Webová virtuální realita: nový způsob prezentace geoprostorových dat

Bc. Jan Horák

Master's thesis

Web virtual reality: a new way of presenting geospatial data

Abstract:

Virtuální realita je stále častěji uvažována v kontextu geoprostorových dat, 3D modelů měst a urbanismu. Jakožto nový způsob vizualizace přináší nové možnosti, ale i nevýhody. Standardní způsob implementace vizualizací využívající virtuální reality je v podobě desktopových aplikací, které oproti webovým nedisponují vysokou dostupností. Z tohoto důvodu se práce zabývá průzkumem soudobých webových technologií umožňujících tvorbu virtuálních prostředí zobrazujících geografická data. Hlavním cílem práce je identifikace vhodné technologie pro tvorbu virtuálního prostředí na webu a následná implementace pilotní aplikace za použití vybrané technologie. Teoretická část práce představuje klíčové koncepty, jimiž je koncepce virtuální reality, základy lidské percepce a principy 3D modelování a grafiky. Za účelem vhodného výběru následuje podrobná analýza dostupných technologií v kontextu procesu tvorby výsledné vizualizace. Výsledkem výběru se stala aplikace Wonderland engine. Praktická část práce představuje návrh a implementaci pilotní aplikace na základě vybrané technologie. Implementace pilotní aplikace se skládá ze dvou klíčových kroků, a to transformace dat a tvorby virtuálního prostředí. Práce poskytuje detailní popis procesu transformace dat. Pilotní aplikace zobrazuje 3 separátní 3D vizualizace historického centra Brna ve virtuálním prostředí. Výsledná aplikace je dostupná z internetu a podporuje různé typy zařízení (Virtuální brýle, Stolní počítač, Mobil). Ověření vhodnosti technologie je založeno na uživatelském testování použitelnosti pilotní aplikace. Uživatelské testování proběhlo na 11 respondentech pomocí asistovaného průchodu aplikací a vyplnění dotazníku. Aplikace byla v kontextu vizualizace geoprostorových dat vyhodnocena jakožto použitelná, tudíž i vybraná technologie jako vhodná.

Abstract:

Virtual reality is increasingly being considered in the context of geospatial data, 3D city models, and urbanism. As a new method of visualization, it brings new possibilities but also drawbacks. The standard approach to implementing visualizations using virtual reality often takes the form of desktop applications, which, unlike web-based solutions, lack high availability. For this reason, the work focuses on exploring contemporary web technologies that enable the creation of virtual environments displaying geographic data. The main objective of the work is to identify suitable technology for building a virtual environment on the web and subsequently implement a pilot application using the chosen technology. The theoretical part of the work introduces key concepts, such as the concept of virtual reality, the basics of human perception, and the principles of 3D modeling and graphics. A detailed analysis of available technologies in the context of the process of creating the final visualization follows. The result of the selection is the Wonderland Engine application. The practical part of the work presents the design and implementation of a pilot application based on the selected technology. The implementation of the pilot application consists of two key steps: data transformation and the creation of a virtual environment. The study provides a detailed description of the data transformation process. The pilot application showcases three separate 3D visualizations of the historical center of Brno in a virtual environment. The resulting application is accessible online and supports various types of devices (Virtual Headsets, Desktop Computers, Mobiles). The suitability of the technology is verified through usability testing of the pilot application. Usability testing was conducted with 11 respondents using an assisted walkthrough of the application and completing a questionnaire. In the context of geospatial data visualization, the application was evaluated as usable, confirming the chosen technology as suitable

Keywords

GIS, VR, XR, WEB, Virtuální realita, Uživatelské testování, 3D, Virtual reality, User testing

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 1. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 13. 2. 2024
• Supervisor: RNDr. Lukáš Herman, Ph.D.
• Reader: doc. Mgr. Bc. Zdeněk Stachoň, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Cartography and geoinformatics / Cartography and geoinformatics