In den vergangenen Jahrhunderten haben wir kontinuierlich versucht, neue Wege zu finden, um das Leben nachzuahmen, indem wir künstliche Intelligenz in verschiedene Praktiken integriert haben. Während der Erforschung dieser innovativen Technologiesektoren erweist sich die Zukunft der Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) als störend für die Praktiken in den Bereichen Medizin, Bildung und Entertainment.

Zukunft von Virtual und Augmented Reality

Wir alle sind mit dem Begriff „Virtual“ oder „Augmented“ Reality vertraut, verstehen aber die Auswirkungen auf die Zukunft nicht ganz. Wenn wir an eine neue Realität denken, die in der Zukunft konstruiert wird, spielen VR & AR eine große Rolle bei der Stimulation dieser Emulationen, um eine Erfahrung zu schaffen, die unserer Realität ähnlich ist oder eine völlig andere als die Welt, die wir täglich sehen.

Die Zukunft dieser beiden computergenerierten Technologien ist erstaunlich, denn wir gehen jetzt davon aus, eine Version der Realität zu interpretieren, die wirklich nicht da ist, anstatt unsere Welt mit unseren begrenzten Sinnen wahrzunehmen.

Bevor wir nun auf die Besonderheiten beider Technologien eingehen, sollten wir sie auch als separate Anwendungen verstehen.

Virtual Reality – eine neue Welt.

Viele von uns gehen davon aus, dass VR ein Modewort war, um immersive Erfahrungen mit Videospielen oder TV-Shows selektiv zu beschreiben, da sie einen an eine ganz neue Welt einer computergenerierten Realität anpassen können.

Man stellt sich oft vor, dass VR ein Tor zu einer ganz neuen Welt ist, in der man auf das, was man sieht, reagieren kann. Die computergenerierte Technologie wird genutzt, um VR für das menschliche Auge zu 100% glaubwürdig erscheinen zu lassen, da sich VR ändert. Die Technologien passen sich der Stimulation unserer Sinne laufend an.

Es gibt viele verschiedene Varianten der VR, von denen jede gleichermaßen erforschbar, glaubwürdig und interaktiv ist.

Völlig immersiv.

Vollständig immersive VR-Erfahrungen haben spezifische Kriterien, die sie zu einer revolutionären Schnittstelle und einer neuen Computerplattform machen.

  • Es wird eine detailreiche Welt benötigt, die von einem Computermodell/Stimulation angetrieben wird.
  • Ein leistunsgfähiger Computer ist ebenfalls erforderlich, der schnelle Bewegungen in Echtzeit erkennen und das VR-Erlebnis entsprechend anpassen kann.
  • Hardware wie ein Head Mounted Display (HMD) mit sensorischen Handschuhen, Bildschirmen und Stereosound, die mit dem Computer verbunden werden kann und uns vollständig in die VR-Welt eintauchen lässt.

Nicht immersiv.

  • Für diejenigen, die nicht ganz in die VR-Welt eintauchen wollen, gelten Beispiele wie ein realistischer Flugsimulator am PC und ein Joystick als nicht-immersive Erfahrungen, die Sie nicht in eine alternative Realität führen.
  • Viele Computer-Archäologen und Industrie-Designer nutzen 3D-Modelle zu ihrem Vorteil und können Rekonstruktionen oder Modelle erstellen, die verschiedene Merkmale mit viel Erfahrung nachahmen können.

Webbasiertes VR.

  • In den frühen 90er Jahren steigen die VR-Technologien rasant an, bis das schnell wachsende WWW eine neue Erfahrung, einen Ausblick auf die reale Realität bot.
  • Diese neue Webdatenbank ermöglichte es den Nutzern, Informationen zu veröffentlichen und eine neue Form der Kommunikation mit Menschen auf der ganzen Welt aufzubauen. Da Unternehmen wie Facebook am Rande der VR stehen, ist die Zukunft von VR sowohl kollaborativ als auch webbasiert.

Es stimmt, dass Computerstimulationen oder interaktive Spiele früher häufig zur Definition des Begriffs „Virtual Reality“ herangezogen wurden, aber heute findet sich die VR aber auch in zahlreichen weiteren Bereichen wie z.B. der Medizin, Bildung oder Ausbildung von Piloten.

Virtual Reality Equipment.

Während gewöhnliche Computer-Geräte wie eine Tastatur, eine Maus oder verschiedene Eingabesysteme (Spracherkennung) verwenden, nutzt VR Sensoren, um das Erlebnis basierend auf der Bewegung des Körpers anzupassen.

Head Mounted Displays (HMDs).

  • Um das vollständig eindringliche VR-Erlebnis zu erreichen, ist ein Head-Mounted-Display erforderlich, um ein 3D-Bild der virtuellen Welt zu erstellen, während Sie Ihren Kopf in Echtzeit bewegen (Head-Tracking).
  • Die beiden Bildschirme, die auf einem HMD zu sehen sind, verfügen über eingebaute Positionssensoren (Beschleunigungssensoren), um das Bild entsprechend dem Winkel Ihres Körpers und der Ausrichtung anzupassen. Es gibt viele Unternehmen wie Oculus, Google, Samsung und Microsoft, die mehr Funktionen für diese Headsets anbieten, um immersive Erlebnisse und eine detaillierte 3D-Welt für die Nutzer zu gewährleisten.
  • Ein System mit der Bezeichnung 6DoF, das in das HMD implementiert ist, lokalisiert Ihre x-, y- und z-Achse, während es Ihre Kopfbewegungen misst, um das VR-Erlebnis anzupassen.
  • Ein weiteres Merkmal dieser VR-Headsets ist die Eyetracking-Funktion. Im Inneren des Headsets befindet sich ein Infrarotsensormonitor, der Informationen über die Bewegung Ihrer Augen liefert, damit sich das Bild entsprechend anpassen kann. Dieses System ermöglicht es den Charakteren in der Stimulation, je nachdem, wohin sie schauen, genauer zu reagieren und den detaillierten Bildern Realismus zu verleihen.

Wands.

  • Wands, die in der VR verwendet werden, geben dem Nutzer die Möglichkeit, die virtuelle Umgebung um ihn herum zu zeigen, zu berühren und zu interagieren. Um in der VR-Welt zu navigieren, haben diese Wands eingebaute Beschleunigungssensoren und funktionieren drahtlos.

Anwendungsgebiete der VR.

Bildung.

  • Wir alle wissen, dass für unsere Welt die Erlangung beruflicher Fähigkeiten von zentraler Bedeutung ist, aber wie können wir VR nutzen, um es den Schülern zu ermöglichen, mit dieser Art von Content zu üben?
  • Einer der größten Vorteile der Integration von VR in den Unterricht besteht darin, dass VR stimulieren kann, wie Schüler aus realistischen Szenarien lernen können.
  • Ein Experiment der Daydream Labs von Google ergab, dass Schüler, die ein VR-Training erhielten, effizienter lernten als diejenigen, die Schulungs- oder Videotutorials verwendeten.

Medizin/Chirurgie.

  • VR hat es dem medizinischen Bereich ermöglicht, seine Türen für die „Telemedizin“ zu öffnen, die den Prozess der Überwachung, Untersuchung oder Verformung von Operationen an Patienten aus der Ferne beschreibt.
  • Es ist zwar offensichtlich, dass die Chirurgie viel Übung und eine richtige Technik erfordert, aber es gab nicht so viele effiziente Möglichkeiten, dabei Erfahrungen zu sammeln, bis die VR ins Spiel kam. Methoden der Patientenscans wie MRT und CAT-Scans können nur so viel darüber aussagen, was der Patient erlebt.
  • Die VR-Technologie ermöglicht es, diese Bilder in ein 3D-Modell zu projizieren, so dass Ärzte die detaillierten Teile der Anatomie beobachten können und so die Operation noch vor dem Eingriff ein OR anregen.
  • Ein Beispiel für diese Technologie wurde 2009 vorgestellt. Der so genannte „da Vinci“, ein chirurgischer Roboter, der inzwischen in viele Krankenhauspraxen weltweit integriert ist. Chirurgen können mit diesem System komplexe Operationen mit robotergestützter Chirurgie durchführen.

Computergenerierte Architektur.

  • In der Vergangenheit mussten sich Architekten damit begnügen, Modelle von Gebäuden oder Entwürfen aus bereits vorhandenen Ressourcen (reale Materialien) zu bauen, aber dank der VR-Technologie können sie nun computergenerierte Modelle bauen, die interaktiv erforscht werden können.
  • Die Oculus Rift Hardware ermöglicht es eifrigen Schülern, verschiedene Gebäude zu bauen und in 3D-Modelle zu implementieren, um ihre Pläne zum Leben zu erwecken und sie sogar virtuell zu erforschen.

Augmented Reality – Zusammenführung digitaler Inhalte mit unserer Welt.

Neben der VR erweist sich auch die Augmented Reality (AR) als nützlich für unser tägliches Leben, da diese Technologie die Fähigkeit besitzt, die Welt um uns herum digital zu transformieren und Elemente aus der virtuellen Welt in diejenige hinzuzufügen, die wir jeden Tag sehen.

AR basiert auf der Erweiterung virtueller Informationen und der Zusammenführung von Aspekten der computergenerierten Welt in die bestehende Umgebung eines Benutzers. Die Nutzer vertiefen sich in ein AR-Erlebnis, um eine verbesserte Realität zu erreichen, in der virtuelle Objekte und reale Elemente miteinander koexistieren können.

Typen der Augmented Reality.

Projektionsbasiertes Augmented Reality.

  • Projektionsbasiertes AR ermöglicht es Anwendern dieser Technologie, künstliches Licht auf reale Objekte und Oberflächen zu projizieren. Dadurch kann der Mensch physisch mit dem Licht durch Berührung interagieren, da viele AR-Apps es inzwischen gewohnt sind, Benutzerinteraktionen zu erkennen, indem sie zwischen einer unberührten und einer veränderten Projektion unterscheiden, die auf der Interaktion des Benutzers mit ihr basiert.
  • Diese Art von AR ermöglicht auch den Einsatz der „Laser-Plasma-Technologie“, die ein 3D-Hologramm für die Interaktion mit Nutzern in der Luft starten kann.

Überlagerungsbasiertes Augmented Reality.

  • Heutzutage ist es möglich, dass überlagerungsbasiertes AR neue Dimensionen eines Objekts konstruiert, das das ursprüngliche Objekt ersetzen kann, indem es das Objektmodell erkennt.
  • Es ist für AR-Anwendungen sehr wichtig, die Dimensionen und das Modell des Originalobjekts zu erkennen, um strategisch zu lokalisieren, wo erweiterte Objekte in einem Raum hingehören können.

Markerbasiertes Augmented Reality.

  • Markerbasiertes AR hilft dem Gerät, das verwendet wird, durch eine Live-Kameraführung zu erkennen und ob der Nutzer die Kamera auf einen bestimmten Ort zeigt, an dem eine Animation angezeigt wird.
  • Das Gerät muss erkennen, welche Position von der Kamera aus betrachtet wird, indem es ein Bild/eine Form an der Stelle platziert, die der Nutzer animieren möchte. Das Bild wird verarbeitet und das kann sofort animiert werden, wobei es an die gleiche Stelle wie das Originalbild verfolgt wird.
  • Das vom Gerät erkannte Bild wird als Marker bezeichnet und hat viele optische Aspekte.

Markerlos-basiertes Augmented Reality.

  • Denken Sie darüber nach, wie AR verwendet werden kann, um Möbel in Ihrem Raum zu platzieren, ähnlich wie der virtuelle Ikea-Katalog, der Kunden bei der Entscheidung über Kombinationen von Möbelstilen, Objekten und Standorten unterstützt. Der Benutzer muss einen Ort finden, an dem er das Objekt, das oft als „Markerloses AR“ bezeichnet wird, platzieren kann, wo kein „Anker“ in der realen Welt erforderlich ist.
  • Um den Realismus beim Platzieren von Objekten zu erhöhen, können Sie mit dieser Anwendung ein 3D-Objekt automatisch auf einer ebenen Fläche lokalisieren, anstatt es in der Luft schweben zu lassen.

Worin besteht der Unterschied?

Es liegt in der Natur des Menschen, davon auszugehen, dass diese beiden Arten von Realitäten gleich ähnlich sind und vergleichbare Anwendungen bieten, die die Nutzer genießen können, aber es ist wichtig zu wissen, wo sie sich unterscheiden. Während sie die Fähigkeit besitzen, den Nutzern zu erlauben, mit einer virtuellen Welt zu koexistieren, unterscheiden sie sich aufgrund der angebotenen immersiven Erfahrung und unseres Wahrnehmungsgefühls.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Hauptzweck von VR darin besteht, den Nutzer vollständig in eine andere Welt zu versetzen und unsere Präsenz in eine vollständig immersive computergenerierte Realität zu fokussieren.

AR hingegen wendet virtuelle Elemente auf die bereits existierende Welt an und erweitert unseren Zustand der Präsenz, indem es eine bestimmte Umgebung digital manipuliert.

Unternehmen, die den Fortschritt von AR & VR tangieren.

Lassen Sie uns einen genaueren Blick auf die Unternehmen werfen, die im Bereich der Virtual und Augmented Reality immense Fortschritte machen.

Microsoft-HoloLens.

  • Microsoft hat ein neues VR-Headset mit transparenten AR-Linsen mit der Bezeichnung HoloLens entwickelt, das mit einem holographischen Computer vergleichbar ist. Diese Hardware injiziert interaktive Hologramme in unsere natürliche Umgebung und umgibt uns mit einer Vielzahl von Apps in einem interaktiven Erlebnis.
  • Die HoloLens (Mixed Reality) wendet sowohl AR- als auch VR-Funktionen an, um den Nutzer ein völlig immersives Erlebnis zu bieten. Zudem verfügt es über ein weites Sichtfeld (FOV) und eine transparente Oberfläche für AR-Anwendungen.

Samsung Gear VR.

  • Die Gear VR wird als Headset beschrieben, das von Samsung in Zusammenarbeit mit Oculus VR entwickelt wurde und ein Samsung-Gerät als Anzeigeelement verwenden kann. Die neueste Version arbeitet mit 9 verschiedenen Geräten und ist recht mobil, so dass nur ein Smartphone und ein Headset benötigt werden, um ohne externe Sensoren oder Geräte zu funktionieren.
  • Oculus VR entwarf und baute die App, die dazu gedacht ist, ein Samsung Smartphone in ein VR-Headset zu verwandeln und gleichzeitig eine Schaufensterfront für viele VR-Spiele zu bieten. Samsung behindert nun den Fortschritt von AR, da sie eine neue monitorlose AR-Brille bauen, die Gerätebildschirme durch eine Verbindung mit PCs und WiFi ersetzt.

Oculus VR-Oculus Rift.

  • Oculus VR, ein von Facebook erworbenes StartUp, ist ein weiteres Unternehmen, das an der Spitze der großartigen VR-Anwendungen und -Hardware steht und hauptsächlich Brillen für immersive Erlebnisse entwickelt. Oculus Rift ist in der Lage, stereoskopische 3D-Bilder vollständig zu ermöglichen, indem es Augenschirme für jedes Auge und jede Linse auf den Panels verwendet, um diese Bilder entsprechend der Bewegung Ihrer Augen zu strukturieren.
  • Mit Oculus Quest kommt nun ein neues Headset auf den VR-Markt. Dieses eigenständige VR-Headset umfasst die idealen VR-Elemente sowie Positionstracking, virtuelle Handregler und Wireless-Design.

Google VR.

  • Google unternahm seinen ersten Schritt in die VR-Welt, indem es Google Expeditions entwickelte, eine immersive App, die es Nutzern ermöglicht, aktiv neue Umgebungen zu erkunden und Google Cardboard, um App-Nutzern ein interaktives Erlebnis zu bieten. Mit neuen Anwendungen wie Tilt Brush und dem Daydream Headset unterbricht das Unternehmen nun den Bereich VR.
  • Google tritt auch in die Welt der AR ein, mit dem Spin-Off Niantic. Niantic verwaltet die gemeinsame AR-basierte Kommunikation, Sicherheit, Zuordnung und Funktionalität. Das Unternehmen ist die weltweit einzige AR-Plattform und richtet sich an alle Menschen auf der Welt.
  • Im Sommer 2016 brachte Niantic Pokemon Go auf den Markt, ein Spiel, das AR schnell in den Mainstream brachte und den Ruf als das bisher beliebteste AR-Spiel entwickelte.

Wie Sie sehen können, gibt es wirklich keine Grenzen für diese neue Technologie, da die Zukunft von AR- und VR-Anwendungen die Bereiche Medizin, Bildung und sogar die Art und Weise, wie wir unseren Alltag leben, tangieren wird.

Wir müssen lernen, mit dieser Technologie zusammenzuarbeiten, denn sie kann Antworten auf Fragen geben, die wir uns seit Jahren stellen, indem sie uns einfach in eine andere Dimension versetzt oder virtuelle Elemente in unsere bereits bestehende Umgebung einfügt.

Die Möglichkeiten in diesen Bereichen sind endlos und wir werden in der Zukunft noch viele interessante Anwendungsgebiete sehen.

Vielen Dank für Ihren Besuch.