Die Technologien rund um das Thema Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) haben sich in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt. Dank schnelleren und leistungsstärkeren Prozessoren bzw. Computern, besseren Grafikkarten, Sensoren und Kameras, schnelleren Internetverbindungen und innovativen Möglichkeiten in der Softwareentwicklung haben sich unzählige neue Möglichkeiten für VR und AR im privaten sowie industriellen Bereich eröffnet.
VR und AR – worin unterscheiden sich beide Technologien?
Das etablierte Realitäts-Virtualitäts-Kontinuum nach Milgram kann bei der Unterscheidung zwischen Virtual- und Augmented Reality helfen. Das Kontinuum umfasst den gesamten Bereich zwischen der Realität und der Virtualität. Dazwischen liegen die Mixed Realities (MR), also die erweitere Realität und Virtualität. Dabei nimmt von links nach rechts betrachtet der Anteil der realen Welt kontinuierlich ab und der Anteil der Virtualität erhöht sich. [3] Damit einhergehend erhöht sich die Immersion, also wie sehr man in die Inhalte eintaucht und sich als Teil des künstlichen Geschehens fühlt.
Stufenlose Zwischenstadien – Demonstration am Beispiel des Prozesses Einkaufen (nach Milgram et. al.)
Reine Realität – eine Person, die zum Einkaufen in den Supermarkt geht
Erweiterte Realität – Erweiterung der Wirklichkeit um virtuelle Informationen. Durch bspw. Brillengläser wird der Einkaufszettel projiziert, sodass der Benutzer den Zettel an der Wand des Supermarktes sieht
Erweiterte Virtualität – Erweiterung der Virtualität um reale Informationen. Durch bspw. VR-Brillen wird der Ton einer Türsprechanlage auf die Kopfhörer übertragen
Virtuelle Realität – Anwendungen, welche über eine VR-Brille erlebt werden und rein virtuell existieren
Virtual Reality (VR)
ist eine computergenerierte Welt, welche erzeugt wird durch spezielle Soft- und Hardware. Die reale visuell wahrnehmbare Umgebung wird möglichst vollständig abgeschottet und durch künstliche räumliche Inhalte ersetzt. Dabei werden Technologien zur Erzeugung von 3D-Grafiken, Multisensor-Interaktionstechnologien und hochauflösende Displays zur Erzeugung einer situativen, virtuellen 3D-Umgebung genutzt. Durch den Einsatz der sogenannten VR-Brille wird Nutzern mittels hochauflösenden Displays, 360° – oder 3D-Inhalten und auditiven Elementen, ein komplettes Abtauchen in eine virtuelle Welt ermöglicht. [2]
Erweiterte Realität (engl. Augmented Reality, AR)
bezeichnet eine computergestützte Wahrnehmung bzw. Darstellung der realen Welt erweitert um virtuelle Aspekte. Man kombiniert hierbei reale und virtuelle Objekte miteinander. Zum einen kann dies durch das Anreichern der realen Welt um virtuelle Objekte (AR) oder durch das Einblenden realer Objekte oder Personen in die virtuelle Welt (AV) geschehen. [1]
Im Video rechts dient als Beispiel für eine Anwendung von AR in der Industrie. Sensordaten werden aufbereitet und mit weiteren Informationen am jeweils passenden Ort über eine AR Brille angezeigt. Mit Gesten können weitere Informationen und Optionen aufgerufen werden.
VR, AR, MR, XR – welche Begriffe sind wichtig?
Als Faustregel zur Abgrenzung von VR und AR kann somit prinzipiell festgehalten werden, dass während in der VR die reale Umwelt vollständig ausgeblendet wird, damit der Nutzer in die virtuelle Umgebung eintauchen kann, bleibt die Realität bei AR weiterhin präsent und wird lediglich um virtuelle Elemente ergänzt. [3]
AR und VR auf einem Mixed-Reality-Kontinuum beieinander zu darzustellen kann auch irreführend sein, da dabei betont wird, es gäbe fließende Übergänge zwischen beiden. In der Praxis lassen sich AR und VR aber klar danach einordnen, ob die physische Umgebung Relevanz hat (= AR) oder nicht (= VR). Sowohl die User Experience als auch die Anwendungszwecke unterscheiden sich deutlich. Ein Überbegriff, der alle virtuellen Technologien des Kontinuums umfasst, ist XR (X-Reality). Teilweise wird die Abkürzung XR auch für Extended Reality (Erweiterte Realität) verwendet, was verwirrend sein kann, da dies die vollständige VR am rechten Ende des Kontinuums eigentlich ausschließen würde [4].
Bezug zum Unternehmenseinsatz
VR ist den meisten vor allem aus der Gaming-Industrie ein Begriff, findet heutzutage aber auch vermehrt Einsatz im beruflichen Trainings-, Schulungs- und Ausbildungsumfeld. Zusätzlich könnte VR abseits von Gaming nach und nach auch Einzug in den individuellen Medienkonsum und damit in den Alltag aller Konsumenten halten.
Im Unternehmenskontext kommt der Einsatz von VR vor allem für Branchen infrage, die einen hohen Bedarf an Projektplanung besitzen wie bspw. die Immobilienbranche oder das Bauwesen. Hier kann die Verwendung von VR zur Visualisierung dienen, um damit einen virtuellen Rundgang zu ermöglichen sowie abstrakte Strukturen greifbar zu machen. [2]
Durch die Einbindung von virtuellen Elementen in die reale Umgebung kann eine beschleunigte und intuitive Informationsaufnahme erfolgen. Damit ermöglicht AR einen maßgeblichen Einfluss auf das Informationsverarbeitungs- und Mediennutzungsverhalten. Gerade im Bereich Marketing weist der Einsatz von AR ein relativ hohes Potenzial auf. Aber auch in vielen weiteren Bereichen des Unternehmens kann AR zum Einsatz kommen. So können sich bspw. Monteure den nächsten Arbeitsschritt direkt in ihr Sichtfeld einblenden lassen oder Designer können zusammen mit tatsächlich und virtuell anwesenden Kollegen am selben dreidimensionalen Modell arbeiten.
Ein bekanntes Beispiel für klassische AR-Anwendungen sind die in Echtzeit eingeblendeten virtuellen Marken bei Sportübertragungen wie bspw. verschiedene Entfernungen der Konkurrenten beim Skispringen.
Potenzial für die Zukunft
Derzeit ist Virtual Reality für viele Anwender und Unternehmen noch ein recht abstraktes Konzept, welches zudem eher wenig alltagstauglich für eine breite Masse scheint. In der Gaming-Industrie, und zunehmend auch in weiteren Unternehmen, kommen VR-Anwendungen schon rege zum Einsatz. [2]
Hinsichtlich der Marktentwicklung wird AR insgesamt ein höheres Marktpotenzial nachgesagt. VR wird die Größenordnung des Smartphone-Marktes nicht annähernd erreichen, da die Technologie auf eine eher eingeschränkte Zielgruppe aus Gamern und jungen, technikaffinen Konsumenten abzielt. Für AR dagegen ergeben sich aufgrund der standortunabhängigen Nutzungsmöglichkeiten sowie der einfachen Integrationsmöglichkeiten in den Alltag der Konsumenten zahlreiche weitere Anwendungsfelder.
Links zu weiteren Beispielen, bei denen XR angewendet wird:
Einsatz von VR:
Einsatz von AR:
VR und AR in Sachsen-Anhalt
In Magdeburg entstehen 360°Reisefilme speziell für Senioren. Sie sollen Abwechslung in den Alltag von Menschen in der Pflege bringen. Im „Netzwerk Medien und Pflege“ haben sich Fachleute aus Pflege und der Medienproduktion zusammengetan, um dieses Geschäftsmodell zu vereinfachen.
Im Video wird das Konzept vorgestellt und Senioren beim „virtuellen Reisen“ begleitet.
Das Softwareunternehmen 3DQR nutzt QR-Codes, um 3D-Modelle abzurufen. Die Modelle erscheinen dort im Raum, wo der QR-Code positioniert ist. Als Endgeräte können Smartphones, Tablet oder AR-Brillen benutzt werden. Die Software findet in den unterschiedlichsten Branchen Anwendung.
Im Video wird eine Kooperation mit der Hochschule Magdeburg-Stendal im Bereich Industriedesign vorgestellt.
Der Elbedome ist ein großes Mixed-Reality-Labor im Magdeburger Wissenschaftshafen. In dieser große Mixed-Reality Umgebung braucht es erstmal keine VR-Brillen. Der Raum hat die Form einer halbierten Kugel mit 16 Metern Durchmesser und einer Höhe von 4 Metern. Ein Großprojektionssystem wirft die Bilder auf die 360-Grad-Fläche von 450 Quadratmetern. Bis zu 30 Besucher können gleichzeitig die Virtual-Reality-Welten erleben. Die Projektionen können auch in 3D-Stereo erfolgen, dann muss noch eine 3D-Brille aufgesetzt werden. Der Elbedome ist Teil des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF. Dementsprechend können dort auch Produktionsmaschinen und -anlagen in 3D visualisiert werden. Im Video werden Funktion, Einsatzzwecke und Umgebungen vorgestellt.
Wissenschaftliche Expertise zum Thema VR/AR in Sachsen-Anhalt
- Prof. Dr. Christian Hansen leitet die Virtual and Augmented Reality Group an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
- Prof. Einar Kretzler leitet an der HS Anhalt das Hybrid AR-VR Lab, ein Inkubator, der die Entwicklung von Dienstleistungen bis hin zu Anwendungen mit dem Fokus auf Augmented-, Mixed- und Virtual-Reality-Technologien unterstützt
- Prof. Dr. Johannes Tümler forscht und lehrt angewandte Ingenieurinformatik an der HS Anhalt, Schwerpunkt auf Virtuelle Techniken (VR, AR, MR) an
Prof. Bernd Hanisch lehrt an der Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle Produkt- und VR-Design
- INSTANT ist ein Forschungs- und Entwicklungsnetzwerk aus KMU und Forschungseinrichtungen, in dem mehrere Projekte zu Anwendung von VR/AR in der Medizin umgesetzt werden
Partner im Partnernetzwerk 4.0 Sachsen-Anhalt rund um die Nutzung von X-Reality-Technologien ist Games & XR Mitteldeutschland e. V.
