Virtual und Augmented Reality: Hype oder Zukunft? – VR-Reihe

Die Begriffe Virtual (VR) und Augmented Reality (AR) sind spätestens seit dem globalen Erfolg von Pokémon Go in aller Munde. Alle schmeißen mit den Begriffen um sich und erklären sie als DIE Zukunftstechnologie. Doch wie viel ist an dem Hype um AR und VR wirklich dran?

In meinem Studium befasste ich mich erstmals genauer mit den Einsatzmöglichkeiten der Technologien und schrieb prompt meine Bachelorarbeit über die zukünftigen Erfolgschancen von VR und AR auf ausgewählten Einsatzfeldern. Darum freue ich mich umso mehr, dass ich auf dem bold ventures Blog eine Reihe rund um VR und AR starten darf.

Im folgenden Beitrag gehe ich auf die Fragen ein, wie die Idee der virtuellen Realität entstanden ist, was man genau unter VR und AR versteht, was die Vor- und Nachteile beider Technologien sind und warum sich zum Teufel keine der beiden Technologien bisher richtig durchgesetzt hat. Im Verlauf der AR- und VR-Blog-Reihe werde ich noch weitere Themen beleuchten, aber ich will nicht vorweg greifen. In diesem Sinne – viel Spaß!

Die Geschichte der virtuellen Realität

Wir Reisen in das Jahr 1952: Fotografien und Filme wurden bereits erfunden und die Entwicklungsfirma Cinerama (eine Zusammensetzung aus Cinema und Panorama) entwickelte ein gleichnamige Breitband-Filmformat von 2685:1. Dieses ermöglichte Filmaufnahmen, die das periphere Sichtfeld der Zuschauer vollständig ausfüllte. Das Ziel war eine Immersion zu erzeugen, sodass der Zuschauer sich als Teil des Films sieht. Cinerama legte mit der Entwicklung den ersten Baustein, denn die Erzeugung von Immersion ist bis heute Teil der VR-Entwicklung.

Zehn Jahre später setzte Morton Heilig noch einen drauf und entwickelte den ersten Prototypen der Sensorama, den ersten VR-Automaten. Leider war Sensorama kein Erfolg, doch sind die Aufnahmen für die 60er Jahre wirklich beeindruckend.

Bis zum ersten Head Mountain Display (HMD) waren es dann nur noch 6 Jahre. Mit dem epischen Namen The Sword of Damocles erschuf Ivan Sutherland und Bob Sproul das erste HMD, welches jedoch so schwer war, dass es von einer Konstruktion an der Decke gehalten wurde.

Wir überspringen hier einige Meilensteine der VR-Geschichte, da sonst der Umfang des Blogbeitrags gesprengt werden würde (eine ausführliche Zusammenfassung der VR-Geschichte auf VR-Nerds). Viele Großunternehmen aus der Spieleindustrie, u.a. Nintendo mit Virtual Boy oder SEGA mit SEGA VR, versuchten sich an der Entwicklung von VR-Brillen, doch brachte keine den gewünschten Erfolg. Der Grund: Die technischen Voraussetzungen, sowohl für die Hardware als auch für die Software, waren einfach noch nicht realisierbar. Doch der Traum von einer virtuellen Welt war geweckt und es vergingen viele Jahre mit vielversprechenden Entwicklungen. Den größten Schritt auf dem Weg zur kommerziellen VR-Brille gingen 2012 zwei amerikanische Spielentwickler, John Carmack und Palmer Luckey. Ihr Ziel war es eine günstige, aber hochperformante VR-Brille für den PC zu entwickeln. Der große Erfolg mit der Oculus animierte zahlreiche Unternehmen und Start-Ups auf den VR-Hype aufzuspringen und so kam der Stein ins rollen.

Virtual Reality

Der Begriff Virtual Reality tauchte erstmals 1982 im SF-Roman „The Judas Mandala“ von Damien Broderick auf. Wie den meisten Menschen klar sein dürfte, bedeutet VR übersetzt „virtuelle Realität“. Mit VR taucht man in eine computergenerierte Welt mittels einer VR-Brille ein, die (im Optimalfall) eine überzeugende Immersion erschafft. Der VR-Nutzer soll diese virtuelle Umgebung als möglichst real wahrnehmen und mit dieser interagieren können. Wer schon einmal in eine virtuelle Welt abgetaucht ist, weiß, dass man natürlich grafisch erkennt, dass die Umgebung nicht real ist. Dennoch überzeugt die Beeinflussung vom Sehen und Hören und die Möglichkeit der Interaktion mit den virtuellen Objekten. Neue und verschiedene Welten zu entdecken und das einfach vom Wohnzimmer aus – wen fasziniert der Gedanke nicht.

Immersion: Effekt, der beim Eintauchen in eine virtuelle Realität entsteht und diese als real empfindet

Man unterscheidet bei VR-Hardware zwischen Standalone und Connected Headsets. Die High-End-Brillen auf dem VR-Markt, wie die Oculus Rift, HTC Vive oder die PlayStation VR, gehören zu den Connected Headsets, da diese nur kabelgebunden mit einem leistungsstarken PCs oder einer Spielekonsole funktionieren. Dies bedeutet, dass der Bewegungsbereich eingeschränkt ist und ab und an das Erlebnis im Kabelsalat endet. Jedoch bestechen Connected VR-Headsets mit einer sehr guten Performance, was dem VR-Erlebnis zugute kommt. 

Standalone-Headsets funktionieren hingegen ohne Kabel, man benötigt lediglich ein neueres Smartphone. Der Vorteil liegt natürlich auf der Hand: Die Einrichtung der VR-Brille geht schnell – Smartphone ins Headset und los. Jedoch müsste jedem bewusst sein, dass die Performance eines Smartphones nicht an die eines leistungsstarken PCs oder die einer Spielekonsole, wie der PlayStation 4, ran kommt. Auch preislich schneiden Standalone-Headsets teils deutlich günstiger ab. Die neue Oculus Go kostet mit 219€ nur die Hälfte im Vergleich zur Oculus Rift. Die mit Abstand günstigste VR-Brille (wenn man sie so nennen mag) ist die Google Cardboard. Dabei handelt es sich um eine Smartphone-Halterung für den Kopf aus Pappe, welche es schon ab 0,87€ zu kaufen gibt. Aber aufgepasst: VR-Erlebnisse mit dem Smartphone sind nicht interaktiv beeinflussbar. Es handelt sich eher um eine 360°-Sicht.

VR gleich 360°-Video?

Ließt man sich Artikel zu VR durch, stolpert man schnell über den Begriff 360°-Video. Vermutlich liegt es daran, dass man 360°-Videos mit einer VR-Brille schauen kann. Doch macht dieser Umstand ein Video nicht zu einem VR-Erlebnis.
Bei VR taucht der Anwenderin eine computergenerierte, interaktive Welt, sodass eine Immersion entsteht. Dieses Gefühl der Immersion entsteht vor allem dadurch, dass sich der Anwender mitten im Geschehen fühlt und mit der virtuellen Welt interagieren kann. Bei 360°-Videos oder 360°-Bildern, die mit 360°-Kameras aufgenommen werden, sieht der Zuschauer die Szene aus der Position der Kamera, wodurch der Effekt der Immersion auch entsteht. Der feiner, aber wichtige Unterschied ist, dass man in einer Video nicht interagieren kann. Der Großteil der VR-Definitionen sieht die Möglichkeit der Interaktion in einer VR-Erlebnis als ein Merkmal an. Ein weiterer Unterschied ist die Echtzeitberechnung, die wie die Interaktion Teil der VR-Definition ist. In einem 360°-Video wird nur der Blickwinkel des Anwenders berechnet. In einer VR-Anwendung wird die virtuelle Welt und die Position und die Interaktion des Anwenders kontinuierlich (Echtzeit-nah) berechnet.
360°-Videos sind aufgrund der geringen Interaktionsmöglichkeiten und der Echtzeitberechnung keine VR-Anwendungen, können aber ein Vorgeschmack auf echte VR-Erlebnisse geben.

Augmented Reality

Augmented Reality bedeutet übersetzt „erweiterte/ angereicherte Realität“. Der größte Unterschied zu VR ist, dass der Anwender die reale Welt noch wahrnimmt. Die Realität wird mit computergenerierten Objekten in Echtzeit erweitert, bzw. sie überlagern das Sichtfeld. Diese Erweiterungen können Wörter, Zeichen, Videos und/oder Bilder sein. Jedoch fallen Einblendungen von virtuellen Objekten erst dann unter den Begriff AR, wenn der Anwender mit diesen interagieren kann.

Die Idee von einer angereicherten Identität entstand wie bei VR einige Jahrzehnte zuvor. L. Frank Baum schrieb schon 1901 eine Kurzgeschichte, in der der Protagonist eine Brille hat, die Informationen über die Charaktereigenschaften der Figuren einblendet. Jedoch kam der Begriff erstmals 1990 auf. Die Boeing-Mitarbeitern Tom Caudell und David Mizell führten den Begriff Augmented Reality für die Einblendung von Information ins Sichtfeld ein. 

Ein klarer Vorteil gegenüber VR ist, dass man für AR-Erlebnisse nicht unbedingt eine AR-Brille oder Headset braucht, sondern lediglich ein Smartphone. AR-Apps, wie Pokémon Go, nutzen die Kamera-Funktion, um dem Smartphone-Nutzer die virtuellen Inhalte anzuzeigen. Daher sind AR-Erlebnisse alltagstauglich (mittlerweile haben ein Großteil der Menschen ein neueres Smartphone) und im Vergleich zu VR preisgünstiger. Jedoch sind AR-fähige Brillen um einiges teurer, haben jedoch den Vorteil, dass man die Hände frei hat. Die bekanntesten sind die Microsoft HoloLens mit 3.299,00 € und die Meta 2, welche nur knapp die Hälfte kostet. Auch Google wagt einen neuen Versuch, nachdem sich die 2012 vorgestellte Google Glass als Misserfolg entpuppte, unter dem Namen Project Aura und arbeitet an einer neuen AR-Brille, jedoch ist noch nichts über den Release oder das Preissegment bekannt. Die kostengünstigste AR-Brille ist bis jetzt die castAR von Technical Illusions. Für 400 USD bekommt man die Brille, eine Projektionsmatte und den Magic Wand Controller.

Mixed Reality

Und obwohl es hier um AR und VR geht, gehört es zum Gesamtverständnis auch den Begriff Mixed Reality (MR) zu kennen, denn dieser wird fälschlicherweise oft als Synonym von AR verwendet.

Unter MR, übersetzt gemischte Realität, versteht man theoretisch das Gleiche wie unter AR: Die reale Umgebung wird mit virtuellen Objekten angereichert und man kann mit den Objekten interagieren. ABER: Im Gegensatz zu AR, bei dem die virtuellen Objekte die realen nur überlagern, sodass es öfters dazu kommt, dass die Objekte irgendwo sinnlos in der Luft schweben, sind die virtuellen Objekte bei MR mit der realen Umgebung verankert. Das bedeutet, dass im Optimalfall die MR-Anwendung die realen Objekte, wie einen Tisch, erkennt und das virtuelle Objekt passend platziert, sei es auf oder hinter dem Tisch. Die virtuellen MR-Objekte sollen sich realistisch in die reale Umgebung einfügen, als wären sie wirklich real. Dabei ist es sogar möglich um die MR-Objekte herum zu gehen und sie mit Gestiken und Sprache zu steuern.

Jedem dürfte klar sein, dass MR-Hardware und -Software um einiges schwieriger zu entwickeln sind, weshalb wir uns noch eine Weile damit begnügen müssen, dass der virtuelle Stuhl nicht auf dem Boden steht, sondern in der Luft schwebt.

Und dem informierten Leser wird aufgefallen sein, dass die HoloLens keine AR- sondern eine MR-Brille ist. Aber wie erwähnt, wird zwischen AR und MR meist nicht unterschieden.

So, und warum lebe ich noch in der realen Realität?

Womöglich liegt es an einem der folgenden drei Gründe:

• Performance & Leistung: Sei es die Akku-Leistung vom Smartphone, die Grafik oder der Tragekomfort der Headsets: Perfekt sind die VR- und AR-Lösungen noch nicht. 
• VR-Krankheit: Die sogenannte Motion Sickness, die beim Eintauchen in die computergenerierte Umgebung auftreten kann, führt bei einigen VR-Anwendern zu Übelkeit, Müdigkeit oder Apathie. Jedoch tritt die Krankheit nicht bei allen auf und Kinder sind eher betroffen als Erwachsene. 
• Preis: Möchte man ein überzeugendes VR- oder AR-Erlebnis, muss man leider noch tief in die Tasche greifen, sowohl beim Headset, als auch beim PC oder der Konsole. Es gibt schon einige kostengünstige Alternativen (VR: Google Cardboard + Smartphone, AR: Smartphone) und die Unternehmen arbeiten unermüdlich an der Preissenkung, um den Massenmarkt von VR- und AR-Hardware zu überzeugen.

Letztendlich kann sich nur jeder selber fragen, warum er/sie noch keine VR- oder AR-Brille hat. Falls ihr neugierig geworden seid: Ein guter Einstieg in die VR-Welt bietet die Google Cardboard und dein Smartphone. Es gibt zahlreiche Webseiten, die kostenlosen und wirklich guten VR-Content anbieten, beispielsweise im Google Play Store oder auf einigen YouTube-Channeln. Und bei AR wird es noch einfacherer – geht in euren App Store und probiert einige AR-Apps aus. DigitialTrends hat vor einigen Monaten einen Beitrag zu den besten AR-Apps für Android und iOS veröffentlicht.

Jetzt wisst ihr was VR, AR und MR ist, doch fragt ihr euch, worauf ich hinaus will? Schon darüber nachgedacht, wofür man VR und AR, abgesehen vom Entertainment-Faktor, alles nutzen könnte? In den nächsten Beiträgen aus der VR- und AR-Blog-Reihe werde ich auf verschiedene aktuelle, geplante und zukünftige AR- und VR-Anwendungen und Einsatzfelder eingehen, beispielsweise der Einsatz von VR und AR im Medizinsektor. Und ich verrate euch eines vorab: VR und AR werden einen großen Einfluss auf das zukünftige SEO und Marketing haben. Also bleibt gespannt ;-)