AltspaceVR: Netzwerk-Resilienz-Messungen der kollaborativen V/AR-Plattform
Das Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach hat das Toleranzverhalten der virtuellen Kollaborationsplattform AltspaceVR bei Netzwerkeinschränkungen untersucht. Die Untersuchung der Plattform wurde unter Berücksichtigung unterschiedlicher Netzwerkparameter und -szenarien durchgeführt.
Fellbach, 24.06.2021 – Das Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach hat virtuelle Besprechungsszenarien auf der Kollaborationsplattform AltspaceVR aufgebaut und mittels Netzwerkemulation das Toleranzverhalten gegenüber Netzwerkeinschränkungen beurteilt. Untersucht wurde der Einfluss von hoher Latenz, geringer Bandbreite und hohem Paketverlust, die Reaktion der Plattform auf Verbindungsunterbrechungen sowie der Netzwerk-Ressourcenbedarf bei unterschiedlicher Nutzer-Anzahl und -Aktion.
Verteilte, kollaborative Virtual-Reality (VR)-, Augmented-Reality (AR)- und Mixed-Reality (MR)-Umgebungen ermöglichen die interaktive Zusammenarbeit in Echtzeit und über Distanz in einer gemeinsamen 3D-Szene. Vorteile verteilter VR/AR/MR-Anwendungen liegen in der Reduktion von Reisekosten und -zeiten, in der Beschleunigung von Reaktionszeiten und Entwicklungszyklen sowie in der Verringerung von Fehlerquoten. Übertragungsstörungen aufgrund individueller, oft standortabhängiger Netzwerkbeeinträchtigungen sind hierbei häufig ein Problem. Die Resilienz der Plattform gegenüber Netzwerkstörungen sowie die stets wachsenden Ansprüche der Nutzer an die Funktionalität der Anwendungen stellen Technologie-Entwickler vor große Herausforderungen.
Vor diesem Hintergrund hat das VDC ein virtuelles Besprechungsszenario mittels Netzwerkemulation aufgebaut, um belastbare Aussagen zum Toleranzverhalten verteilter, virtueller Kollaborationsplattformen bei Netzwerkeinschränkungen treffen zu können. Der entwickelte Messaufbau umfasst neben einem Netzwerkemulator ein HMD, einen Roboter zur automatisierten Handcontrollersteuerung, eine (Highspeed-) Kamera als Auge im HMD und mehrere PCs für einen Multi-User Messaufbau.
Die Untersuchungen umfassten Besprechungsszenarien, in welchen ein User verringerte Bandbreite, hohe Latenz, hohen Paketverlust und Verbindungsunterbrechungen als Netzwerkeinschränkungen erfuhr. Netzwerkeinschränkungen führten bei AltspaceVR teilweise zu Instabilitäten, wenn einzelne Netzwerkparameter allgemein, also unabhängig der Anwendung, mangelhafte Werte annehmen.
Bandbreite: Unterhalb einer Bandbreite von 0,064 Mbit/s ist die Kommunikation in AltspaceVR nicht mehr möglich und es kann zum Verbindungsabbruch mit der Plattform kommen.
Paketverlust: Bei Werten ab 2% wird die Gestik des Nutzers teilweise mit gelegentlichen Aussetzern übertragen; bei Sprachübertragung verliert die Stimme an Tiefe und wirkt verzerrt.
Latenz: Außer der verzögerten Übertragung von Gestik und Sprache treten bei Latenzen bis zu 500 ms keine Einschränkungen der Nutzererfahrung auf.
Verbindungsabbruch: Eine Unterbrechung der Netzwerkverbindung von fünf Sekunden führt zum Austritt einer laufenden Besprechung/Veranstaltung in AltspaceVR. Der Wiedereintritt zur Plattform dauert 28 Sekunden und der Nutzer wird nicht zur abgebrochenen Besprechung wiederverbunden.
Zusätzlich wurden die unter Netzwerkeinschränkungen gehaltenen, virtuellen Besprechungen anhand von Audio-Video-Aufnahmen qualitativ bewertet. Entsprechende Aufnahmen des Kontrollversuchs sind auf dem YouTube-Kanal des Virtual Dimension Centers Fellbach zu finden.
Der gesamte Werkstattbericht #08 „Kollaborative V/AR“ ist hier zu finden: www.vdc-fellbach.de/wissen/fachinformationen/studien-analysen/
Die vorgestellten Arbeiten entstanden im Rahmen des Projekts „Applikationszentrum V/AR“, welches durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg gefördert wird.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Jonas Gröpl
+49 (0) 711 / 58 53 09 - 12
jonas.groepl@vdc-fellbach.de
Originalpublikation:
DOI: 10.6084/m9.figshare.14837877
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