Augmented & Virtual Reality

Willkommen in der Matrix!

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Wie bereits im vorherigen Beitrag zu Visual Commerce angeteasert, widmen wir Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) ein eigenes Special, da es faszinierende technologische Entwicklungen sind, die unseren traditionellen Begriff von der Realität auf den Kopf stellen. In einer Welt, in der Technologie und Vorstellungskraft miteinander verschmelzen, ermöglichen sie den Usern in eine künstlich geschaffene Umgebung einzutauchen, die

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lebensecht und real erscheint. Es wird eine neue Dimension des Erlebens geschaffen. Physische Barrieren werden aufgehoben und die Benutzer können mit Hilfe von innovativen Eingabegeräten diese neuen Welten erforschen. Dabei sind sie nicht nur ein Zuschauer, sondern können aktiv mit den Anwendungen, Gadgets und Software-Tools interagieren, ganz gemäss dem Claim des TV-Senders Sport1 (DSF): Mittendrin statt nur dabei! Diese Technologie hat die Art und Weise, wie wir digitale Inhalte nutzen und mit diesen umgehen, revolutioniert. Die Grenzen zwischen der physischen und der digitalen Welt verschwinden und die Sinne des Benutzers werden auf eine beeindruckende Reise durch künstlich erschaffene Realitäten geschickt. Die Einsatzmöglichkeiten sind dabei sehr vielfältig, vom Berufsalltag über den Hobby- bis hin zum schulischen Bereich und vielen weiteren.

Augmented Vs. Virtual Reality

Während die virtuelle Realität die visuellen Reize der User erweitert, ergänzt Augmented Reality sie. VR schafft eine vollständig digitale Umgebung, die die reale Welt komplett ersetzt. Um dies zu ermöglichen ist der Einsatz von speziellen Technologieprodukten notwendig, wie einem VR-Headset. Damit wird man in ein computergeneriertes Umfeld versetzt, das sich völlig von der physischen Umgebung löst. Diese Headsets decken meist das gesamte Sichtfeld ab. Die reale Welt wird damit ausgeblendet und durch eine simulierte Welt substituiert. Die Interaktion erfolgt dabei oft mit Controllern, im Zusammenspiel mit Gesten oder einem Bewegungstracking im Raum, die in Echtzeit aufgezeichnet und die erfassten Daten durch Software und das VR-Gerät verarbeitet werden. VR wird häufig für Spiele, Simulationen und Unterhaltung verwendet, ist damit ein kleiner virtueller Urlaub von der Realität und dem Alltag. Die Technologie eignet sich gleichzeitig aber auch sehr gut für Schulungsmöglichkeiten, insbesondere wenn es schwierig oder kostspielig ist, reale Situationen durchzuführen.

Quelle: https://vrpilot.aero

Im Gegensatz hierzu überlagert AR reale Dinge mit zusätzlichen, digitalen Informationen und Inhalten. Computergenerierte Elemente werden mit der tatsächlichen Umgebung des Benutzers gemischt. Für den Einsatz von Augmented Reality benötigt man nicht unbedingt ein spezielles Gerät, sondern sie kann über alltäglich genutzte Devices wie Smartphones oder Tablets genutzt werden. Ein Beispiel hierfür sind Heads-up-Displays (HUDs) in Autos. Wer es noch nicht kennt, der kann hier ein kurzes Erklärungsvideo sehen:

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=g05ZCdqt2Gs

Bei Augmented Reality bleiben sich Benutzer der realen Welt bewusst und mit ihr verbunden, während sie bei Virtual Reality mit digitalen Elementen interagieren und dem Umfeld entfliehen. AR ermöglicht es sowohl die physische Welt, als auch die digitalen Overlays gleichzeitig sehen. Dabei können die Anwendungen von Wegweisern und standortbasierten Diensten bis hin zur

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Verbesserung realer Erlebnisse durch zusätzliche Informationen, Grafiken oder interaktive Elemente reichen. Apps wie Pokémon GO verwenden beispielsweise AR, um digitale Kreaturen in der realen Welt zu platzieren, damit Benutzer sie finden und einfangen können. Zusammenfassend besteht der Hauptunterschied darin, dass VR Benutzer in eine vollständig digitale Umgebung eintauchen lässt und sie von der realen Welt isoliert, während AR die reale Welt durch das Hinzufügen digitaler Elemente erweitert. Beide Technologien haben einzigartige Anwendungen und Anwendungsfälle und werden je nach ihren Fähigkeiten oft in unterschiedlichen Kontexten eingesetzt.

Augmented Reality

Bei dieser Technologie werden digitale Informationen wie Bilder, Videos, 3D-Modelle oder Texte in die reale Welt integriert. Sie verbindet den physischen und digitalen Bereich und ermöglicht es Benutzern, gleichzeitig mit der tatsächlichen Umgebung und virtuellen Elementen zu interagieren. AR wird typischerweise über Geräte wie Smartphones, Tablets, Datenbrillen oder spezielle AR-Headsets erlebt. Die Technologie basiert auf Kameras, Sensoren und Software, um Objekte oder Markierungen in der realen Welt zu erkennen und

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zu verfolgen. Diese Geräte überlagern dann die Sicht des Benutzers mit digitalen Inhalten und erzeugen so eine erweiterte und verbesserte Wahrnehmung der Realität. Dies kann alles umfassen, von der Anzeige zusätzlicher Informationen zu einem physischen Objekt, über die Erstellung interaktiver Spiele, bis hin zur Unterstützung bei der Navigation, oder der Verbesserung von Bildungserlebnissen. Zu den Hauptmerkmalen von Augmented Reality gehört die Echtzeit-Interaktion. AR-Systeme reagieren auf Eingaben aus der realen Welt und passen virtuelle Elemente basierend auf den Bewegungen des Benutzers oder der Umgebung an. Der Sicht des Benutzers auf die reale Welt werden digitale Inhalte hinzugefügt, die informativ, unterhaltsam oder interaktiv sein können. Mit Hilfe der Sensoren wie GPS, Beschleunigungsmesser und Kameras, wird die Position und Ausrichtung des Benutzers relativ zur physischen Umgebung erfasst und es wird sichergestellt, dass virtuelle Objekte im Sichtfeld des Benutzers korrekt angezeigt werden. Es gibt zwei unterschiedliche Arten wie die Software funktioniert, markerbasiert oder nicht. Markerbasiert bedeutet, dass sich die Software an vordefinierten Punkten oder visuellen Hinweisen wie z.B. QR-Codes orientiert, um digitale Inhalte auszulösen. Markerlose AR nutzt Computer Vision und andere Technologien, um die Umgebung ohne spezifische Marker zu erkennen und zu verfolgen.

Einsatzbereiche

Die AR-Technologie hat sich rasant weiterentwickelt und schreitet schnell voran, wobei die ständige Optimierung von Hardware und Software sie für verschiedene Branchen und den täglichen Gebrauch zugänglicher und praktischer macht. Es gibt ein sehr breites Anwendungsspektrum und nachfolgend möchten wir euch einige Beispiele auflisten.

  • Handel: Dieser nutzt die Technologie, um Kunden die Visualisierung von Produkten in ihrem Zuhause zu ermöglichen. Bevor ein Kunde einen Kauf tätigt, kann er die AR-App verwenden, um beispielsweise virtuelle Möbel oder Kleidung in die Umgebung einzublenden.
  • Medizin: Der Einsatz im Gesundheitswesen ist ein gesellschaftlich sehr wichtiger Bereich, indem medizinisches Personal während Operationen und Schulungen zusätzliche Echtzeitdaten und Visualisierungen erhält.

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  • Bildung: AR kann Bildungsmaterialien verbessern, indem es interaktive 3D-Modelle, Simulationen oder zusätzliche Informationen zu physischen Objekten oder historischen Stätten bereitstellt.
  • Navigation: Benutzer erhalten Echtzeitanweisungen, Informationen zu nahe gelegenen Sehenswürdigkeiten und mehr, indem Daten in einen Live-Kamera-Feed eingeblendet werden.
  • Techniker und Außendienstmitarbeiter: Diese können AR verwenden, um bei der Reparatur oder Wartung komplexer Geräte auf Anweisungen, Diagramme und Echtzeitdaten zuzugreifen.
  • Architektur und Design: Personen, die in diesem Berufsumfeld arbeiten, nutzen AR um Gebäudeentwürfe zu visualisieren und ein dreidimensionales Modell zu erzeugen. Das hilft Kunden zu verstehen, wie ein Bauwerk an seinem vorgesehenen Standort aussehen könnte bzw. wird.
  • Werbung und Marketing: Unternehmen nutzen AR, um interaktive und ansprechende Marketingkampagnen zu erstellen, die es Kunden ermöglichen, auf neuartige Weise mit Produkten oder Werbung zu interagieren.
  • Gaming: Über mobile Spiele hinaus kann die Software bei Spielerlebnissen eingesetzt werden, die physische Umgebungen beinhalten, wie etwa Escape Rooms, oder ortsbezogene Erlebnisse.

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Virtual Reality

Ob es darum geht, ferne Galaxien zu erkunden, historische Ereignisse nachzuerleben, oder sich in fantastische Abenteuer zu stürzen, VR bietet eine einzigartige Möglichkeit, die Grenzen der Vorstellungskraft zu sprengen. In diesem digitalen Raum können Menschen nicht nur Dinge sehen, sondern sie auch fühlen und mit ihnen kommunizieren. Virtual Reality eröffnet neue Horizonte in Bereichen wie Unterhaltung, Bildung, Medizin oder

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Industrie und schafft damit ungeahnte Möglichkeiten für kreative Ausdrucksformen und innovative Anwendungen. Es handelt sich um eine künstlich generierte Simulation, um dreidimensionale Umgebungen und Erlebnisse zu schaffen, die mit einer Person interagieren, oder von ihr erkundet werden können. Dafür tragen die Benutzer typischerweise ein Headset, das ihre Augen und Ohren bedeckt, wodurch die reale Welt ausgeblendet und durch eine virtuelle ersetzt wird. Dadurch entsteht ein Gefühl der Präsenz und Integration, bei dem Benutzer denken, physisch in der virtuellen Umgebung präsent zu sein. Damit die Illusion alle relevanten Sinne erfassen kann, ist ein ausgeklügeltes Zusammenspiel von mehreren Komponenten wichtig. Dazu gehören die nachfolgenden Bereiche:

Headsets

VR-Headsets sind die primäre Hardware für Virtual-Reality-Erlebnisse. Sie bestehen typischerweise aus einem Bildschirm für jedes Auge, Bewegungssensoren zur Verfolgung von Kopfbewegungen und manchmal Handsteuerungen zur Interaktion. Zu den beliebten VR-Headsets gehören Oculus Rift/Quest, HTC Vive und PlayStation VR.

Immersive Umgebungen

VR-Welten laden zum Eintauchen ein und sind entsprechend gestaltet. Häufig bieten sie ein 360-Grad-Sichtfeld und beeindruckende 3D-Visualisierungen. Dadurch entsteht ein Gefühl von Tiefe und Präsenz, das bei den Usern einen Gedanken-Trigger hervorruft. Dies führt zu einem vorübergehenden Gedankenspiel, indem sie sich wie in eine vermeintlich neue Realität versetzt fühlen.

Interaktivität

Virtual Reality ermöglicht Benutzern den Umgang mit der neuen Umgebung auf verschiedene Arten. Dies kann die Verwendung von Handsteuerungen zur Manipulation von Objekten, gestenbasierte Steuerungen oder sogar Ganzkörper-Tracking-Systeme zur Nachahmung realer Bewegungen umfassen.

Tracking und Sensoren

Um die Illusion der Präsenz aufrechtzuerhalten, nutzen VR-Systeme verschiedene Tracking-Technologien, um die Kopf- und Körperbewegungen des Benutzers zu überwachen. Diese Informationen werden dazu verwendet die virtuelle Umgebung in Echtzeit zu aktualisieren und um sicherzustellen, dass die Perspektive des Benutzers mit seinen Bewegungen übereinstimmt.

Audio

Räumliche Audiotechnologie ist wichtig, um Geräusche aus bestimmten Richtungen in der virtuellen Umgebung zu simulieren. Damit wird das Gefühl des Eintauchens verstärkt. Dazu können auch 3D-Audioeffekte gehören, die sich ändern, wenn der Benutzer seinen Kopf bewegt.

Einsatzbereiche

Auch bei der virtuellen Realität gibt es sehr vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und wir möchten euch an dieser Stelle einige vorstellen.

  • Unterhaltung: Sie wird für Spiele, Filme und interaktives Geschichtenerzählen verwendet, sodass Benutzer Teil der Erzählung sein können.
  • Bildung und Training: VR kann für Trainingsübungen und Schulungen wie z.B. im Bereich Medizin verwendet werden.
  • Simulationen: Vor allem bei Vorgängen, die in der realen Welt sehr gefährlich, aufwändig oder kostspielig in der Durchführung sind, wie beispielsweise ein Pilotentraining, ist der Einsatz von Software eine grossartige Alternative.
  • Tourismus: Virtuelle Touren durch reale Orte und historische Stätten vom heimischen Sofa aus. Oft ist entweder die Zeit oder das Budget knapp, oder es gibt andere Hürden wie z.B. medizinische Gründe, die einen von bestimmten Erlebnissen und Reisen abhalten. Mit Hilfe der virtuellen Realität kann man diese Hürden überwinden und für einige Momente dem Alltag entfliehen. An dieser Stelle denke ich an das Erlebnis beim Tauschen oder Schnorcheln. Auch wenn es sich mit der tatsächlichen Erfahrung nicht auf eine Stufe stellen lässt, so ist es dennoch eine spannende Möglichkeit auch zwischendurch mal dieses Gefühl wiederzubeleben und in Nostalgie zu schwelgen. Oder schlichtweg eine Option, hineinzuschnuppern oder falls Umstände dagegen sprechen, es zumindest virtuell zu erleben. Für Menschen mit einem Handycap kann das eventuell eine tolle Option sein. Zum Thema Schnorcheln hier ein passendes Beispielvideo dazu:
  • Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=o7LEp44aFNc
  • Gesundheitswesen: Virtuellen Welten können u.a. zur Schmerzbehandlung, in der Physiotherapie und der Expositionstherapie wie bei Phobien eingesetzt werden.
  • Architektur und Design: Mit Hilfe von 3D-Modellen können Gebäuden und Räume erkundet werden, ohne selbst vor Ort zu sein. Gleichzeitig bieten sie auch die Möglichkeit Designentwürfe zu testen und sie mit den Auftraggebern und Interessenten zu verfeinern, bevor es zum sprichwörtlichen ersten Spatenstich und der Realisation des Projekts kommt.
  • Soziale Interaktion: Für einige Personen können virtuelle Welten soziale Erlebnisse ermöglichen, indem sie mit anderen Menschen zusammenkommen und sich mit diesen austauschen, was in der Realität evtl. nicht der Fall wäre.

Fazit

Die Technologien entwickeln sich rasant weiter und ihre Anwendungen dehnen sich in immer neue Bereiche aus. Damit wird der Zugang sowohl für Unternehmen, als auch für Konsumenten deutlich einfacher. Während sowohl VR als auch AR zweifellos aufregende Perspektiven bieten, werfen sie auch kritische Fragen auf. Wie werden sie unsere Art zu kommunizieren verändern? Wie werden sie unser Verständnis von Realität und Identität beeinflussen? Ist es nur eine Erholung vom Alltag oder wann beginnt die Realitätsflucht? Die positiven Aspekte überwiegen jedoch deutlich, denn in vielen gesellschaftlich relevanten Bereichen wie der Bildung, Forschung oder Medizin kann der Einsatz nie zuvor dagewesene Möglichkeiten eröffnen. Am Ende dürfen aber auch der private Einsatzbereich und der Spass nicht vergessen werde. In diesem Sinne: Power an und Willkommen in der Matrix!

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