Augmented Reality

Augmented Reality, Mixed Reality, Virtual Reality sind Trendworte, die heutzutage jeder hier und da schon einmal gehört hat. Eine genaue Abgrenzung der Reality-Arten oder gar genaue Definitionen könnten aber wahrscheinlich die wenigsten liefern. In naher Zukunft werden die 3 Begriffe sowie die Konzepte, für die sie stehen, immer präsenter. Es macht also Sinn, sich darüber zu informieren, welche Art von „Realität“ die digitalen Medien gerade darstellen und wie sie vielleicht von Nutzen sein können. In diesem Beitrag möchten wir zunächst auf die Augmented Reality (AR), die erweiterte Realität, eingehen.

Augmented, Virtual und Mixed Reality – Übersicht und Abgrenzung

Wie eingangs erläutert, werden 3 Formen der alternativen Realitäten unterschieden, die sich zum Teil überschneiden, aber jeweils andere Schwerpunkte in den Vordergrund stellen.

Augmented Reality

Augmented Reality ist der Ausdruck für Live-Ansichten, die einem Bildschirm oder dem Sichtfeld des Benutzers digitale Elemente hinzufügen. Obwohl AR all unsere Sinneseindrücke ansprechen kann, wird sie meist auf den optischen Sinneseindruck reduziert. Augmented Reality ist interaktiv in Realtime, d. h. AR-Objekte können sich einer sich verändernden Umgebung anpassen und mit ihr interagieren.

Virtual Reality

Virtual Reality blendet im Gegensatz dazu die Wirklichkeit komplett aus und ersetzt diese durch eine virtuelle. So kann es zum Beispiel sein, dass eine VR-Brille seinem Träger vorgaukelt, er befinde sich zu Zeiten des Kaiserreichs in einem Ballsaal, während er in Wirklichkeit in seinem eigenen Wohnzimmer auf dem Sofa sitzt.

Mixed Reality

Mixed Reality (MR) kombiniert Elemente aus AR und VR, sodass reale Welt und digitale Objekte miteinander interagieren. Ein Beispiel hierfür ist die „Google Glass“ – eine Brille von Google, die einen Miniaturcomputer enthält und in das Sichtfeld des Nutzers Bilder einspeist.

Mobile Infrastructure Check up

Infrastrukturkonzept für den Einsatz mobiler Applikationen

Die Infrastruktur ist ein essentieller Teil der EDV jedes Unternehmens. Mit dem rasanten Umzug vom Desktop auf das mobile Endgerät ergaben sich völlig neue Szenarien, die neue Anforderungen an die Unternehmensinfrastrukturen stellen.

Anwendungsbereiche von Augmented Reality

Augmented Reality hat seine Anfänge bereits in den späten 60er Jahren. Sie geht zurück auf die erste VR-Brille, entwickelt von dem Computerwissenschaftler Ivan Sutherland und seinen Studenten. Sutherland war seiner Zeit damals weit voraus und die Brille noch so schwer, dass sie mit einer Vorrichtung an der Zimmerdecke befestigt werden musste. Auch in Sachen Benutzerfreundlichkeit und Realitätsnähe war die Brille noch weit von dem entfernt, was wir heute kennen.

Mobile AR auf dem heutigen Standard, ist noch relativ jung und hatte ihre Anfänge zwischen 2008 und 2010. Spätestens mit der Einführung des Apple iPhone 3Gs im Jahr 2009, das über erforderliche Sensoren und eine ausreichende Rechenleistung verfügt, wurde AR für den Massenmarkt interessant und zugänglich.

Mittlerweile ist Augmented Reality einer der bedeutendsten Technologietrends, der sich weiter ausbreiten wird, je mehr Menschen weltweit Zugang zu AR-fähigen Geräten haben.

Bereiche unseres Alltags, in denen AR integriert ist

Wie bereits erwähnt, besitzen bereits viele Menschen ein AR-fähiges Gerät (z. B. Smartphones und Tablets).  Zusätzlich benutzen die meisten Menschen, ohne sich vielleicht dessen bewusst zu sein, fast täglich Apps auf ihren Tablets und Smartphones, die der Realität digitale Erweiterungen hinzufügen.

In diesen Beispielszenarien ist AR im täglichen Leben bereits von Nutzen:

  • Navigationssysteme verwenden AR, um eine animierte Route über die live-Ansicht auf der Straße zu legen.
  • Während eines Fußballspiels können Kommentatoren virtuelle Linien auf das Spielfeld zeichnen oder Spiele analysieren und illustrieren.
  • In historischen Sehenswürdigkeiten wie Pompeji in Italien können AR-Projektionen Bilder der antiken Zivilisation über die Ruinen legen, um das Erlebnis eindrucksvoller und realistischer zu gestalten.

AR als Unterstützung in komplexen Aufgabenbereichen

Die AR-Technologie kann durch das Anzeigen von zusätzlichen Informationen eine Unterstützung in komplexen Aufgaben sehr nützlich sein:

  • Militärpiloten sehen AR-Projektionen ihrer Höhe, Geschwindigkeit und anderen Daten durch ihren Helm. Sie werden so nicht durch einen Blick auf die Armaturen abgelenkt.
  • Mechaniker können bei der Konstruktion und der Wartung Arbeitsanweisungen bekommen. Dabei können Geräte und Maschinen „beschriftet werden“, was besonders bei anfallenden Reparaturen hilfreich ist.
  • In der Medizin können nicht dargestellte Elemente durch AR sichtbar gemacht werden. Zum Beispiel kann ein Neurochirurg basierend auf vorher erstellte Tomografien oder anderen Bilddaten vorheriger Untersuchungen während der Operation einen erweiterten Einblick in die Hirnströme seines Patienten bekommen.
  • Im Changi Airport in Singapur trägt das Bodenpersonal AR-Brillen, die ihm Informationen zu Frachtcontainern liefern, um Beladungszeiten zu beschleunigen.

AR in der Unterhaltungs- und Spielebranche

AR ist in auch in der Unterhaltungsbranche ein großes Thema. Bekannte Beispiele hierfür sind die Smartphone-App Pokémon Go, bei der der Anwender durch die Kamera seines Smartphones die reale Umgebung sieht, in die sich virtuelle Pokémon-Figuren einfügen. Auch bekannte Snapchat- und Instagram-Filter gehören dazu. Hier erkennt die Anwendung Gesichter und fügt diesen beispielsweise Schnurrbärte oder Katzenohren hinzu. Hologramme, wie man sie beispielsweise aus dem ersten Star Wars Film kennt, sind ebenfalls Produkte der Augmented Reality.

Die Pokémon-Go-App zeigt ein virtuelles Pokémon in realer Umgebung.

Abbildung 1: Die Pokémon-Go-App zeigt ein virtuelles Pokémon in realer Umgebung.

AR in der Werbung

Auch im Marketing wird AR von Unternehmen zum Vermarkten ihrer Produkte und Dienstleistungen eingesetzt. Damit sollen die Werbungen einen größeren Mehrwert für die Kunden darstellen. Als Beispiel einer Werbung bietet IKEA seit 2013 eine AR-App an, in der Anwender virtuelle Möbelstücke in ihrer Wohnung platzieren können.

Neben AR-Apps richten Unternehmen auch virtuelle Messen aus, bei denen für virtuelle Darbietungen neben AR auch Virtual Reality und 3D Technologien genutzt werden.

(Deko)-Objekte mittels AR-App in reale Umgebung einfügen

Abbildung 2: (Deko)-Objekte mittels AR-App in reale Umgebung einfügen.

Das steckt hinter Augmented Reality

Damit sich AR einfach und unkompliziert in unsere bestehenden Geräte einfügt und eine zufriedenstellende User Experience gewährleisten kann, bedarf es hochentwickelter Technologie.

Die Ausrüstung

Augmented Reality kann auf einer Vielzahl von Geräten abgebildet werden – von Brillen über Headsets bis hin zu Head Up Displays (HUDs), z. B. an Helmen. Am häufigsten findet AR aber noch bei Smartphones und Tablets in verschiedenen Apps und Spielen Anwendung.

Verschiedene AR-Typen

AR ist nicht gleich AR und so gibt es 2 verschiedene Arten von AR: Die Marker-Based und die Markerless AR.

Marker-Based AR

Um zu verstehen, was Marker-Based AR ist, hilft es, sich die deutsche Übersetzung des Begriffs vor Augen zu führen. Marker bedeutet Markierung, Markierungspunkt. Folglich verwendet Marker-Based AR bestimmte Markierungspunkte, die sich deutlich von der restlichen Umgebung abheben, beispielsweise QR-Codes. Diese dienen dem AR-Gerät als Orientierung und helfen ihm, die Position und Ausrichtung der Kamera festzustellen. Das AR-Programm lässt den erkannten Bezugspunkt durch seine Datenbank laufen und platziert das dem QR-Code zugehörige digitale Objekt an der richtigen Stelle des Realitätsausschnitts oder ruft Daten ab, die zu diesem Markierungspunkt gespeichert sind.

Diese Art der AR kann z. B. in Museen eingesetzt werden: Scannt ein Museumsbesucher die Infoplakette an einem Ausstellungsstück, ruft die Anwendung direkt passende Zusatzinformationen ab.

Informationen abrufen mithilfe von Barcodes.

Abbildung 3: Informationen abrufen mithilfe von Barcodes.

Markerless AR

In Markerless-AR-Systemen wurden im Vorhinein keine Vorprogrammierungen unter Verwendung verschiedener Markierungspunkte vorgenommen. Das System muss Objekte also „zu Fuß“ ermitteln und sich z. B. an Farben, Mustern oder anderen Merkmalen orientieren, die ihm als Bezugspunkt dienen können. Solche Bezugspunkte können auch die Züge eines menschlichen Gesichts, z. B. für Snapchat-Filter, sein.

Voraussetzungen für AR

Wie das Beispiel von Sutherland aus den 60er Jahren zeigt, sind bestimmte technische Gegebenheiten Voraussetzung dafür, dass sich AR-Anwendungen sinnvoll und effizient in unseren Alltag integrieren lassen.

Anforderungen an die Hardware

  • Sensoren, die die Realumgebung erfassen und der Orientierung im Raum dienen (z. B. Kameras, GPS, Gyroskop (Instrument zur Lagebestimmung))
  • Schnittstellen zur Erfassung von Nutzereingaben (z. B. Touchscreen oder Mikrofon)
  • Rechenleistung/Prozessor zur Verarbeitung und Berechnung der Daten
  • Schnittstellen zur Ausgabe von Daten und Informationen (z. B. Bildschirm, Kopfhörer)

Anforderungen an die Software

  • Bildanalyse
  • Auswertung anderer Sensordaten
  • Anbindung bestehender Datenquellen und Ressourcen
  • Verwaltung von Benutzereingaben
  • Kombination von Kamerabild und digitalen, visuellen Erweiterungen (z. B. Bildbearbeitung)
Augmented und Virtual Reality im Unternehmenskontext

Augmented und Virtual Reality im Unternehmenskontext

In Unternehmen werden Augmented und Virtual Reality und die entsprechende Hardware immer populärer. Hier fahren Sie mehr über die Vorteile, Einsatzgebiete und Potenziale.

Fazit

Die digitale Gegenwart und Zukunft stellen uns verschiedene virtuelle Varianten der Wirklichkeit zur Verfügung. Augmented Reality ersetzt die bestehende Realität nicht, sondern ergänzt sie durch zusätzliche Inhalte oder Objekte, die rein informativen oder spielerischen Charakters sein können. Die Erweiterungen beziehen sich vor allem auf optische Sinneseindrücke, können aber auf sämtliche Sinneswahrnehmungen ausgeweitet werden. Wenn Sie mehr zu den beiden anderen Systemen erfahren möchten, schauen Sie sich gerne unsere Beiträge zur Virtual und Mixed Reality an oder kontaktieren Sie uns persönlich.

FAQ

  • Was ist Augmented Reality?

Augmented Reality (erweiterte Realität) stellt einen Teilbereich von Mixed Reality dar. Bei AR werden digitale Elemente in einem Bildschirm oder dem Sichtfeld des Benutzers in der Live-Ansicht hinzugefügt.

  • Was braucht man für Augmented Reality?

Damit Augmented Reality funktioniert, benötigt es bestimmte Voraussetzungen sowohl bei der Hard- als auch Software. Die Hardware benötigt z. B. eine Kamera und ein GPS-System.

  • Was kann Augmented Reality?

Mit Augmented-Reality-Technologien lässt sich die analoge Welt mit digitalen Komponenten, wie z. B. Objekten oder Texten, anreichern und erweitert somit die Realität. AR hilft Technikern beispielsweise durch die Abbildung des virtuellen Aufbaus bei der Wartung von Geräten.

  • Wo wird Augmented Reality eingesetzt?

Augmented Reality wird in vielen Bereichen des Alltags eingesetzt, aber auch bei komplexen Aufgabenbereichen wie in der Medizin, der Wartung und Konstruktion. Selbst das Militär benutzt AR-Technologien. Das Einsatzfeld für AR ist also äußerst vielfältig.

  • Wird Augmented Reality im Alltag eingesetzt?

Augmented Reality hat bereits in vielen Bereichen des täglichen Lebens Einzug gehalten. Ein Beispiel hierfür sind Navigationssysteme, die animierte Routen über die Live-Ansicht der Straße platzieren.

Tobias Schießl

Tobias Schießl

Mein Name ist Tobias Schießl und ich bin begeisterter SAP Consultant im Bereich Mobility. Gerne unterstütze ich Sie bei den Themen mobile Infrastrukturen und App-Entwicklung mit SAPUI5 oder Neptune.

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2 Kommentare zu "Augmented Reality"

Alexander Krüger - 3. Februar 2020 | 17:56

Welche ersten Schritte sollten von Unternehmen vorgenommen werden, um zu ermitteln, ob AR zum Geschäftskonzept passt?

Antworten
Tobias Schießl - 3. Februar 2020 | 19:20

Hallo Herr Krüger,
wie so häufig ist eine pauschale Antwort schwierig. In jedem Fall sollten Sie eine Kosten-Nutzen- oder ROI-Rechnung anstellen, wenn Sie ein mögliches Szenario identifiziert haben. Denn so verlockend das Thema AR auch ist, am Ende entscheidet der Mehrwert darüber, ob ein Projekt lohnend ist und zu Ihrem Geschäftskonzept passt, oder eben nicht. Welche Faktoren dabei eine Rolle spielen, variiert je nach Szenario, welches Sie sich überlegt haben. Spätestens im Rahmen einer solche Analyse müssen Sie sich aber auch mit der technischen Umsetzung und dem damit verbundenen Aufwand bzw. den entstehenden Kosten auseinandersetzen.
Um passende Ideen zu finden können Sie gerne kreativ werden. Nutzen Sie Kreativitätstechniken wie Design Thinking, Six Thinking Hats oder auch einfaches Brainstorming. Lassen Sie sich von den Ideen in unseren Beiträgen inspirieren, um eigene Ideen zu entwickeln. Gerne können wir Sie auch dabei unterstützen.
Viele Grüße,
Tobias Schießl

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