Studie über die menschliche Wahrnehmung von Transparenzhinweisen in Videospielen

In dieser Arbeit wird die subjektive Beurteilung von Opazität, Reflexivität und Refraktion von transparenten Objekten in Videospielen und der Einfluss fortgeschrittener Rendering-Techniken in Hinblick auf diese Bewertung untersucht. Hierfür ist durch die beiden Spiele-Engines Unity Engine und Unreal Engine Bildmaterial erzeugt worden, welches transparente Objekte in unterschiedlichen Umgebungen zeigt. Jeder Transparenzhinweis wurde für die einzelnen Szenen isoliert und sowohl mit verschieden starker Parametrisierung und durch verschiedene Rendering-Techniken erstellt. Für die Erfassung der subjektiven Beurteilungen wurde eine Nutzerstudie durchgeführt. In zwei separaten Abschnitten, einem für die Parametrisierung und einem für die Rendering-Techniken, sollten die Befragten aus einer Auswahl von Bildern dasjenige wählen, welches sie optisch am ansprechendsten finden. Für die Opazität lassen sich je nach Art der Szene abweichende Tendenzen beobachten. Ein niedrigerer Wert dieses Transparenzhinweises wird bevorzugt, wenn das transparente Objekt
dahinterliegende Elemente verdecken könnte. Andernfalls werden höhere Ausprägungen favorisiert. Sowohl bei der Reflexivität als auch bei der Refraktion durch den Brechungsindex ist eine Präferenz für höhere Parametrisierungen festzustellen. Im Gegensatz dazu wird bei der Refraktion durch eine Normal Map eine geringe Ausprägung und das Nichtvorhandensein dieses Hinweises bevorzugt. Insgesamt konnte eine gute Erkennungsrate durch die einzelnen Transparenzhinweise festgestellt werden; Ausnahme hiervon sind die Szenen mit Opazität, in denen keine X-Junctions vorkommen. Die Untersuchung bezüglich der Rendering- Techniken zeigte eine leichte Tendenz zu einer einfacheren Darstellung der Reflexivität. Die Ergebnisse für die anderen Transparenzhinweise sind ausgeglichen.

This thesis examines the subjective evaluation of opacity, reflectivity and refraction of transparent objects in video games as well as the influence of advanced rendering techniques on this evaluation. For this reason, the two game engines Unity Engine and Unreal Engine have been used to generate graphical stimuli that show transparent objects in different environments. Each transparency cue was isolated for the individual scenes and created with different degrees of parameterisation and by using different rendering techniques. To determine the subjective evaluations, a survey was conducted. In two separate sections, one for parameterisation and one for rendering techniques, participants were asked to choose the most appealing image out of a selection of graphics. For the opacity, different tendencies can be observed depending on the nature of the scene. A lower value for this transparency cue is preferred if the transparent object could occlude elements behind it. Otherwise, higher degrees of opacity are favoured. For both reflectivity and refraction by refractive index, a preference for higher parameterisations can be observed. In contrast, for refraction by a normal map, a lower degree of the cue and its absence are preferred. Overall, the individual transparency cues showed a high level of recognition for the transparent object. Scenes with opacity that do not contain X-junctions are
an exception to this. The analysis regarding the rendering techniques showed a slight tendency towards a simpler representation of reflectivity. The results for the other transparency cues are balanced.