Erweiterte Realität

Reales vermischt mit Virtualität

Hast Du schonmal etwas von Erweiterter Realität gehört? Diese innovative Technik erobert gerade weltweit den Markt. Ob für spannende Smartphone Apps, in Videospielen  oder sogar in der Medizin, erweiterte Realität wird mittlerweile in den meisten Branchen eingesetzt. Was es damit genau auf sich hat erfährst Du unten im Beitrag.

Seit über 50 Jahren begeistern Videospiele User auf der ganzen Welt. 1972 veröffentlichte Atari mit Pong das erste weltweit beliebte Video-Game. Seitdem hat sich in Sachen Technik und grafischer Gestaltung einiges getan. Die Computergrafik ist wesentlich anspruchsvoller geworden. Spielgrafiken durchbrechen die Barrieren des Fotorealismus. Virtuelles und Realität vermischen sich und werden zu einem völlig neuen Erlebnis: Virtual Reality.

Doch die Entwickler sind noch einen Schritt weiter gegangen. Ihnen ist es gelungen, Grafiken und Daten aus dem Fernseh- oder Computerbildschirm herauszuziehen und in reale Umgebungen zu integrieren. So entsteht eine erweiterte Realität: Augmented Reality (AR).

Die Zeiten in denen AR-Elemente nur etwas für Geheimagenten auf der Kinoleinwand waren sind vorbei. Mittlerweile kann jeder von computergenerierten Grafiken in der realen Umgebung profitieren. Ob an der Haltestelle, im Supermarkt, oder beim Joggen – die Möglichkeiten sind scheinbar endlos.

Allgemeine Informationen

Im Gegensatz zur Virtual Reality, die immersive, computergenerierte Umgebungen erzeugt, wird bei Augmented Reality die Realität nicht ausgeblendet. Vielmehr werden Informationen in die reale Umgebung integriert. So können Grafiken, Sounds, haptisches Feedback und Gerüche in die unmittelbare Umgebung eingefügt werden. Damit schafft AR einen direkten Bezug zu der realen Welt.

Sie kann direkten Einfluss auf beinahe alle Sinnesorgane nehmen und so beeinflussen, was wir sehen, hören, fühlen oder sogar riechen. Damit verändert Augmented Reality die Art und Weise, wie ihre Nutzer die Welt betrachten.

Obwohl die Entwicklung von erweiterter Realität zunächst hauptsächlich für die Videospiel Branche genutzt wurde, wird sie auch für Smartphones immer interessanter. 2021 sind AR Elemente aus den mobilen App Trends nicht mehr weg zu denken.

Auch zum Lernen können AR Apps hilfreich sein. Die Geogebra App erlaubt es zum Beispiel, geometrische Formen zu zeichnen und als Körper im Raum darzustellen. So können Lerninhalte leichter visualisiert und verstanden werden.

Entwicklung von AR

Jahrelang war es großen Unternehmen wie Google nicht gelungen, AR erfolgreich auf den Mart zu bringen. Google hatte damals versucht mit der AR Brille „Google Glass“ den Einstieg in die Welt der Augmented Reality zu schaffen, doch das Projekt scheitertet 2014. Stattdessen gelang es Google erst 2020 die AR Brille für den Massenmarkt zu realisieren.

Im Juli 2016 erlebte Augmented Reality jedoch mit Pokémon Go einen enormen Durchbruch. Der Kern des Spiels ist es, den User virtuelle Fantasiewesen fangen, entwickeln und in virtuellen Kämpfen gegeneinander antreten zu lassen. Das Handheld Game führte jahrelang die Liste der beliebtesten Gaming Apps an. Nach nur zwei Jahren wurde die App bereits über eine Milliarde Mal runtergeladen.

Ihren enormen Erfolg verdank die App der Verknüpfung der reale Umgebung ihrer User mit den virtuellen Inhalten des Spiels. So erscheinen die Spielinhalte als der der direkten Umgebung und schaffen ein völlig neues Spielerlebnis.

Solche Augmented Reality Apps werden in speziellen 3D-Programmen geschrieben. Diese ermöglichen es dem Entwickler, Animationen oder kontextbezogene digitale Inhalte im Computerprogramm an eine Augmented-Reality-Markierung in der realen Welt zu binden.

Auch Apple hat seit iOS11 AR-Elemente fest in die iPhones integriert. Im Oktober 2017 brachte Windows schließlich die Mixed Reality Technologie auf den Markt. Sie verbindet die Erweiterte- mit der Virtuellen Realität und schafft damit eine vollkommen neue User Experience.

Erweiterte Realität vs. Virtual Reality

Auch wenn die Erweiterte- und Virtuelle Realität auf den ersten Blick sehr ähnlich erscheinen mögen, unterscheiden sie sich in einigen relevanten Aspekten. Im Kern arbeiten beide Innovationen mit ähnlichen Technologien. In ihrer funktionsweise sind sie dennoch verschieden:

Virtual Reality lässt den User vollständig in eine virtuelle Welt eintauchen. Die reale Umwelt wird hierbei nicht mehr wahrgenommen. Vielmehr entsteht ein neues, real erscheinendes Erlebnis. So haben Gamer zum Beispiel das Gefühl mitten im Spiel zu sein, anstatt nur dabei.

Augmented Reality hingegen überträgt virtuelle Elemente auf die reale Umgebung. Hierbei wird keine neue, real erscheinende Umgebung konstruiert. Es geht vielmehr darum, die Realität mit computergenerierten Elementen zu ergänzen.  Dem User ist dabei die ganze Zeit bewusst, dass er sich in der echten Realität befindet.

Für AR ist es also nicht nötig eine vollständige virtuelle Umgebung darzustellen. Aus diesem Grund benötigt sie im Vergleich zu VR auch eine geringere Verarbeitungsleistung. Ein gewisses Maß an „Computer Vision“ ist jedoch gefordert. Sie ermöglicht es dem Gerät, die Umgebung zu verstehen, sodass die digitalen Elemente korrekt platziert werden können.

Virtual Reality

Ein Virtual-Reality-Headset verwendet in der Regel einen oder zwei Bildschirme. Diese befinden sich nah am Gesicht und werden durch Linsen betrachtet. Zusätzlich werden verschiedene Sensoren verwendet. Sie können der Kopfbewegung oder dem gesamten Körper des Nutzers folgen, während er sich durch den Raum bewegt.

Mithilfe dieser Informationen werden dann die entsprechenden Bilder erstellt. So entsteht die Illusion, dass der User eine vollständig fremde Umgebung steuert. Bei sogenannten Standalone-VR-Headsets mit „worldsense“ wie dem HTC Vive können sich die Nutzer sich nicht nur umsehen, sondern auch herumlaufen. Hierbei kommt die Computer Vision Technology (ähnlich AR / MR) zum Einsatz.

Doch Virtual Reality kommt längst nicht mehr nur bei Videospielen zum Einsatz. Auch in der Medizin wird heutzutage schon erfolgreich mit VR gearbeitet. So kann die innovative Technologie beispielsweise bei der Rehabilitation von Gehirnschäden helfen. Auch zur Demonstration von Modellen und Techniken, zur virtuellen Besichtigung von Gebäuden, in Fortbildungen oder im Journalismus wird die fortschrittliche Technik verwendet.

Mit Google Cardboard ist es mittlerweile sogar möglich, für wenig Geld seine eigene VR-Brille zu basteln. Über das Internet wird einfach das gewünschte VR Video aufgerufen. Das Smartphone wird nun in die vorgefertigte Papp-Konstruktion von Google gesetzt, fertig ist die selbstkonstruierte VR-Brille.

Augmented Reality

Augmented Reality hingegen verwendet in der Regel entweder eine Brille oder eine Pass-Through-Kamera (zum Beispiel auf Smartphones). So kann der User in Echtzeit die reale Welt um sich herum sehen. Digitale Elemente werden dann entweder auf das Glas projiziert oder auf dem Bildschirm oben auf dem Kamerafeed angezeigt.

Die Social Networks Instagram und Snapchat haben beispielsweise AR schon fest in ihre Filter Funktionen integriert. So ist es dem User möglich plötzlich eine Brille zu tragen, sich neben einem Star zu fotografieren oder einen Ferrari in ihr Wohnzimmer zu zaubern.

Neben all den spaßigen Effekten haben Entwickler jedoch auch die großen Vorteile von AR Apps entdeckt. So können Apps im Supermarkt zum Beispiel anzeigen, welche Inhaltsstoffe in bestimmten Lebensmitteln stecken. Die DHL Packset App lässt User testweise Produkte in einem virtuellen Paket verpacken. So können sie schon zu Hause testen, welche Paketgröße sie benötigen.

Besonders die Tourismusbranche bietet viele Möglichkeiten Augmented Reality einzusetzen. Mit der App Virtlo (für iOS) können Standorte von Sehenswürdigkeiten, Restaurants oder Transportmitteln angezeigt werden. Dazu blendet die App virtuelle Labels zusammen mit der Entfernung ein.

Fazit

Augmented Reality ist 2021 nicht mehr aus den App Trends wegzudenken. Mobile Apps können mit der Kamerafunktion des Smartphones eine Live-Ansicht der realen Umgebung anzeigen. Dreidimensionale virtuelle Objekte überlagern diese Sicht und erzeugen die Illusion, dass sie tatsächlich existieren.

Der Benutzer kann sein Gerät neu ausrichten, um die Objekte aus verschiedenen Blickwinkeln zu erforschen. Auch die Interaktion über Gesten und Bewegungen ist kein Problem mehr. So entsteht eine spannende und innovative User Experience.

Seit dem Durchbruch von Pokémon Go 2016 hat sich einiges getan. AR wird nicht nur bei Gaming Apps immer beliebter. Mittlerweile haben auch andere Branchen das Potential erkannt und sind dem Trend gefolgt.

So wird Augemented Reality heute auch in den Bereichen Medizin, Sport, Einkauf, Learning und Tourismus verwendet. Beinahe für jede App lassen sich innovative AR Konzepte umsetzen. So können User über die Kamera ihres Smartphones virtuell ihre Wohnung einrichten oder im Supermarkt die Inhaltsstoffe der Produkte scannen.

Doch die Möglichkeiten gehen weit über das Smartphone hinaus. Auch Augmented-Reality-fähige Kontaktlinsen und -gläser erobern langsam die Märkte. Sie ermöglichen den Nutzern eine bequemere und weitreichendere Sicht auf die Welt um sie herum.