Reality unterstützt und welche Auswirkungen haben diese?

Unity im holografischen Emulationsmodus:

Um eine reibungslose Entwicklung mit kleinen Turn-Around-Zeiten zu ermöglichen, wird ein

umfassender Emulationsmodus von der HoloLens in Unity angeboten. Hier können Umgebungen

zur Laufzeit in polygonaler Weise betrachtet werden. Der eigentliche Umgang mit diesem Modus ist

der Schlüssel zu schnellen Erfolgen in der Produktion.

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Deployment auf die HoloLens:

Fertige Projekte müssen auf das Abspielgerät gebracht werden. Hier wird besprochen wie.

Positionierung von Objekten im 3D-Raum via dynamischen Anchors:

In einer gegebenen Szene sind meist nicht nur statische Elemente vorhanden. Um zur Laufzeit

Veränderungen am Szenenlayout vornehmen zu können, muss im Detail das Wissen über die

unterliegenden Transform-Mechanismen verstanden worden sein.

Dynamische Instanziierung von Objekten zur Laufzeit:

Die Vorbereitung von Objekten, um sie zur Laufzeit auf der HoloLens einsetzen zu können, erfordert

gewisse Vorkehrungen und Unity-Knowhow um den Aufbau von sogenannten Prefabs. Dies wird im

Detail besprochen.

Dynamische Bewegungen und Interaktion:

Wie kann man Dinge interaktiv über reine Platzierung im Raum hinaus „benutzbar“ machen? Die

hierzu entsprechenden Prefab-Strategien und Skript-Interaktionen werden vermittelt. Hierdurch

lassen sich auch komplexe Objektdarstellungen zusammen mit beinhalteten Funktionen realisieren.

„Under the hood“: Detailaufbau von Realtime-Grafik:

Polygone, Normale, Tangenten: Was sind Polygone, die Grundbestandteile der 3D-Computergrafik?

Welche wichtigen Bestandteile haben sie und wozu kann man diese nutzen?

Triangles, Quads, N-Gons und Tesselierung:

Der strukturelle Aufbau von Polygon-Modellen ist enorm wichtig, um eine adäquate Anzeige zu

gewährleisten. Worauf muss hier geachtet werden und wie kann man diese Situationen

einschätzen?

UV-Sets und Textures:

Um eine Oberfläche eines Modells detailliert darzustellen, bedarf es häufig Bildern und bildlichen

„Tapeten“, die auf dem Model platziert werden müssen. Dies ist wichtig, um eine reale Anmutung

zu erreichen.

Shaders und Materials:

Als letzter Bestandteil bleibt noch die eigentliche Oberflächenbeschaffenheit, um das Endergebnis

möglichst schön abzubilden.

„Best practices“ für die Anzeige von Objektstrukturen:

Wenn Kundendaten vorliegen ist oft gefragt, wie diese anzufassen sind, um eine korrekte Anzeige

zu gewährleisten. Details und Erfahrungswerte werden hier ausgetauscht, um einen reibungslosen

Produktionsablauf zu gewährleisten.

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Framerate Problematiken und Fehlersuche:

Oft sind es triviale, aber nicht selten schwer zu erkennende Details, die eine Produktion stocken

lassen. Die populärsten Probleme fassen wir hier kurz an und lernen Methoden, um eben solche

Stolpersteine von Anfang an auszumerzen.

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Modul 8: Produktions-Pipelines mit Unity auf der

Microsoft HoloLens Platform (3 Tage)

Ziel des Trainings

Unity ist ihnen nicht fremd und sie wollen mit der Game-Engine nun für die Microsoft HoloLens

produzieren. In diesem Workshop gehen wir mit einer Gruppe bereits erfahrener HoloLens

Entwickler in die Umsetzung einer kompletten Produktions-Pipeline. Dieser Kurs vermittelt Ihnen

die Fähigkeit anhand von Physically Based Rendering (PBR) Assets, hochqualitative 3D-

Visualisierungen mit der Unity 3D Engine zu erstellen und zu publizieren. Sie lernen die begrenzte

Rechenpower der HoloLens maximal zu nutzen. Die erstellten Ausgaben gestalten sich grundsätzlich

plattformneutral und können neben der HoloLens auch für beliebige Applikationsarten eingesetzt

werden. Am Ende dieses Trainings sind Sie in der Lage, eine HoloLens Produktion von A-Z

umzusetzen.

Zielgruppe


Voraussetzungen

Teilnehmer müssen die Basiskurse für Unity absolviert haben und sollten ein solides Verständnis für

den Programmierungsprozess besitzen, der für Interaktivität innerhalb ihrer Szenen notwendig ist.

Applikatonsübergreifendes Wissen in der Modellierung und Texturierung von 3D Programmen

(Cinema, 3Ds Max, Blender, Maya o.ä.) ist notwendig für den grafischen Teil des Kurses.

Inhalte

Geometrie-Austausch zwischen Unity und anderen Software Applikationen

Import von Geometrien nach Unity

Importworkflows verschiedener Ausgangs-Formate in der korrekten Darstellung

Troubleshooting der gängigen Geometrie-Formate und die praktische Anwendung des Austausches

Aufteilung der Geometrie-Oberflächen

Animationstransporte

weiterführende Themen

Polygone, Texturen und UV Koordinaten

Aufsetzen der Geometrie und ihrer verschiedenen Eigenschaften wie Normale und

Darstellungsabweichungen

Vernünftige Texturen und ihr Zugriff in Shadern für akkurate und gut aussehende Objekte im

Physically Based Rendering

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UV Koordinaten und ihre Gruppierungen in Zusammenfassungen für Flexibilität bei der Darstellung

von Objekten

Aufsetzung der relevanten Teile in einer der verallgemeinerten Form über mehrere Softwarepakete

hinweg

Nutzung in Unity

Zugriff auf Shader Oberflächen

Shader und Materialien

Verständnis von Shadern und der dazugehörigen Materialien

Zusammenfassung aller Teile in einem kompletten Renderpass

Oberflächen, Texturen, Lichtern und anderen Einflüsse zur Erzeugung korrekt beleuchteter Pixel

Diese Konzepte müssen bei jedem Durchgang vollständig verstanden worden sein, um die richtige

Ausgabe aus der richtigen Eingabe zu erhalten.

Physically Based Rendering in der Theorie

Korrekte Oberflächeneigenschaften darstellen

Unterscheidung zwischen z.B. zwischen Metall, Plastik oder jeder anderen Zwischenstufe zwischen

künstlichen Materialien in deren Darstellung

Planung, welche Texturdateien und Shader-Fähigkeiten benötigt werden, um praktisch alles zu

visualisieren, was in einem Projekt vorkommen könnte.

Fortgeschrittene Texture-Workflows via Algorithmic Substance Painter

Integration in die Pipeline

Im Ergebnis: Ein hochwertiger Look für beliebige Assets direkt in Unity

Post-Processing der Inhalte

Die abschließende Feinarbeit

Post-Effekte wie Überstrahlung und korrektes Anti-Aliasing

Diverse Beispiele von Unity’s Fähigkeit, das finale Bild aufzuhübschen.

Bei diesem Szenario ist Performanz ein wichtiger Gesichtspunkt und wird mit den Teilnehmern

genauer erörtert.

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Modul 9: Entwicklung mit Unity auf der HTC Vive Plattform (2 Tage)

Ziel des Trainings

Sie wollen ihre Inhalte mit Unity auf die Steam-Plattform für Open-VR und HTC Vive bringen.

Das Ziel des Kurses ist eine Einführung in die Virtual Reality Entwicklung auf der HTC Vive. Die

Erstellung der Realtime-Anwendungen geschieht in Unity. In den vorliegenden Inhalten wird im

Detail auf die technische Produktion des zu zeigenden 3D Contents sowie die nötige interaktive

Programmierung zur Erstellung von vollständigen Unity Szenen eingegangen. Durch den Kurs

werden Anwender befähigt, typische Szenarios für die HTC Vive in Unity aufzusetzen und erhalten

einen umfassenden Einblick in die nötige Vorbereitung, damit ein vollständiges Projekt reibungslos

auf dieser neuartigen Plattform visualisiert werden kann.

Zielgruppe

3D Entwickler aus allen Bereichen (Gamedevelopment, Visualisierung, Architektur etc.)

Voraussetzungen

Teilnehmer sollten in der Lage sein, Skripte in C# anzulegen und zu verstehen. Praxiserfahrung im

Aufbau von Szenen und Funktionalitäten in Unity ist grundlegend erforderlich.

Vorhandene Software-Design und Mathematik-Kenntnisse (insbesondere Vektoren im 3D-Raum)

sind von Vorteil, aber nicht zwingend notwendig.

Praktisches Wissen um den grundlegenden Aufbau von 3D-Grafik auf Polygonbasis ist rudimentär

notwendig. Details in Bezug auf die vorliegende Platform werden im Kurs behandelt.

Inhalte

Grundlegender Projektaufbau:

Worauf ist in Unity zu achten, wenn ein HTC Vive-Projekt erstellt wird. Welche Einstellungen werden

in der Virtual Reality unterstützt und welche Auswirkungen haben diese.

Unity als Virtual Reality Umgebung:

Um eine reibungslose Entwicklung mit kleinen Turn-Around-Zeiten zu ermöglichen, wird ein

umfassender Emulationsmodus für die HTC Vive in Unity angeboten. Hier können Umgebungen zur

Laufzeit in polygonaler Weise betrachtet werden. Der eigentliche Umgang mit diesem Modus ist der

Schlüssel zu schnellen Erfolgen in der Produktion.

SteamVR Software und Asset Store Packages:

Um mit Steam für die HTC Vive zu entwickeln, muss außerhalb von Unity sowie innerhalb des

Projektes 3rd Party Software eingebunden werden, um die Hardware voll zugänglich zu machen.

Wir besprechen die genaue Vorgehensweise sowie ihre Fallstricke.

Seite 19

Deployment auf die HTC Vive:

Fertige Projekte müssen als EXE auf das Abspielgerät gebracht werden. Hier wird besprochen wie.

Positionierung von Objekten im 3D Raum mit Physics Interaktion: In einer gegebenen Szene sind

meist nicht nur statische Elemente vorhanden. Um zur Laufzeit Veränderungen am Szenenlayout

vornehmen zu können, muss im Detail das Wissen über die unterliegenden Transform-

Mechanismen verstanden worden sein. Wie werden Physik-Effekte eingebunden, was ist beim

dynamischen Aufbau zu beachten.

VRTK als Einstiegshilfe zum Umgebungsaufbau:

Alleine die Szene aufzubauen, reicht nicht für eine Benutzbarkeit. Mit dem VRTK als Hilfsmittel

lernen wir, Objekte berührbar und benutzbar zu machen. So wird aus einer statischen Umgebung

eine dynamische Szenerie.

Dynamische Instanziierung von Objekten zur Laufzeit:

Die Vorbereitung von Objekten, um sie zur Laufzeit auf der HTC Vive einsetzen zu können, erfordert

gewisse Vorkehrungen und Unity-Knowhow um den Aufbau von sogenannten Prefabs. Dies wird im

Detail besprochen.

Szenen-Dynamik und Animationen:

Wie kann man Dinge interaktiv über reine Platzierung im Raum hinaus komplex „benutzbar“

machen. Die hierzu entsprechenden Prefab-Strategien und Skript-Interaktionen werden vermittelt.

Hierdurch lassen sich auch komplizierte Objektdarstellungen zusammen mit beinhalteten

Funktionen realisieren.

Framerate Problematiken und Fehlersuche:

Oft sind es triviale, aber nicht selten schwer zu erkennende Details, die eine Produktion stocken

lassen. Die populärsten Probleme fassen wir hier kurz an und lernen Methoden, um eben solche

Stolpersteine von Anfang an auszumerzen.

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Modul 10: Produktions-Pipelines mit Unity auf der

HTC Vive Plattform (3 Tage)

Ziel des Trainings

HTC Vive VR Schulung: Nutzen Sie die HTC Vive für Ihre VR-Business Anwendungen

Sie haben Unity kennengelernt und vielleicht schon ein paar kleine Applikationen mit den Steam-

Plugins für die HTC Vive umgesetzt. Dann folgt hiermit der Schritt in die Professionalität. Lernen Sie

in diesem dreitägigen Workshop, wie Sie von der ersten Idee bis zur fertigen, interaktiven VR-

Anwendung die richtigen Vorgehensweisen und Workflows anwenden. Sie gehen durch die

relevanten Schritte der gesamten Produktions-Pipeline und lernen auch die notwendigen Kniffe und

Eigenarten der HTC Vive kennen. Dieser Kurs vermittelt Ihnen die Fähigkeit anhand von Physically

Based Rendering (PBR) Assets, hochqualitative 3D-Visualisierungen mit der Unity 3D Engine zu

erstellen und zu publizieren. Die erstellten Ausgaben gestalten sich grundsätzlich plattformneutral

und können neben der HTC Vive Plattform auch für beliebige Applikationsarten eingesetzt werden.

Am Ende dieses Trainings sind Sie in der Lage, eine Produktion für die HTC Vive von der Planung bis

zur Veröffentlichung umzusetzen.

Zielgruppe


Voraussetzungen

Sie sollten mindestens einen der Unity Grundlagen Trainings absolviert haben und sollten ein solides

Verständnis für den Programmierungsprozess besitzen, der für Interaktivität innerhalb ihrer Szenen

notwendig ist. Applikatonsüberspannendes Wissen in der Modellierung und Texturierung von 3D

Programmen (Cinema, 3Ds Max, Blender, Maya o.ä.) ist notwendig für den grafischen Teil des

Kurses.

Inhalte

Geometrie-Austausch zwischen Unity und anderen Software Applikationen

Import von Geometrien nach Unity

Importworkflows verschiedener Ausgangs-Formate in der korrekten Darstellung

Troubleshooting der gängigen Geometrie-Formate und die praktische Anwendung des Austausches

Aufteilung der Geometrie-Oberflächen

Animationstransporte

weiterführende Themen

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Polygone, Texturen und UV Koordinaten

Aufsetzen der Geometrie und ihrer verschiedenen Eigenschaften wie Normale und

Darstellungsabweichungen

Vernünftige Texturen und ihr Zugriff in Shadern für akkurate und gut aussehende Objekte im

Physically Based Rendering

UV Koordinaten und ihre Gruppierungen in Zusammenfassungen für Flexibilität bei der Darstellung

von Objekten

Aufsetzung der relevanten Teile in einer der verallgemeinerten Form über mehrere Softwarepakete

hinweg

Nutzung in Unity

Zugriff auf Shader Oberflächen

Shader und Materialien

Verständnis von Shadern und der dazugehörigen Materialien

Zusammenfassung aller Teile in einem kompletten Renderpass

Oberflächen, Texturen, Lichtern und anderen Einflüsse zur Erzeugung korrekt beleuchteter Pixel

Diese Konzepte müssen bei jedem Durchgang vollständig verstanden worden sein, um die richtige

Ausgabe aus der richtigen Eingabe zu erhalten.

Physically Based Rendering in der Theorie

Korrekte Oberflächeneigenschaften darstellen

Unterscheidung zwischen z.B. zwischen Metall, Plastik oder jeder anderen Zwischenstufe zwischen

künstlichen Materialien in deren Darstellung

Planung, welche Texturdateien und Shader-Fähigkeiten benötigt werden, um praktisch alles zu

visualisieren, was in einem Projekt vorkommen könnte.

Fortgeschrittene Texture-Workflows via Algorithmic Substance Painter

Integration in die Pipeline

Im Ergebnis: Ein hochwertiger Look für beliebige Assets direkt in Unity

Post-Processing der Inhalte

Die abschließende Feinarbeit

Post-Effekte wie Überstrahlung und korrektes Anti-Aliasing

Diverse Beispiele von Unity’s Fähigkeit, das finale Bild aufzuhübschen.

Bei diesem Szenario ist Performanz ein wichtiger Gesichtspunkt und wird mit den Teilnehmern

genauer erörtert

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Modul 11: Entwicklung mit Unity auf dem

Apple Augmented Reality-Framework ARKit (3 Tage)

Ziel des Trainings

Dieser Kurs vermittelt den Teilnehmern einführendes Wissen über Apple’s ARKit und Augmented

Reality Entwicklung auf iOS 11 Geräten wie iPhones und iPads. Es werden die grundlegenden

Vorgehensweisen erörtert, um ein ARKit System in Unity aufzusetzen, welches dann via XCode auf

ein begleitendes Gerät zur Revision publiziert wird. Dies stellt das Fundament für die Entwicklung

von überzeugenden AR Applikationen dar, welche 3D Grafik nahtlos mit einem Echtzeit-Videobild

eines Handgerätes zusammenführen. Themen wie Umgebungs- und Detailerkennung durch das

Videobild, platzieren von Objekten sowie praktische Beispiele für viele andere AR-Konzepte werden

vorgeführt. Die Herstellung von Interaktion mit den platzierten Objekten wird genauer erläutert,

wodurch weitere Möglichkeiten geschaffen werden, die AR-Erfahrung noch zu verbessern. Die iOS

Plattform und ihr komplexes Ökosystem ist ein Schlüsselthema in diesem Kurs und ermöglicht neuen

Entwicklern somit einen schnellen Start in die Entwicklung mit diesen populären Geräten.

Zielgruppe

User Interface-Entwickler, Unity Entwickler, 3D-Entwickler

Voraussetzungen

Teilnehmer benötigen Erfahrung in der C# Entwicklung mit Unity und ein Verständnis für die

Erstellung von Unity Szenen für die Publizierung. Theoretischer Hintergrund über 3D

Koordinatensysteme und Augmented Reality Theorie im Allgemeinen ist notwendig; Verständnis für

3D Geometrie und Shader stellt ein Plus dar. Vorhandene iOS Entwicklungserfahrung ist von Vorteil.

Inhalte

iOS Entwicklung mit Unity

Die Entwicklung mit iOS ist eine der komplexeren Problemstellungen in der Verwendung mit Unity

um AR Applikationen herzustellen. Code-signing und lange Entwicklungszyklen sind eine verbreitete

Problematik für viele neue Entwickler die versuchen, im Apple Ökosystem Fuß zu fassen. Wie man

an Dinge wie Geräteregistrierung, XCode Einstellungen, Apple Developer Profile,

Zertifikatserstellung und TestFlight Publizierung heran tritt, lernen wir in diesem Kapital. Unity wird

als eine Basis für korrekten Szenenaufbau benutzt und es wird eine komplette Pipeline vom Editor

bis aufs Abspielgerät erklärt.

AssetStore Voraussetzungen und ARKit Plugins

Unity selbst ist nur eines der Schlüsselelemente für die Entwicklung mit ARKit. Ein Teil der Magie

passiert innerhalb interner Bibliotheken auf der Apple iOS Seite, die zuerst in Unity verfügbar sein

müssen. Wir erklären die Verwendung des AssetStores um ein korrektes ARKit Integrationsplugin

einzubinden und benutzen dieses Wissen um unsere ersten ARKit Verbindungen aufzubauen.

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Voraussetzungen für ein gutes AR Erlebnis

Videoeinbindung bringt ihre eigene Klasse von Problemen und Limitationen mit sich.

Beleuchtungsszenarios für die Erkennung von Details, Datengenauigkeit der ausgelesenen

Umgebung und verschiedene andere Voraussetzungen müssen verstanden sein, um ein gut

funktionierendes AR Erlebnis aufsetzen zu können. Wir diskutieren über die verschiedenen Wege,

AR in reale Situationen einzubauen und zeigen Problemstellungen, die beachtet werden müssen in

der Entwicklung.

Umgebungserkennung und ARKit Hintergründe

Wie erkennt der ARKit die Umgebung und ermöglicht es uns, 3D Grafiken in die Videobilder

einzusetzen? Wir schauen uns die unterliegenden Prinzipien der visuell-bewegten Odometrie sowie

die daraus resultierenden Fähigkeiten der Erkennungsalgorithmen an, um unsere Hierarchien in den

angezeigten Hintergrund zu transferieren. Koordinatensysteme sind ein Schlüsselelement für die

Kombination der ausgelesenen 3D Punktewolke des ARKits mit den Objekten unserer Szene.

Trefferpunkterkennung und dynamische Objekte

Da nun ein Verständnis für unsere Umgebung vorliegt, ist es von Nöten, einen Punkt in der

Umgebung zu identifizieren, so dass wir ein dynamisches Objekt an dessen Position erstellen

können. Instanziierung ist der Weg um diese Problematik zu lösen und zusammen mit Prefabs

sprechen wir über ein Cloning-Setup, mit dem wir Inhalte in unserem 3D-Raum platzieren können.

Dies ermöglicht uns, „Dinge“ in der Welt des Videobilds zu platzieren.

Ebenenerkennung und Verankerung

Der ARKit liefert uns verschiedene komplexe Informationen, die wir für Positionierungszwecke

auswerten können. Ebenen ermöglichen uns, Orientierungen auf Inhalte anzuwenden, bezogen auf

Oberflächen wie Tische, Wände, etc. Dynamische Verankerung bewegt die Inhalte dann im Bezug

auf die Hintergrundszene. Wie dies aufzusetzen ist, so dass eine Verbindung ist mit den

verschiedenen Spielobjekten besteht, stellt einen kritischen Schritt dar, um Dinge fest in Szene zu

setzen.

Lichteinschätzung und Verdeckung

Für eine nahtlose Einbindung der platzierten Inhalte ist eine Einschätzung der angezeigten

Lichtsituation im Videobild notwendig. Glücklicherweise liefert ARKit einige Daten der umgebenden

Lichtsituation. Wir erörtern ambiente Lichteinflüsse auf den Szeneninhalt in Unity und integrieren

die ARKit Resultate. Verdeckung ist ein weiteres Thema das notwendig ist, für den glaubwürdigen

Einbau der Prefabs, da Objekte sich „verstecken“ müssen, sobald Wände oder Sichtbarrieren

auftauchen. Die Fähigkeiten des ARKits für diese Problemstellung werden im Detail erörtert.

Debugging und Visualisierung der Umgebung

Oft ist es einfacher, ein Verständnis für das Umgebungsszenario aufzubauen, wenn es grafisch

visualisiert wird. Durch die Anzeige, was ARKit wirklich tut, gewinnen wir ein klareres Bild bei

falschem Verhalten in der Platzierung und Orientierung unserer Objekte. Dies geschieht durch die

Visualisierung spezieller Eigenschaften der unterliegenden Punktewolke und die Nutzung dieser

Informationen in der angezeigten Umgebung.

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Performanceeinschränkungen von Mobilgeräten

Mobile Entwicklung konfrontiert uns mit speziellen Hürden in der Performanz, da innerhalb von AR

Applikationen viele Informationen auf einem kleinen Gerät verarbeitet und angezeigt werden

müssen. Korrekte 3D Geometrie und Performanceeinschränkungen der Logik und der Inhalte sind

sehr wichtige Punkte, um eine fehlerfreie Ausführung mit hohen Bildraten auf dem Gerät zu

garantieren. Wir sprechen über typische Performanceproblematiken und wie sie umgangen werden

können.

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