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Jul 31, 2023

Augmented Reality, Virtual Reality, Mixed Reality erklärt

Apple steht kurz davor, sein wichtigstes neues Produkt seit einem Jahrzehnt auf den Markt zu bringen. Wirklichkeit

Apple steht kurz davor, sein wichtigstes neues Produkt seit einem Jahrzehnt auf den Markt zu bringen. Reality Pro, wie es Gerüchten zufolge heißt, wird ein VR-Headset wie kein anderes sein. Nein, ich meine ein AR-Headset. Warten Sie, machen Sie daraus ein MR-Headset mit einem Drehknopf, mit dem Sie nach Belieben zwischen AR und VR wechseln können ...

Obwohl es jahrelang Headsets von namhaften Unternehmen wie Google, Microsoft, Sony, Facebook/Meta und anderen gibt, verstehen die meisten Menschen immer noch nicht, was AR, VR oder MR betrifft. Bevor Apple Reality Pro auf uns loslässt, wollen wir klären, was diese Dinge bedeuten, und besprechen, was wir von Apples neuer Plattform erwarten können.

Beginnen wir mit dem Einfachen. Virtual-Reality-Produkte (VR) stellen Bildschirme mit Linsen vor Ihre Augen, um deren Sichtfeld zu erweitern. Typischerweise gibt es zwei Bildschirme (oder einen in zwei Hälften geteilten), auf denen jeweils der Blickwinkel jedes Ihrer Augen angezeigt wird, um einen echten 3D-Effekt zu erzielen.

Die Bewegung und Position des Headsets müssen mit Gyroskopen und Sensoren verfolgt werden, um Ihre Sicht bei jeder kleinen Bewegung dessen, was Sie auf dem Bildschirm sehen, anzupassen. Damit Sie sich völlig eingetaucht fühlen und Reisekrankheit vermieden wird, muss dies extrem schnell und mit einer sehr geringen „Bewegungs-zu-Photonen-Latenz“ (die Zeit zwischen der Bewegung Ihres Kopfes und dieser Änderung, die von den Displays ausgegeben wird) erfolgen.

Der Endeffekt ist, dass es aussieht, als befänden Sie sich an einem vollständig computergenerierten Ort. Es kann cartoonartig oder realistisch sein, aber alles – die Umgebung und alles darin – besteht aus Computergrafiken. Das ist VR: keine reale Welt mehr, nur eine virtuelle Welt.

Beispielprodukte:Meta Quest, PlayStation VR, HTC Vive, Valve Index

Meta

Augmented Reality (AR) ersetzt die reale Welt nicht durch eine virtuelle, sondern bindet digitale Objekte in die reale Welt ein. Dies kann auf einem Bildschirm erfolgen, beispielsweise in einer AR-Anwendung auf Ihrem iPhone, in einem Headset oder mithilfe einer Brille.

Die Grundidee besteht darin, dass man die reale Welt sieht, aber computergenerierte Dinge hinzugefügt werden: Symbole, Pfeile, Text, schwebende Videobildschirme, Menschen, was auch immer.

Ein wichtiger Hinweis ist, dass die Grafiken so aussehen müssen, als wären sie in der realen Welt vorhanden. Ein AR-Objekt kann an der gleichen Stelle in der realen Welt bleiben, während Sie sich um es bewegen, und kann sogar mit realer Geometrie wie dem Boden, Tischen, Wänden oder sogar Menschen interagieren. Einfach schwebende Grafiken auf einem transparenten Display vor Ihren Augen anzuzeigen, ist keine AR.

AR erfordert zumindest eine rudimentäre 3D-Kartierung Ihrer unmittelbaren Umgebung, die normalerweise mithilfe mehrerer Kameras und Sensoren wie LIDAR erreicht wird. Viele Produkte bezeichnen sich selbst als AR, werden aber genauer als „Heads-up-Displays“ bezeichnet, da sie Computergrafiken nicht wirklich in die reale Welt integrieren können. Diese Produkte erstellen keine 3D-Karte Ihrer Umgebung, um darin Grafiken zu integrieren, sie lassen Dinge einfach vor Ihnen schweben. Beispiele hierfür sind Google Glass, Nreal Air und Vuzix Blade 2.

Pokémon Go wird oft als AR-App bezeichnet und dies wird oft mit der Tatsache verwechselt, dass man es in der realen Welt spielt. Das ist nur ortsbasiertes Gaming, kein AR. Es gibt einen kleinen AR-Teil des Spiels: Wenn Sie Ihren Pokéball werfen, um ein Pokémon zu fangen, können Sie einen „AR-Modus“ umschalten, der Ihr Ziel-Pokémon in der realen Welt auf unserem Telefonbildschirm anzeigt. Dieser Teil, und dieser Teil allein, gilt als AR. (Und die meisten Spieler schalten es aus.)

Ein AR-Headset könnte genauso aussehen wie ein VR-Headset und Ihre Sicht auf die Außenwelt vollständig blockieren, wenn es externe Kameras verwendet, um Echtzeitvideos Ihrer Umgebung auf die Bildschirme im Inneren zu übertragen. So soll Apples Reality Pro funktionieren, und es steht im Gegensatz zu etwas wie Microsoft HoloLens, das über einen transparenten Bildschirm mit integriertem Display verfügt, sodass Sie tatsächlich direkt die reale Welt selbst sehen können.

Solange Sie jedoch die reale Welt um Sie herum in Echtzeit sehen, in die computergenerierte Grafiken integriert sind und nicht nur vor Ihnen schweben, wird dies als Augmented Reality bezeichnet.

Beispielprodukte:Microsoft HoloLens, Magic Leap und die kommenden Snap Spectacles der nächsten Generation gelten als echte AR-Brillen oder Headsets.

Microsoft

Hier wird es verwirrend. Anscheinend ist Augmented Reality nicht erweitert genug, sodass die Branche einen Begriff geprägt hat, der scheinbar nicht einmal klar definiert werden kann, um echte AR von all diesen virtuellen Displays und Heads-up-Displays sowie dem ganzen AR-Telefon-App-Zeug zu trennen.

Wenn Sie nach „Mixed Reality“ (MR) suchen, finden Sie ein Dutzend verschiedener Definitionen voller nicht sehr präziser Formulierungen wie „verbindet die reale Welt und die virtuelle Welt auf immersivere Weise“ oder „ermöglicht die Interaktion mehrerer Benutzer“. gemeinsam im virtuellen Raum.“ Einige sagen, dass man dafür virtuelle Objekte mit eigenen Händen manipulieren muss, während andere sagen, dass Mixed Reality Controller verwenden kann.

Laut Intel bringt MR „reale Welt und digitale Elemente zusammen“ (was AR tut). „Es bietet die Möglichkeit, einen Fuß (oder eine Hand) in der realen Welt und den anderen an einem imaginären Ort zu haben, wodurch grundlegende Konzepte zwischen real und imaginär aufgelöst werden und ein Erlebnis geboten wird, das die Art und Weise, wie Sie heute spielen und arbeiten, verändern kann.“ Poetisch, aber nicht besonders hilfreich.

Unterdessen sagt Microsoft: „Es befreit uns von bildschirmgebundenen Erlebnissen, indem es instinktive Interaktionen mit Daten in unseren Wohnräumen und mit unseren Freunden ermöglicht.“ Ich weiß nicht, was eine „instinktive Interaktion“ mit Daten ist, aber es klingt unglaublich langweilig. „Die Leute merken vielleicht nicht einmal, dass es sich bei den AR-Filtern, die sie auf Instagram verwenden, um Mixed-Reality-Erlebnisse handelt.“

Selbst unter den größten Technologieunternehmen scheint es also keine Einigkeit darüber zu geben, wie MR zu definieren ist oder welche Mindeststandards ein Produkt oder eine Erfahrung für die Bezeichnung Mixed Reality qualifizieren.

Ich denke, man kann es sich gut so vorstellen: Mixed Reality ist eine Obermenge der Augmented Reality. Es ist AR mit einem höheren Mindeststandard an Interaktion und Immersion. Es wird mit Ihren eigenen Augen betrachtet (entweder durch eine klare Brille oder ein Headset mit Passthrough-Video von externen Kameras) und nicht auf dem Bildschirm eines Telefons oder Tablets angezeigt. Und es zeigt nicht nur Informationen an, die in die reale Welt integriert sind, sondern ermöglicht auch die Interaktion mit diesen virtuellen Objekten und die Interaktion der Objekte mit der Umgebung.

Google

Soweit wir über das Headset von Apple wissen, wird es ein beispielloses VR-, AR- und MR-Erlebnis bieten. Es soll sich um ein Headset handeln, das einer Skibrille ähnelt und die Sicht auf die Außenwelt versperrt.

Mehrere Kameras liefern eine Echtzeitansicht der Welt um Sie herum, und eine Flotte von Sensoren erstellt eine 3D-Karte Ihrer Umgebung, sodass virtuelle Objekte sich darin integrieren und mit ihr interagieren können. Sie steuern Apps und manipulieren Objekte mit Ihren Händen, und interne Sensoren erkennen sogar Ihre Augenbewegungen.

Über ein Zifferblatt an der Außenseite, ähnlich der digitalen Krone einer Apple Watch, können Sie steuern, wie viel von der Außenwelt Sie sehen möchten. Drehen Sie es in eine Richtung und die Welt ist ausgeblendet, so dass nur noch virtuelle Umgebungen übrig bleiben: VR. Drehen Sie es in die andere Richtung und Sie sehen die komplette reale Welt (die von mehreren externen Kameras auf die Displays des Headsets übertragen wird), mit integrierter computergenerierter Grafik (AR/MR).

Wir werden mehr über die Fähigkeiten des Reality Pro erfahren, wenn er offiziell angekündigt wird, voraussichtlich am 5. Juni bei der WWDC-Keynote. Wenn die aktuellen Gerüchte wahr sind, wird es neue Maßstäbe in puncto Qualität, Detailgenauigkeit, Immersion, Interaktion … und Preis setzen und möglicherweise bis zu 3.000 US-Dollar kosten.

Ich habe mein gesamtes Berufsleben lang – über 25 Jahre – über Technologie geschrieben. Es macht mir Spaß, zu lernen, wie komplizierte Technologie funktioniert, und sie so zu erklären, dass jeder sie verstehen kann.