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Zur analytischen Gegenüberstellung der Technologien Virtual Reality und Augmented Reality in Bezug auf ihre jeweilige Relevanz

Comparative Discussion Paper

Essay 2018 23 Seiten

Kunst - Computerkunst, Medienkunst

Leseprobe

I. Inhaltsverzeichnis

II. Abbildungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Definitionen
2.1. Immersion
2.2. Virtual Reality
2.3. Augmented Reality

3. Gegenüberstellung der Einsatzmöglichkeiten

4. Fazit

5. Zukunftsausblick

III. Quellenverzeichnis

II. Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Vereinfachte Darstellung des Reality-Virtuality-Kontinuums (nach Milgram, Kishino 1994) [Quelle: https://omnia360.de/blog/der-unterschied-zwischen-vr-und-ar/ (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 2: VR-Brillen HTC Vive von Valve und HTC (links) und Oculus Rift von Oculus VR (rechts) [Quellen: https://www.polygon.com/2017/1/26/14403302/oculus-vr-case-jury; https://www.centralpoint.be/fr/visiocasques/hp/htc-vive-business-editie-art-2nc05aaabb-num-7321215/ (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 3: Motion Controller von Valve und HTC (links) und Touch Controller von Oculus VR (rechts) [Quelle: http://www.sohu.com/a/210331549_663371 (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 4: Zwei Modelle der Data Gloves von Plexus [Quellen: http://plexus.im/; https://www.vrnerds.de/plexus-haptische-vr-handschuhe-fuer-pc-brillen-vorgestellt-vorbestellungen-eroeffnet/ (zuletzt aufgerufen 16.08. 2018

Abbildung 5: VR-Exoskelett TeslaSuit von Tesla Studios (ab 2019) [Quelle: http://www.dudeiwantthat.com/entertainment/video-games/teslasuit-full-body-haptic-suit.asp (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 6: Realität wird durch eine AR-App mit virtuellen Zusatzinformationen überlagert [Quelle: https://steelkiwi.com/blog/social-media-app-development-top-trends-and-predictions/ (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 7: AR-Brille Google Glass von Google [Quelle: http://www.sohu.com/a/220696978_802872 (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 8: AR-App Pokémon Go von Niantic [Quelle: https://embracehealingwell.com/benefits-walking-pokemon-go-style/ (zuetzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 9: Virtuelle Unterstützung durch Augmented Reality in der Industrie [Quelle: http://www.momentaj.com/newhome/shutterstock_551791498-1/ (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 10: Ausbildung von Soldaten durch Helmet-mounted Displays (VR) [Quelle: https://www.wareable.com/vr/how-vr-is-training-the-perfect-soldier-1757 (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 11: AR wird während einer Operation als Unterstützung genutzt, indem nicht sichtbare Venen über einem Organ angezeigt werden [Quelle: http://www.pinsdaddy.com/augmented-dyinostick_ TT0btIBv6PEpKnJ9QCUMVTn448bQGOAlVg0BwG9aXHg/ (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 12: Besucher der Ausstellung "The Enemy" tragen VR-Brillen (links), vor den realen Bildern erscheinen dadurch virtuelle Soldaten (rechts) [Quelle: https://immerse.news/vr-is-not-film-so-what-is-it-36d58e59c030; Screenshot vom Trailer „The Enemy“ http://theenemyishere.org/about (zuletzt aufgerufen 16.08.2018)]

Abbildung 13: Grafische Darstellung der Bereiche, in denen VR und AR Verwendung finden [Quelle: eigene Darstellung]

1. Einleitung

Schon vor über 2400 Jahren beschäftigte sich Platon mit der Frage „Was ist wahr und was ist unwahr?“. Mit seinem Höhlengleichnis[1] untersuchte er die These, ob wir die Realität lediglich als Abbild oder als „Schatten“ sehen würden.

„Egal wie weit man zurückschaut, alle Menschen interessieren sich für die Sachen, die sie in ihren Träumen sehen und fragen sich wie es wäre, wenn man diese erleben könnte.“ (vgl. K. Perlin, 2015, o.S.)

Mit diesem Wunsch erforschten die Menschen bereits in den neunziger Jahren zwei Technologien, die das Eintauchen in eine surreale Welt greifbar machen: Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR).

Um sich einen Überblick zu verschaffen, wo man VR und AR einordnen kann, entwickelten Paul Milgram und Fumio Kishino 1994 das Reality-Virtuality Continuum (siehe Abb. 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Vereinfachte Darstellung des Reality-Virtuality-Kontinuums (nach Milgram, Kishino 1994)

In der Grafik sieht man die beiden Extrema Realität (links) und Virtualität (rechts), dazwischen Augmented Reality und Augmented Virtuality (letzteres ist gleichzusetzen mit VR, wobei der Nutzer aber noch die Realität wahrnimmt). AR befindet sich näher an der Realität und VR näher an der Virtualität. Alle vier Komponenten der Darstellung sind der Mixed Reality untergeordnet. Sie kann also als Mischform der Komponenten bezeichnet werden. (nach P. Milgram, H. Takemura, A. Utsumi, F. Kishino, 1994, S. 2–4)

Innerhalb dieser Arbeit wird erläutert, wie die Technologien VR und AR in ihren jeweiligen Anwendungsgebieten funktionieren und inwiefern sie dadurch den Menschen in seinem Schaffen beeinflussen. Dabei findet eine analytische Gegenüberstellung statt, welche sich lediglich auf die Einsatzmöglichkeiten von VR und AR begrenzen.

2. Definitionen

Neben den Technologien AR und VR gibt es noch einen weiteren wichtigen Begriff zu klären, um einen verständlichen Lesefluss zu garantieren.

2.1. Immersion

Unter Immersion versteht man das Eintauchen in eine virtuelle Welt, wobei der Betrachter mit dem Betrachteten „verschmilzt“. Bezogen auf die Virtual Reality nutzt man den Begriff, wenn der Verwender die virtuelle Welt als real empfindet. Um dies zu erreichen, müssen Reize beim Verwender erzeugt werden, worauf seine Sinne reagieren. Es entsteht für ihn eine „fälschliche“ Realität.[2]

2.2. Virtual Reality

Die Virtual Reality besteht aus einer virtuellen, also künstlichen Umgebung, die je nach Hintergrund so realistisch wie möglich gestaltet ist oder sich frei von jeglichen physikalischen Gesetzen, wie Zeit, Raum oder materiellen Eigenschaften, verhält. Der Betrachter geht in diese virtuelle Welt über, sodass er sich komplett in ihr integriert fühlt. Dabei kann er zusätzlich mit seiner Umgebung interagieren. (nach P. Milgram, H. Takemura, A. Utsumi, F. Kishino, 1994, S. 2) Zusammengefasst besteht Virtual Reality aus einer Echtzeitumgebung, der Immersion und der Interaktionsmöglichkeit mit der virtuellen Umgebung. (nach U. Hausstädtler, 2010, S. 13) Die Technologie hat sich bereits so weit durchgesetzt, dass für sie eine eigene Programmiersprache, die Virtual Reality Modeling Language (VRML) entwickelt wurde.

Interaktionstechniken

Doch um VR erleben zu können, bedarf es zudem entsprechender Hardware. Grundsätzlich wird VR über eine spezielle Brille, dem Head-mounted Display (HMD) dargestellt (siehe Abb. 2).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: VR-Brillen HTC Vive von Valve und HTC (links) und Oculus Rift von Oculus VR (rechts)

Als Interaktionstechnik werden verschiedene Möglichkeiten eingesetzt, es gibt beispielsweise einen speziellen Controller, der pistolenartig gehalten wird oder einen, den man ähnlich wie einen Playstation -Controller bedient (siehe Abb. 3).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Motion Controller von Valve und HTC (links) und Touch Controller von Oculus VR (rechts)

Erst seit einigen Jahren sind zudem einzelne Teile eines Exoskeletts oder ein vollständiger Ganzkörperanzug erhältlich. Aktuelles Beispiel hierfür sind die Haptik-Handschuhe (auch „Data Gloves“ genannt) von Plexus (siehe Abb. 4). Diese besitzen, wie ein Controller, Tracking-Elemente, die es dem Nutzer erlauben, mit der virtuellen Welt noch detaillierter zu intergieren, da man diese an jedem einzelnen Finger findet. Fünf Aktoren pro Finger ermöglichen außerdem, dass man während der Nutzung Druck spürt und sich somit das VR-Erlebnis noch realer anfühlt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Zwei Modelle der Data Gloves von Plexus

Wer solch eine „Force-Feedback“-Reaktion[3] jedoch am ganzen Körper spüren will, benötigt einen haptischen Ganzkörperanzug, wie z.B. den von Tesla Studios (siehe Abb. 5). Im Gegensatz zu einer Vielzahl an bereits erhältlichen Exoskeletten, erscheint dieser 2019. Man erhält ein Exoskelett mit mehreren Tracking-Elementen, die mit einer Vielzahl der heutigen VR-Brillen kompatibel sind. Ganz ohne Kabel kann man auch im Multiplayer-Modus spielen. Ein Nachteil ist jedoch, dass Data Gloves und Exoskelette aus hygienischen Gründen meist nur von einer Person genutzt werden können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: VR-Exoskelett TeslaSuit von Tesla Studios (ab 2019)

2.3. Augmented Reality

Den Begriff der Augmented Reality wendet man an, wenn die Realität mit Zusatzinhalten, wie Textüberlagerungen, 3D-Objektanimationen oder anderem „erweitert“ wird. Man blickt durch eine sogenannte AR-Brille (z.B. HoloLens von Microsoft), durch ein HMD oder HUD (Head-Up Display) oder nutzt die Kamera und Sensoren eines Handheldgerätes und sieht auf dem Display der Umgebung angepasste, virtuelle Informationen. Diese erscheinen maßstabsgetreu, lagegerecht und in Echtzeit. Genauer betrachtet wird nicht die Realität direkt erweitert, sondern ein Abbild derer, da man sie durch eine Kamera (also indirekt) betrachtet. Somit entsteht die Illusion, dass die reale Umgebung mit dreidimensionalen Objekten und Textelementen überlagert wird (siehe Abb. 6).

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Abbildung 6: Realität wird durch eine AR-App mit virtuellen Zusatzinformationen überlagert

Wie bei den meisten Apps heutzutage funktioniert auch bei AR die Steuerung über Touch-, Sprach- oder Gestensteuerung – nicht nur auf Handheld-Geräten. Wie am Anfang erwähnt, existieren daneben spezielle AR-Brillen. Dabei unterscheidet man zwischen monokularen und binokularen Brillen. Ein kleines Display, das entweder transparent (See-Through) oder geschlossen (Look-Around) ist, zeichnet dabei die monokularen AR-Brillen aus. Ein Beispiel aus dem Jahr 2014 stellt die See-Through-AR-Brille Google Glass von Google dar. Hierbei werden die Informationen über einen Miniprojektor, der im Brillenbügel integriert ist, auf ein halbtransparentes Prisma und von dort auf die Augennetzhaut des Nutzers projiziert (siehe Abb. 7).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: AR-Brille Google Glass von Google

Andere Darstellungsmöglichkeiten, wie AR-Kontaktlinsen, befinden sich momentan in der Entwicklungs- bzw. Testphase und sind für die Allgemeinheit zu diesem Zeitpunkt noch nicht zugänglich. (nach D. Schart, N. Tschanz, 2015, S. 7)

[...]


[1] Platons Höhlengleichnis ist ein Modell der Platonischen Erkenntnistheorie und beschäftigt sich damit, ob und wie der Mensch die Wahrheit erkennen kann (vgl. A. Schlemm, 1999, o.S.)

[2] Ein ähnliches Phänomen erläuterte der Philosoph Samuel T. Coleridge anhand seiner Theorie „Willing Suspension of Disbelief“ (dt.: „Willentliches Ausblenden des Unglaubens“). Bezogen auf diese Arbeit ist sich der VR-Verwender darüber im Klaren, dass er sich in einer virtuellen Welt befindet und diese keinesfalls die Realität widerspiegelt, aber er blendet die Wahrheit aus, um sich auf die „Unwahrheit“ konzentrieren zu können. (nach R. Dörner, W. Broll, P. Grimm, B. Jung, 2013, S. 6)

[3] Force-Feedback-Geräte nutzen kraftrückkoppelnde Mechanismen, um dem Benutzer realitätsnahe Manipulation mit Objekten zu ermöglichen. Beispielsweise wird diese Reaktion bei einem Fahrsimulator eingesetzt. (nach U. Hausstädtler, 2010, S. 52)

Details

Seiten
23
Jahr
2018
ISBN (eBook)
9783346013675
ISBN (Buch)
9783346013682
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v498000
Institution / Hochschule
SAE Institute, Hamburg
Note
1,0
Schlagworte
VR AR Game 3D 2D Augmented Reality Virtual Reality Immersion Essay Technologie Relevanz Gegenüberstellung Technologien

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