Was ist Augmented Reality?

Unter Augmented Reality (erweiterte Realität), oder kurz AR, versteht man eine computerunterstützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung. Eine solche Erweiterung kann alle Sinneswahrnehmungen des Menschen ansprechen. Meistens wird jedoch nur die visuelle Darstellung von Informationen als Augmented Reality oder Virtual Reality bezeichnet. Solche visuellen Darstellungen kann beispielsweise die Ergänzung der Realität um Bilder, Videos, Texten oder anderen computergenerierten Zusatzinfos oder sogar virtuellen Objekten sein. Dies wird mittels Überlagerung oder Einblendung in das eigentlich gesehene Bild erreicht. Solche Einblendungen können auf Displays oder Glasflächen übertragen werden. Außerdem gibt es spezielle Brillen, die in das gesehene Bild virtuelle Elemente integrieren oder sogar eine komplette virtuelle Realität zeigen. Teilweise kann der Nutzer mit AR-Anwendungen interagieren und beispielsweise Dinge bewegen, in dem Sensoren seine Bewegungen aufzeichnen und mit den computergenierten Informationen verschmelzen.

Welche Anwendungszwecke sind möglich? Wie kann mit AR gearbeitet werden?

Die Anwendungszwecke für AR sind sehr weitreichend. Mögliche Anwendungsgebiete finden sich in Industrie, Architektur, Einzelhandel, Werbung, E-Commerce, Spieleindustrie, Unterhaltungsindustrie, Medizin, Navigation, TV-Übertragungen oder Training und Sport. Ein prominentes Beispiel für die Verwendung von visuellen Einblendungen via Virtual oder Augmented Reality ist das Fernsehbild bei Fußballübertragungen, in das bei bestimmten Spielsituationen oder Analysen bestimmte Markierungen wie Linien oder Kreis eingeblendet werden, um beispielsweise Freistoßentfernungen, Ballflugkurven oder Abseitspositionen besser kenntlich zu machen. Seit einiger Zeit wird es auch dazu verwendet, um eine Unterstützung bei der Erkennung von regulären bzw. irregulären Toren zu bieten. Ein Anwendungsbeispiel für AR aus dem Bereich E-Commerce und Handel ist das Einblenden von Kleidungsstücken oder Accessoires auf ein Livebild des Anwenders. So kann der Benutzer und mögliche Käufer quasi am eigenen Leib ausprobieren, welche Stücke ihm gefallen und passen. Seit einiger Zeit wird die Technik der AR auch in der Spieleindustrie verwendet, um dem Spieler die Möglichkeit zu bieten, mit seinem Körper mit Elementen im Spiel interagieren zu können. Selbstverständlich eignet sich diese Technik auch, um Gebäude oder Bauwerke bereits in der Planungsphase visualisieren zu können. Eine der ersten AR-Anwendungen überhaupt sind die Head-Up-Displays die in Flugzeugen und speziell Kampfflugzeugen zur Einblendung von Informationen eingesetzt werden. Basierend auf dieser Technologie gibt es mittlerweile auch zivile Fahrzeuge, die zur Navigation Informationen in die Windschutzscheibe einblenden. Als Hilfestellung für Ärzte wird Virtual bzw. Augmented Reality in modernen Operationssälen eingesetzt, um nicht sichtbare Elemente während Operationen auf Basis vorheriger Tomographien sichtbar zu machen. Außerdem wird AR für eine virtuelle Realität in Flug- oder Fahrsimulatoren genutzt.

Ein Anwendungsbeispiel: Was ist die Microsoft HoloLens?

Die HoloLens des Herstellers Microsoft ist eine sogenannte Mixed-Reality-Brille. Sie ist ein stereoskopisches, hochauflösendes 3D Head-mounted-Display mit Sensoren, Kameras, Mikrofone, Lautsprechern und eigener Recheneinheit. Die Microsoft HoloLens ermöglicht dem Nutzer, mit der Unterstützung durch ein “Natural User Interface”, interaktive 3D-Projektionen in der realen direkten Umgebung darzustellen. Es wird kein echtes Display vor die Augen des Nutzers gesetzt, stattdessen kann dieser hindurchsehen und so Objekte in seiner realen Umgebung wahrnehmen. Das Microsoft-Gerät funktioniert – anders als ähnliche Produkte wie Google Glass, HTC Vive oder Oculus Rift – ohne Anschluss eines Smartphones oder zusätzlichem Computer. Es ist aktuell in verschiedenen Preismodellen ab 3299,00 EUR erhältlich. Die Brille von Microsoft ist jedoch nicht für private Endkunden ohne die Absicht, AR Apps programmieren zu wollen, verfügbar. Die Datenbrille Google Glass ist hauptsächlich bei Unternehmen beliebt, da sie die Arbeit von beispielsweise Lager- oder Logistikarbeitern durch Einblendung von Informationen erleichtert.

Wie kann man Anwendungen für die HoloLens programmieren?

Der Rechner der HoloLens läuft auf dem Microsoft-Betriebssystem Windows Holographic, einer dreidimensionalen Erweiterung von Windows 10. Auf ihm laufen nur 2D und 3D Universal Windows Apps. Diese können nur mit Windows 10 64-Bit auf Basis der Unity-Engine entwickelt werden. Diese Engine ist eigentlich für die Spieleindustrie gedacht, dazu gehört auch der Programmcode (Skript) für welchen als mögliche Programmiersprachen C# und C++ in Frage kommen. Microsoft stellt außerdem einen Emulator zu Verfügung.

Fazit – Wo geht der Weg hin?

Augmented und Virtual Reality wird die Welt und Technik, wie wir sie heute kennen, in den nächsten Jahren massiv beeinflussen und verändern. Heutzutage alltägliche Vorgänge, Dinge oder Anwendungen werden weiter digitalisiert werden und unser Leben so immer technischer und virtueller gestalten. Smartphones mit Gesichtserkennung oder aktuell Filme und Spiele wie “Pokémon Go” als Art “Testballon” sind nur der Anfang einer Revolution. Ein Beispiel für die Entwicklung und künftige Anwendungen ist die Erweiterung von PC-Betriebssystemoberflächen in die reale Welt. Dadurch können dann Icons oder ganze Programmfenster als virtuelle “Geräte” im echten Raum dargestellt und durch Fingerzeigen oder nur durch Blicke bedient werden, wie es bereits in einigen Science-Fiction-Filmen (zum Zeitpunkt des Filmes noch futuristisch) dargestellt hat. Generell wird diese Art der Darstellung immer weiter herkömmliche Bildschirme, Displays und Gerätebedienfelder ersetzen oder sogar zu völlig neuen Gerätearten führen. Außerdem wird vorhergesagt, dass die aus Star Trek bekannten “Holodecks” irgendwann in Form von multimedialer Anwendungen mit pseudo-holografischer, virtueller Bildschirme Realität werden. Vielleicht werden Virtual und Augmented Reality eines Tages auch als Verschönerung von alltäglichen Umgebungen eingesetzt, in dem zum Beispiel virtuelle Pflanzen, Ausblicke, Kunstwerke, Deko oder Beleuchtung dargestellt werden.