Mixed Reality Fire Extinguisher-Simulator

Feuerlöschen ist eine wichtige Fähigkeit im Alltag. Ein plötzlich ausbrechender Brand kann enorme Schäden an der Umwelt verursachen und sogar zu Todesfällen führen. Die meisten Menschen haben jedoch noch nie in ihrem Leben einen Feuerlöscher benutzt, was in kritischen Situationen zu falschen Entscheidungen führen kann. Herkömmliche Feuerlöschertrainings zielen darauf ab, dieses Problem zu beheben, erfordern jedoch einen erheblichen organisatorischen Aufwand und finanzielle Kosten. Eine vielversprechende Alternative, die wiederholbare, sichere und kostengünstige Trainingsszenarien ermöglicht, bietet die virtuelle Realität (VR).Bestehende VR-Simulatoren simulieren bereits gut die Struktur herkömmlicher Trainings, aber den meisten fehlt es an Realismus, wenn es um physisches Feedback geht. Aufbauend auf diesen Ansätzen wurde in dieser Diplomarbeit ein Mixed Reality (MR) Feuerlöschersimulator entwickelt, der einen realen, getrackten Feuerlöscher in die virtuelle Umgebung integriert und zusätzlich durch haptisches Feedback erweitert. Zwei zentrale Hardware-Mechanismen wurden dabei umgesetzt: ein Gewichtsbalance-System, um den Masseverlust während des Löschvorgangs zu simulieren, sowie eine Rückstoßsimulation, um die auftretenden Kräfte beim Sprühen nachzustellen.Um den Ablauf realer Feuerlöschertrainings möglichst genau nachzubilden, wurde der Simulator in drei verschiedene Lernszenarien unterteilt: Präsentation, Übung und Test. In Kombination mit dem gleichzeitigen Tracking von Händen und Controllern sowie der Implementierung grundlegender Löschmechaniken erschafft dieses System ein intuitives und immersives Trainingserlebnis.Durch einen Expertentest und eine User Study mit 29 Teilnehmern wurde die Applikation bewertet, wobei die Ergebnisse überwiegend sehr positives Feedback hinsichtlich Bedienbarkeit und Trainingsrelevanz zeigen. Trotz bestehender Einschränkungen, insbesondere in Bezug auf die Erzeugung von Stress und Realismus, hat der entwickelte Prototyp ein hohes Potenzial als ergänzende Alternative zu konventionellen Feuerlöschertrainings.