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Bachelor thesis

Conceptualization and implementation of a Virtual Reality Serious Game for visualizing enzymatic processes through bioluminescence using Unreal Engine.

Abstract

EN
This project focuses on the development of a VR Serious Game implemented using the Unreal Engine. The game aims to teach the complex principles of enzymes in an illustrative and interactive manner. By simulating bioluminescence, a natural phenomenon caused by the activity of specific enzymes, players are intended to gain a deeper understanding of the function and significance of enzymes in biological systems. For instance, the player might find themselves underwater experiencing the bioluminescence of marine life. Floating enzymes can be used to explore the lock-and-key principle. Various environmental values (such as temperature, pH level, substrate concentration, and water pollution) can be altered using different controls, with real-time changes observed through the glowing and enzymatic representation. A narrator's voice will accompany the player. The immersive VR experience allows for direct interaction with the environment, enabling experimentation and learning, thereby making complex scientific concepts tangible and understandable.

DE
In diesem Projekt geht es um die Entwicklung eines VR-Serious Game, das mithilfe der Unreal Engine umgesetzt wird. Das Spiel zielt darauf ab, die komplexen Prinzipien des Themas Enzyme auf anschauliche und interaktive Weise zu vermitteln. Durch die Simulation von Biolumineszenz, einem natürlichen Phänomen, das durch die Aktivität spezifischer Enzyme hervorgerufen wird, sollen Spieler ein tieferes Verständnis für die Funktionsweise und Bedeutung von Enzymen in biologischen Systemen erlangen. Der Spieler soll sich z.B. unter Wasser befinden und dort das Meeresleuchten der Unterwasserlebewesen erleben. Herumschwebende Enzyme können genutzt werden, um das Schlüssel-Schloss Prinzip zu erkunden. Anhand von verschiedenen Reglern können Werte der Umwelt (z.B. Temperatur, pH-Wert, Substratkonzentration und Wasserverschmutzung) geändert werden und in Echtzeit anhand des Leuchtens und der enzymatischen Darstellung Änderungen beobachtet werden. Eine Sprecherstimme wird den Spieler begleiten. Das immersive VR-Erlebnis ermöglicht es, durch direkte Interaktion mit der Umgebung experimentieren und lernen zu können, wodurch komplexe wissenschaftliche Konzepte greifbar und verständlich gemacht werden.