Auch wenn es ruhiger geworden ist um Virtual Reality und Augmented Reality: Es lohnt sich, genauer hinzuschauen. Denn die Technologie bietet spannende Anwendungsmöglichkeiten, unter anderem wird sie die Welt des Lernens komplett verändern. In diesem Artikel möchte ich daher einen Überblick über die Entwicklung und Funktionweise von VR/AR geben und zeigen, wie zum Beispiel TÜV Rheinland die Möglichkeiten heute nutzt.

Was ist Virtual Reality?

Virtuelle Realität (Virtual Reality, VR) beschreibt eine computergenerierte Wirklichkeit in Form von 3D-Bildern. VR kann über Brillen bzw. Headsets, die sogenannten Head Mounted Displays (HMD), oder über Großleinwände in speziellen Räumen übertragen werden.

Was ist Augmented Reality?

Augmented Reality (AR) ist die Schnittstelle zur Erweiterung der Realität sowie bestehender Medien mit virtuellen Objekten, digitalen Inhalten und ortsbezogenen Informationen. Ziel ist es, Interaktion zu schaffen, die Informationsaufnahme zu erleichtern und aktive Wahrnehmung bei gesteigerter Verweildauer zu fördern (so die Definition von Dirk Schart).

Quelle: https://www.brillen-sehhilfen.de/vr-brillen/funktionsweise-vr-brille.php 

Wie funktioniert Virtual Reality technisch?

Wer virtuelle Realität erleben möchte, benötigt ein Ausgabegerät. Dies ist in der Regel eine VR-Brille zur Darstellung der virtuellen Umgebung. Um 3D-Objekte in der virtuellen Umgebung sehen zu können, benötigt man beide Augen. Wird ein Gegenstand fixiert, so unterscheidet sich der Winkel vom rechten und linken Auge – dieser Effekt wird auch stereoskopisches Sehen genannt. Das linke Auge sieht weniger von der rechten Seite und das rechte Auge sieht weniger von der linken Seite. Aus der Differenz ergibt sich im Gehirn die räumliche Beschaffenheit des Gegenstandes.

Funktionsweise von VR-Brillen

VR-Brillen bestehen aus Displays, Linsen, Sensoren und 3D-Audio. Vor den Augen werden zwei leicht unterschiedliche Bilder auf Displays dargestellt. Ein Computerprogramm simuliert die stereoskopische Differenz, sodass unser Gehirn durch die beiden leicht verschiedenen Bilder eine dreidimensionale Optik berechnet.

 Quelle: https://www.brillen-sehhilfen.de/vr-brillen/funktionsweise-vr-brille.php

Anwendung: Wird Virtual Reality die Welt des Lernens verändern – und wenn ja, warum?

Die Technologie ermöglicht in der Tat eine komplett neue Art des Lernens. Stichwort Learning-by-doing: Dank VR können Anwender im virtuellen Raum Handlungs- und Bewegungsabläufe ausprobieren. Zum Beispiel als Training für die Bedienung eines Containerkrans. Wer vorab bereits eine Schulung mit VR-Brille gemacht hat, weiß später im realen Führerhaus des Krans, welche Hebel zu bedienen sind.

Wie nutzen wir VR und AR bei TÜV Rheinland?

Bei Schulungen setzt TÜV Rheinland auf die AR-Technologie. Für die Microsoft Hololens haben wir Schulungsprogramme entwickelt, in denen sicherheitsrelevnte Inhalte vermittelt werden und die Seminarteilnehmer zum Beispiel Mängel an einem virtuellen Gabelstapler finden müssen. Über die „praktische“ Erfahrung werden auch Teilnehmer erreicht, die sich mit klassischen Schulungsmethoden schwerer tun. Der Trainer kann in einer Übersicht sehen, wie die einzelnen Teilnehmer abgeschnitten haben.

Wie nutzen andere die VR-Technologie?

Ein gutes Beispiel für die Anwendung der VR-Technologie im Alltag liefert die Therme Erding. In dem Erlebnisbad in Bayern setzen Besucher auf einer der Wasserrutschen eine VR-Brille auf und erleben so eine Kurvenfahrt durch einen virtuellen Dschungel. Wie ein Youtube-Video anschaulich zeigt, ist die virtuelle Welt perfekt auf die reale Rutsche abgestimmt: das immersive Erleben – also das „Abtauchen“ in die virtuelle Welt – wird dadurch noch verstärkt.

Wie sieht die Zukunft für VR & AR aus?

Meiner Meinung nach ist der Hype um VR vorbei. Nach dem sog. Gartner-Hype-Cycle befinden wir uns aktuell im dem Tal der Enttäuschungen. Viele Hardwarehersteller haben gehofft, die Gamer mit dieser Technologie begeistern zu können. Schauen wir uns den VR-Spielemarkt an, stellen wir aber fest, dass es zwar entsprechende Spiele für die Playstation gibt, die Akzeptanz für diese neue Art des Spielens jedoch nur bedingt im Massenmarkt angekommen ist.

Anders sieht es bei Augmented Reality aus: Hier gibt es eine breite Anwendungspalette sowohl im Spielemarkt mit „Pokemon GO“ oder „Harry Potter: Wizards Unite“ als auch im Business-Kontext mit der Hololens 2 von Microsoft. Aktuell ist es jedoch immer noch umständlich, die großen Brillen auf dem Kopf zu haben. Den Pfad der Erleuchtung wird diese Technologie wohl dann erreichen, wenn sie in Kontaktlinsen eingebaut wird, die dem Träger im Alltag nützliche Zusatzinformationen anzeigen können. Wie das in extremer Form künftig aussehen könnte, zeigt heute schon dieses Video:

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Mein Fazit:

Auf der eine Seite bietet die VR/AR-Technologie faszinierende neue Möglichkeiten und – zum Beispiel im Bereich Aus- und Weiterbildung – einen echten Zusatznutzen. Auf der anderen Seite kann es auch besorgniserregend sein, wenn wir Menschen immer tiefer in eine virtuelle Welt abtauchen und den Bezug zur Realität mehr und mehr verlieren. Es bleibt weiterhin spannend!

Zum Schluss ein Blick in die Vergangenheit: Seit wann gibt es Virtual Reality?

Wie die Zukunft aussehen wird, können wir nur erahnen, wer aber noch mal in die Vergangenheit der VR/AR-Entwicklung blicken möchte:

1932

Bereits im Jahr 1932 erfindet der amerikanische Physiker Edwin Herbert Land den Polarisationsfilter – dieser wird heute für 3D-Filme verwendet.

1968

1968 entwickelt Ivan Edward Sutherland unter dem Namen The Sword of Damocles das erste Head Mounted Display (HMD), das allerdings so schwer ist, dass es durch eine Deckenkonstruktion im Raum gehalten werden muss. Das erste per HMD dargestellte Objekt ist ein Drahtgitterwürfel mit fünf Zentimetern Kantenlänge.

1995

1995 steigt Nintendo in den VR-Markt ein. Mit seinem Virtual Boy wird ein HMD-Gestell geschaffen, das mittels roten LEDs auf schwarzem Hintergrund eine Auflösung von 384 x 224 Pixeln erzeugt. Virtual Boy erweist sich als nicht transportabel und kann nur auf einer ebenen Fläche verwendet werden – der größte Flop in der Unternehmensgeschichte von Nintendo.

2008

2008 testet das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Zürich die Möglichkeiten omnidirektionaler Laufbänder, die sich der Laufrichtung des Probanden anpassen. So kann der Nutzer mit einem HMD durch eine virtuelle Stadt laufen und eine weitgehende Orts-Illusion erleben.

2014

2014 ist VR auf dem Vormarsch. Facebook kauft Oculus für 2,3 Milliarden Dollar. Die DK2-Brille von Oculus wird ausgeliefert und Sony stellt seinen ersten Prototypen eines HMD für die Playstation 4 vor.

2016

2016 stellt der Hardwarehersteller HTC seine eigene VR-Brille vor, die die DK2 von Oculus schlägt und unter Druck setzt. Mit der HTC Lighthouse Technologie, welche auf Kameratracking basiert, ist es möglich, die Position des Nutzers im Raum bis auf wenige Millimeter genau zu bestimmen.

2017

2017 steigt die Nachfrage nach Playstation VR weiter und Sony meldet den Verkauf von 750.000 Headsets (2016). Nach der Übernahme von Oculus durch Facebook leistet sich Palmer Luckey viele PR-Pannen, was sich negativ auf das Markenimage auswirkt. Palmer verlässt das Unternehmen. Samsung setzt sich mit 4,5 Millionen verkauften Einheiten der Gear VR auf dem Massenmarkt durch.

Autor des Beitrags

Jan Scholten

Jan Scholten

Wireless/IoT

Jan Scholten ist bei TÜV Rheinland im Bereich Wireless/IoT für die Kommunikation zuständig. Schon im Rahmen seines Master-Studiums im Bereich Digital Business Management beschäftigte er sich mit Trendthemen wie Virtual und Augmented Reality.

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Kommentare

1 Kommentar

  1. Avatar

    Hey Jan,

    vielen Dank für den coolen Artikel. Ich finde VR ist echt ein unglaublich spannendes Thema. Unglaublich, wie schnell sich die Industrie in diesem Bereich weiterentwickelt.
    Danke für den tollen Überblick über die Entwicklung der VR. Der ist dir wirklich gut gelungen.
    Weiter so 🙂

    Lg, Kamilla

    Antworten

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