Bachelor's Thesis

Game Demo of Drone Piloting in Virtual Reality

Final Thesis 14.41 MB

Author of thesis: Artur Anisimov

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Daniel Bambušek

Reviewer: prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Abstract:

This thesis focuses on the development of a virtual reality video game in which the user controls a drone moving through a virtual model of the real world. The video game was implemented in the Unity game engine using the Cesium platform and Google Photorealistic 3D Tiles data to display a realistic 3D environment. The drone controls were designed to be understandable both for experienced players and for users without prior experience with game controllers or drone operation. To improve user orientation and simplify drone control, three camera modes were created: FPV, TPV, and FPV Head Tracking. Furthermore, three game modes focused on different types of interaction with the drone were implemented: package delivery, racing, and shooting mode. The results of the work were evaluated through user testing of the game and camera modes. The results showed that users preferred the TPV and FPV Head Tracking modes, while the FPV mode was evaluated less positively due to more difficult spatial orientation and higher control complexity. Among the game modes, the racing mode was evaluated as the clearest and most understandable.

Keywords:

virtual reality, VR, drone, game, game development, Unity, Cesium, C#

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.

Topics for thesis defence

  1. Jak složité by bylo dopracování jednoduchého fyzikálního modelu, který by například respektoval setrvačnost dronu a odpor vzduchu a zobrazoval realisticky náklon dronu při akceleraci a brždění?
  2. Bylo by možné do software doplnit simulaci vlivu prostředí, například větru a poryvů větru?
  3. Kolik odhadem výsledné práce jste realně implementoval?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

doc. Ing. Jan Kořenek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Lengál, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Bohuslav Křena, Ph.D. (člen)
Ing. Šárka Květoňová, Ph.D. (člen)
Ing. David Bařina, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Daniel Bambušek

Pan Anisimov přistupoval k práci svědomitě a s patřičným nasazením. Vytvořil plně funkční a dotaženou hru pro arkádové řízení dronu ve virtuální realitě na brýlích Quest 3, zasazenou do virtuální repliky reálného světa, obohacenou o několik zábavných herních režimů. Výsledná aplikace je plně použitelná na jakékoliv prezentační akci fakulty (veletrhy, dny otevřených dveří, Noc vědců, apod.)

Evaluation criteria Verbal classification
Informace k zadání

Hlavní motivací tématu bylo vytvoření demonstrátoru, potažmo hry ve virtuální realitě kombinující arkádové řízení dronu, model reálného světa a herní prvky, který bude vhodný pro ukázky široké veřejnosti na popularizačně-naučných akcích fakulty. Studentem vytvořené řešení a dosažené výsledky toto do posledního detailu splňují.

Práce s literaturou

Student si sám aktivně vyhledával relevantní literaturu.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Řešitel byl aktivní v průběhu celého akademického roku, pravidelně konzultoval a vždy přinášel nové poznatky.

Aktivita při dokončování

Aplikace i technická zpráva byly dokončeny v dostatečném předstihu a jejich obsah byl dostatečně konzultován.

Publikační činnost, ocenění

Výsledky práce byly prezentovány široké veřejnosti na akci Zažij VUT ve Žďáru nad Sázavou.

Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Jedná se celkově, podle mého názoru, o výbornou práci, kde je vyvážený jak výborný výsledek realizačního výstupu, tak pěkně zpracovaný text práce. Proto hodnotím stupněm výborně (A).

Evaluation criteria Verbal classification Points
Náročnost zadání

Evaluation level: průměrně obtížné zadání

Zadání bylo zaměřeno na simulaci pilotování dronu. Dle mého názoru se v principu jednalo o zadání průměrné obtížnosti, které však bylo možno rozvinout tvůrčím způsobem a to se studentovi celkem povedlo. 

Prezentační úroveň technické zprávy

Práce má logickou strukturu, kapitoly na sebe dobře navazují a mám za to, že jsou pro čtenáře pochopitelné. Za nedostatek považuji to, že některé obrázky jsou nečitelné (zejména kvůli dobným textům, například se jedná o obrázek 4.1 nebo 4.1), přesto prezentaci považuji za výbornou.

90
Formální úprava technické zprávy

Po formální stránce považuji práci za dobře zpracovanou. Myslím, že jí téměř nelze nic vytknout, snad až na to, že množství dílčích nadpisů v textu práce mi připadá až příliš velké.

95
Realizační výstup

Realizační výstup je zdařilý. Je funkční, umožňuje využívat ovladače a "brýle" pro virtuální realitu, má množství "herních režimů" a celkově působí dobrým dojmem. Jen let dronu, jak jsem si všiml při předvedení práce, při bližším pozorování není úplně realistický a mám za to, že by bývalo rozumné zvážit použití alespoň jednoduchého fyzikálního modelu, který by například realističtěji zobrazovat brždení letu dronu. I tak ale považuji výstup za vynikající.

95
Využitelnost výsledků

Myslím, že výsledek práce je využitelný v praxi. Snad by se hodilo dopracování fyzikálního modelu a možná dalších drobných vylepšení, ale výstup práce je, dle mého názoru, využitelný přímo nebo je přinejmenším velmi dobrým základem pro další vývoj.

Rozsah splnění požadavků zadání

Evaluation level: zadání splněno

Podle mého názoru bylo zadání splněno v celém rozsahu.

Rozsah technické zprávy

Evaluation level: je v obvyklém rozmezí

Jedná se o práci obvyklého rozsahu, která překračuje předepsané minimum normostran.

Práce s literaturou

Práce obsahuje množství literárních odkazů, které jsou v zásadě správné. Bohužel se však do seznamu "vloudily" odkazy na zdroje, které jsou sice relvantní, ale nelze je považovat za literaturu (podle mého názoru například odkazy [2], [4], [15]) nebo které nejsou kompletní (například odkaz [9], kde chybí místo vadání a zejména ISBN).

80
Topics for thesis defence:
  1. Jak složité by bylo dopracování jednoduchého fyzikálního modelu, který by například respektoval setrvačnost dronu a odpor vzduchu a zobrazoval realisticky náklon dronu při akceleraci a brždění?
  2. Bylo by možné do software doplnit simulaci vlivu prostředí, například větru a poryvů větru?
Points proposed by reviewer: 90

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová