Viele denken bei Augmented Reality zuerst an das Spiel Pokémon Go, welches im Jahre 2016 ein großes Trendthema war. Das Prinzip des Spiels war die Einbindung virtueller Pokémon in die reelle Welt um den Spieler herum. Mithilfe des Smartphones vermischten sich beide Welten zu einer Realität. Aufgrund der virtuellen Monster war für viele Fans ihre sonst normale Umwelt plötzlich eine spannende Spielwelt.

Magic Leap One Lightwear 2 (Quelle: Magic Leap)

Augmented Reality als Teil der Mixed Reality

Genau das ist das Prinzip von Augmented Reality (AR): Das Hinzufügen virtueller Elemente in unsere wirkliche Umgebung. Dies können Texte, Grafiken oder sonstige virtuelle Elemente sein, die digital über ein Bild gelegt werden. Die sogenannte Erweiterte Realität ist dabei ein Teil der Mixed-Reality.

Die Mixed Reality umfasst neben der Augmented Reality folgende Begriffe:

Augmented Virtuality (Erweiterte Virtualität)

Während bei der Augmented Reality die reale Umgebung mit einzelnen virtuellen Elementen angereichert wird, ist bei der Augmented Virtuality der Großteil der Nutzungsumgebung virtuell. Es wird eine virtuelle Umwelt entwickelt, in welche dann einzelne reale Objekte eingefügt werden. Das Verhältnis zwischen Realität und Virtualität fällt hierbei also deutlich zugunsten der Letzteren aus.

Virtual Reality (Virtuelle Realität)

In der Virtual Reality werden keinerlei Einflüsse oder Objekte der realen Umgebung verwendet. Der Nutzer taucht in eine völlig virtuelle Spielwelt ein und wird von seiner tatsächlichen Umwelt komplett abgeschirmt.

Vielfältige Einsatzbereiche

Doch Augmented Reality eignet sich nicht nur für ein aufregenderes Spielereignis. Auch im Bereich Social Media nutzen wir sie täglich, ohne darüber nachzudenken. Im Bereich Social Media beispielsweise fügen wir unserem Bild mit jedem Snapchat-Filter und jedem GIF ein virtuelles Element hinzu. Navigationsdienste wie Google Maps machen virtuelle Routen auf dem Smartphonebildschirm planbar, auch moderne PKW sind bereits mit Leit- und Navigationssystemen mit virtuellen Hilfselementen ausgestattet. IKEA entwickelte im Jahre 2017 die App IKEA Place, welche es dem Kunden erlaubt, die potenziellen Neumöbel virtuell in der eigenen Wohnung zu positionieren. Die App behält sogar die korrekten Größenverhältnisse bei, um ein möglichst realistisches Bild des Produkts zu vermitteln.

Augmented Reality kann auch eine große Hilfe bei der Verdeutlichung normalerweise schlecht greifbarer Sachverhalte sein. Beispielsweise gibt es Anatomieprogramme für Studenten, welche die Anordnung von Knochen, Muskeln oder Organen virtuell greifbar machen. Auch medizinische Eingriffe lassen sich auf diese Weise gefahrlos proben.

Ein großes Potenzial für mehr Produktivität birgt Augmented Reality außerdem in der Industrie. Dies führte beispielsweise dazu, dass die US-Firma General Electric mehrere Xbox-Konsolen in ihrer Fabrik aufstellte. „Wir projizieren die Arbeitsanweisungen auf die Bauteile und verwenden Sensoren, um die Montage zu überwachen und dem bedienenden Mitarbeiter Feedback zu geben“, so Jimmie Beacham, leitender Ingenieur bei GE Healthcare.

Microsoft HoloLens (Quelle: Microsoft)

AR-Brillen sind die Zukunft

Dass Augmented Reality schon lange mehr ist als die bloße Einblendung von Entfernungslinien bei der Fußballübertragung, das steht somit fest. Bislang kennen wir die Einblendung virtueller Elemente vor allem von unseren Smartphones und anderen mobilen Geräten. Das Potenzial von AR beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Bedienung über das Display. Trotz des unerwarteten Scheiterns der Google Glass arbeiten bereits mehrere Unternehmen an Augmented Reality-Brillen. Die bekanntesten Beispiele sind die Microsoft HoloLens (Microsoft), die Magic LeapOne (Magic Leap) und die Meta 2  (Meta).

Microsoft HoloLens

Die Microsoft HoloLens ist die bislang bekannteste AR-Brille auf dem Markt. Ihre Funktionsweise: Die Projektion von virtuellen Elementen in das Blickfeld des Nutzers. Dies funktioniert anhand von Sensoren, welchen dessen Umwelt durchgängig mit all ihren dreidimensionalen Eigenschaften erfassen. Durch die Erstellung eines 3D-Netzmodells der Umgebung, der sogenannten Spatial Map, können im nächsten Schritt Objekte täuschend echt in die Umwelt hinein modelliert werden. Auf diese Weise ist es möglich, Objekte beispielsweise von einer Wand abprallen zu lassen, oder die Schwerkraft eines Gegenstandes realistisch darzustellen. Die HoloLens wird vor allem über Gestik und Stimmkommandos gesteuert.

Preis: Die erste Generation der HoloLens kostete rund 3.000 Euro. Der Preis der nächsten Generation ist noch unbekannt, diese kommt voraussichtlich 2019 auf den Markt.

Magic LeapOne

Nach langer Wartezeit soll im Laufe des Jahres 2018 die Magic LeapOne auf den Markt kommen. Die Täuschung des Gehirns durch die Brille funktioniert hier auf Basis der Lichtfeldtechnologie. Kurz gesagt bedeutet das, dass die auf das Auge treffenden Lichtstrahlen manipuliert werden, um eine Wahrnehmung des virtuellen Objekts auszulösen. Zusätzlich lässt sich das Objekt auf diese Weise nahtlos in seine Umgebung eingliedern. Diese Technologie soll für eine ermüdungsfreie Nutzung sorgen. Zudem erlaubt die Lichtfeldtechnologie eine exaktere Kalibrierung der Tiefenschärfe, was für zusätzliche Realitätsnähe sorgt. Die LeapOne ist zwar im Gegensatz zur HoloLens kabelgebunden – der vernetzte Rechner lässt sich aber bequem an die Kleidung anheften, wodurch der Nutzer nichts an Mobilität einbüßt.

Preis: Der Preis ist noch nicht offiziell bekannt. Vermutungen zufolge bewegt er sich im Bereich des iPhone X, also bei rund 1.000 Euro.

Meta 2

Die AR-Brille Meta 2 ist als einzige Brille in unserer Auswahl kabelgebunden. Im Gegensatz zur Magic Leap bedeutet dies nicht nur, dass der Nutzer einen portablen Rechner mit sich herumträgt – die Meta 2 benötigt die Verbindung mit einem festen Rechner. Dies führt dazu, dass diese Brille vor allem an einem festen Arbeitsplatz genutzt werden kann und nicht, wie die HoloLens oder die MagicLeap, mobil getragen werden kann. Dass eine Arbeit mit der Meta 2 dennoch große Vorteile bringen kann, zeigt dieser Artikel. Er beschreibt, wie die Mitarbeiter von Meta die Brille bereits jetzt an ihrem Arbeitsplatz einsetzen. Damit einher geht, laut dem Unternehmen selbst, ein Anstieg von Effizienz und Produktivität.

Besonderheiten dieser Brille sind ihr breites Sichtfeld, welches die Sichtmöglichkeiten der HoloLens und der Magic Leap übersteigt, sowie die Detailgenauigkeit der dargestellten Hologramme. Während die Microsoft Hololens beispielsweise nur einen mobilen Chip verbaut hat, kann die Meta 2 auf die Rechenleistung des angeschlossenen Rechners zurückgreifen.

Preis: Das Meta 2 Developer Kit kann für 1.711 Euro bestellt werden.

Warum brauchen wir AR-Brillen?

Sie funktionieren kabellos und ermöglichen dem Nutzer daher, beide Hände aktiv gebrauchen zu können. Im Bereich der Produktion ist dies ein enormer Vorteil, da die Brillen in den gerade stattfindenden Fertigungsprozess eingebunden werden können. Mit dem Markteintritt der Brillen wird so eine neue Verwendungsmöglichkeit für Augmented Reality geboren: als Begleiter in aktiven Situationen und vor allem unabhängig davon, ob der Nutzer gerade eine Hand frei hat. Dies könnte nicht nur die Bereiche Gaming und Weiterbildung, sondern auch ganze Industriezweige bedeutend verändern – beispielsweise könnte man die Technologie in der Produktion zur Anzeige zusätzlicher Informationen, der nächsten Wartungsschritte oder Fehlermeldungen nutzen.

Programmierung von AR-Inhalten wird immer einfacher

Auch für den einfachen Zugang zu neuen AR-Inhalten ist gesorgt. Beispielsweise stellt Apple die Plattform ARKit zur Verfügung, welche die einfachere Programmierung von AR-Inhalten auf iOS-Geräten ermöglicht. Ähnlich ging Google mit der Plattform ARCore vor. Prinzipiell funktionieren die Angebote von Apple und Google gleich. ARCore erlaubt jedoch zusätzlich die Nutzung diverser APIs. Daher können in diesem Falle AR-Inhalte plattformübergreifend zwischen iOS- und Android-Geräten ausgetauscht werden.

Rundum reales Nutzungserleben durch Sound

Eine weitere Besonderheit der modernen AR-Brillen ist ihr Sound. Sowohl Microsoft als auch Magic Leap haben ihre Brillen mit Soundsystemen ausgestattet. Der Spatial Sound der HoloLens trägt laut Microsoft dazu bei, die Hologramme glaubwürdiger erscheinen zu lassen. Grundsätzlich könne aber jedes beliebige Objekt mit Sound versehen werden – selbst wenn es sich gar nicht im Blickfeld des Nutzers befindet. Oder, wie Magic Leap über ihre Soundfield Audiofunktion sagen: Es ist möglich zu hören, wie nah der T-Rex schon ist, der hinter deinem Rücken an dich heranschleicht.

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