Augmented Reality im Museum revolutioniert das Besuchererlebnis im Meeresmuseum Stralsund, einem Leuchtturm der maritimen Bildung…
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Die Definition von Augmented Reality (AR oder erweiterte Realität) ist eine computergestützte Erweiterung der wahrnehmbaren Realität, die in der Industrie, der Bildung und im Marketing viele Potenziale entfaltet. Generell werden alle menschlichen Sinne angesprochen, doch häufig geht es nur um die visuellen oder auditiven Darstellungen, also das Einblenden von Informationen. Ein allgemein bekanntes Beispiel sind die Pfeile und Ringe, die in der Analyse von Fußballspielen verwendet werden.
Augmented Reality funktioniert über Hardware mit einer Kamera, zum Beispiel ein Smartphone. Weitere Geräte sind Tablets (iPad) und Smartglasses / Augmented Reality Headsets (HoloLens). Die Kamera erkennt durch Software die Umgebung und einen zuvor festgelegten Ankerpunkt. Ausgehend vom Ankerpunkt werden virtuelle Objekte in der realen Umgebung platziert. Diese bleiben unabhängig von der Position des Nutzers am gleichen Standort und erwecken so den Eindruck, dass sie zur realen Umgebung gehören. Zusätzlich können Interaktionen in die Augmented Reality Anwendung eingebaut werden. Die Interaktionen bieten nicht nur mehr Anwendungsmöglichkeiten, sondern sorgen auch für zusätzliche Immersion.
Augmented Reality kann die Umgebung mit zusätzlichen Informationen ausstatten, so können wichtige Informationen, visuelle Effekte und interaktive 3D-Modelle in die reale Welt eingebunden werden. Die Anwendungsgebiete von Augmented Reality sind in der Industrie, der schulischen/beruflichen Bildung und Tourismus bzw. Marketing. Kurz gesagt kann Augmented Reality eine Anleitung sein, Ihnen den Weg zeigen, Geschichte zum Leben erwecken, Objekte darstellen, Daten visualisieren und vieles mehr.
Der Unterschied zwischen AR und VR ist, dass Augmented Reality dem Nutzer eine lokale Präsenz vermittelt, während VR eine Telepräsenz vermittelt. Das heißt, wer Augmented Reality nutzt, bezieht seine Umgebung mit ein und möchte digitale Inhalte in die reale Umgebung integrieren. Virtual Reality wird genutzt, wenn die reale Umgebung ausgeblendet werden soll. Augen und Ohren nehmen die tatsächliche Umgebung des Nutzers nicht mehr war. Aus diesem großen Unterschied ergeben sich völlig verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten für AR & VR.
Wir alle nutzen Augmented Reality bereits im Alltag in Form von Snapchat bzw. Instagramfiltern, Navigationsgeräten, Pokémon Go und vielen weiteren Anwendungen. Viele dieser Augmented Reality Apps werden als Spielerei wahrgenommen und der Nutzen von AR stark unterschätzt. Tatsächlich kann mit der richtigen Anwendung jeder von Augmented Reality profitieren, vom Arzt bis zum Fabrikarbeiter. Überall dort, wo verborgenes sichtbar gemacht werden soll, Designs entworfen werden und Daten visualisiert werden müssen, ist Augmented Reality ein nicht wegzudenkendes Werkzeug.
Die besten Smartphones für Augmented Reality sind das iPhone 12 Pro und das iPhone 13 Pro. Beide verfügen über einen LiDAR-Sensor und Apples starke ARKit SDK, die hervorragend Augmented Reality darstellt. Flagship Android-Geräte haben zwar auch keine Probleme, AR mit ARCore von Google darzustellen, ihnen fehlt aber der extrem nützliche LiDAR-Sensor.
Alles, was Sie brauchen, um selbst Augmented Reality Szenen zu erstellen sind, Inhalte wie 3D-Modelle, Videos und Bilder. Diese können Sie im 3DQR Studio einfach hochladen und organisieren. Positioniert werden die einzelnen Elemente dann ganz einfach mit dem 3DQR In-App-Creator, der mit den üblichen Touchgesten AR für jeden zugänglich macht.
Maschinen, Messestände, historische Bauwerke, Lehrmaterialien, Fahrzeuge und vieles mehr. Augmented Reality macht immer da einen Sinn, wo reale Objekte mit zusätzlichen Informationen ausgestattet werden müssen. Die Stärke von Augmented Reality ist es, Bezug zur echten Welt zu nehmen.
Szenarien, in denen Augmented Reality eingesetzt wird, sind vielseitig und haben einen unterschiedlichen Mehrwert. Drei Gebiete, auf denen AR viele Anwendungsmöglichkeiten findet, sind Marketing, Bildung und Industrie.
In der Industrie bietet Augmented Reality viele Potenziale, Chancen, aber auch Herausforderungen. Mixed Reality Apps haben in diesem Gebiet aber vor allem ein wichtiges Ziel, die Steigerung der Effizienz und der operativen Arbeit in Betrieben. Augmented Reality Anleitungen sind eine unserer Stärken, Maschinen werden so zum Wissensspeicher und lassen sich schnell von neuen Mitarbeitern bedienen.
Augmented Reality Apps für die Bildung sind eine der wichtigsten Innovationen für Schule und Beruf. Das Lernen in der erweiterten Realität bietet den Nutzern völlig neue Chancen, sich interaktiv zu bilden. Zusammen mit der DIHK haben wir bereits Lehrbücher mit Augmented Reality erweitert. Da Bildung nur durch eigene Erfahrungen entsteht, ermöglichen wir jedem das eigene Erstellen von AR-Bildungsanwendungen.
Die Zukunft des Marketings ist Augmented Reality. Apple und Google arbeiten mit ARKit und ARCore darauf hin, mit Augmented Reality das digitale Marketing in die reale Welt zu bringen. Im Internet ist bereits jede Anzeige auf die Person, die sie sieht angepasst. Mit AR Apps im Marketing ist das auch mit klassischen Werbeanzeigen in unserem Alltag möglich.
Augmented Reality (AR) kommt in zwei unterschiedlichen Arten zur Anwendung. Zum einen gibt es das Web-AR, das keine extra App auf dem Smartphone oder Tablet voraussetzt und alle Daten in der Cloud berechnen lässt. Die andere Möglichkeit ist App basierte Augmented Reality. Was aber genau bedeutet das für den Nutzer von AR Inhalten?
Möchte man eine AR-Anwendung so vielen wie möglich zugänglich machen, scheint Web-AR die offensichtliche Lösung zu sein. Hier wird nur vorausgesetzt, dass das Endgerät einen Browser unterstützt. Eine App wiederum muss für den App Store von Apple oder den Playstore von Google unterstützt werden. Aber was sind die Nachteile?
Der erste auffällige Nachteil ist der Detailgrad der grafischen Darstellung. Eine App, die auf dem Smartphone oder Tablet installiert ist, kann dessen Leistung voll ausschöpfen und läuft flüssiger durch eine lokale Berechnung. Gleiches gilt für die Tracking-Software, was eine stabilere Bewegung durch eine AR-Szene möglich macht. Allen voran ist aber der offline Einsatz von größter Bedeutung, denn nicht überall, wo AR eingesetzt wird, gibt es auch Internet. Wer also eine stabile und interaktive AR-Szene darstellen möchte, ist mit einer App deutlich besser bedient.
Der Hauptvorteil von ARKit für Entwickler gegenüber anderen beliebten AR-Entwicklungstools ist das Apple-Ökosystem, das die Entwicklung erleichtert. Außerdem bietet es häufige Updates und neue Funktionen für aufregendere App-Entwicklungsmöglichkeiten. Aber wie bereits erwähnt, ist eine wesentliche Einschränkung von ARKit für die App-Entwicklung die Tatsache, dass seine Verwendung auf die iOS-Plattform beschränkt ist, also nur auf iPhone 6s+ und iPad Pro+. Außerdem kann es keine Bewegungserfassung für sehr schnelle Bewegungen durchführen.
ARCore ist Googles Toolkit (Framework und SDK) für die Erstellung von Augmented-Reality-Apps. Das Beste an ARCore ist, dass es die Entwicklung für Android und auch für iOS-Plattformen unterstützt. Außerdem ist dieses AR-Entwicklungs-Toolkit kostenlos erhältlich! ARCore bietet Punkte, Ebenenerkennung, Pose, Lichtschätzung, Anker, Bildverfolgung, Gesichtsverfolgung, Objektverdeckung und Wolkenanker. Diese Fähigkeiten und Ergebnisse sind ähnlich wie bei ARKit.
Grundsätzlich kann mit AR alles dargestellt werden, was sich auch anderweitig visualisieren lässt. Mit Augmented Reality umgesetzte Produktpräsentationen bringen die Produkte direkt in die eigenen vier Wände, und anders als beim Blick in den Katalog sind die Objekte in 3D betrachtbar, so real, dass man sie beinahe anfassen kann.
Maschinenparameter werden auf einem AR-Gerät visualisiert und können dort verändert werden. Diese Einstellungen aus der Augmented Reality werden dann direkt an die Maschine übertragen, so dass Mitarbeiter nicht mehr zwischen verschiedenen Anzeigemedien wechseln müssen.
Weitere Anwendungsfälle finden sich in der Bildung. Hier können Animationen und interaktive Szenen direkt im Lehrbuch abgerufen werden. Auch Step-by-Step Anleitungen können dort wo sie gebraucht werden angezeigt und genutzt werden.
Zusammen mit Novoferm haben wir einen AR-Produktkonfigurator entwickelt, der Kunden in Echtzeit und in AR Änderungen am Produkt vornehmen lässt. Alles was der Kunde dazu braucht, ist der QR-Code und die 3DQR Plus App. Das Garagentor lässt sich in Originalgröße, aber auch in Miniatur betrachten und konfigurieren.
Wer einen Urlaub bucht, kann unter Umständen von der Realität enttäuscht werden, denn Kataloge schaffen es selten, die Realität wahrheitsgetreu abzubilden. Mithilfe von AR und 3DQR-Codes können dreidimensionale Pläne von Hotelanlagen oder ganzen Landschaften nachgestellt werden. Ein weiteres Einsatzgebiet sind historische Stätten oder Nationalparks, welche mit AR Besuchern zusätzlich Informationen vermitteln können, ohne neue Informationstafeln aufstellen zu müssen.
Viele Geräte müssen konstant und zuverlässig ihren Zweck erfüllen. Dies gelingt nur mit einem schnellen und effektiven Kundenservice. Augmented Reality bietet hier die perfekte Lösung für ein nahtloses Mensch-Maschinen-Interface. Zusammen mit unserem Partner valantic möchten wir in diesem Webinar genauer darauf eingehen, wie 3DQR die erweiterte Realität in den SAP Field Service Manager bringt.
AR für Handys und Tablets ist einfach erklärt. Die Kamera des Smart-Devices zeigt die aufgenommene physische Welt auf dem Display, angereichert mit digitalen Objekten, die mit Hilfe von Trackingsoftware platziert werden. Jeder kennt das Beispiel Pokemon Go, wo die Umgebung des Spielers mit verschiedensten Monstern überlagert wird. In diesem Spiel steckt aber Technologie, die durchaus auch einen Nutzen für die Industrie 4.0 hat. Anstatt im Park kann mit AR auch in einer Fabrikhalle eine Maschine mit relevanten Informationen angereichert werden. Ein Maschinen- und Anlagenführer muss nur sein Handy aus der Tasche holen und kann relevante Informationen gleich vor Ort abrufen, ohne Stapel von Papier mit sich zu führen.
Die momentan beste Lösung bietet hier Apple mit dem iPhone 12 und den iPad Pro Varianten, denn diese besitzen LiDAR-Sensoren, die der Tracking-Software ein genaues Bild der Umgebung ermöglichen.
Die erweiterte Realität lässt sich auch durch eigens dafür entwickelte Brillen betrachten, die im Moment aber noch deutlich teurer als Handys und Tablets sind. Auch das entwickeln dedizierter Software verursacht hier deutlich mehr kosten. Trozdem möchten wir die bekanntesten Lösungen hier aufzählen, da diese dank des Head-Mounted-Displays auch einen großen Vorteil bieten.
Microsofts AR-Brille visualisiert verschiedenste 2D- und 3D-Multimediainhalte oder Hologramme. 2016 wurde die erste HoloLens für Entwickler und Unternehmen verkauft. Seit 2019 gibt es jedoch auch die HoloLens 2. Der Tragekomfort ist durch das Kopfband sehr gut, jedoch ist der Preis mit über 3000 € für viele eine große Investition.
Die Apple Vision Pro ist ein revolutionärer räumlicher Computer, der digitale Inhalte nahtlos mit der physischen Welt verbindet und den Nutzer:innen erlaubt, präsent und verbunden zu bleiben. Sie bietet eine unendliche Arbeitsfläche für Apps, eine vollständig dreidimensionale Benutzeroberfläche und wird mit den Augen, den Händen und der Stimme der Nutzer:innen gesteuert.
Der Nutzen der Apple Vision Pro liegt in der Schaffung einer neuen Dimension des Personal Computing. Sie ermöglicht einzigartige Erfahrungen für die Anwender:innen, sei es bei der Produktivität, dem Entertainment, der Erinnerungsverwaltung oder der sozialen Interaktion. Mit dem räumlichen Betriebssystem visionOS und ihren innovativen Funktionen eröffnet sie aufregende neue Möglichkeiten für Entwickler:innen und Nutzer:innen gleichermaßen.
Der Preis der Apple Vision Pro wird bei 3.499 US-Dollar liegen und sie wird im nächsten Frühjahr auf apple.com und in den USA erhältlichen Apple Stores erhältlich sein. Die Verfügbarkeit wird später im nächsten Jahr auch in anderen Ländern erweitert.
Die Einführung der Apple Vision Pro bedeutet eine bahnbrechende Entwicklung im Bereich des räumlichen Computings. Sie ist ein Meilenstein für Apple und setzt neue Standards für persönliche Elektronikgeräte. Mit ihrem innovativen Design, dem räumlichen Betriebssystem und den leistungsstarken Funktionen wird die Vision Pro den Markt für Computer und Technologie maßgeblich beeinflussen und neue Wege für kreative Anwendungen und Interaktionen eröffnen.
Googles AR-Brille wurde 2013 für Entwickler veröffentlicht. Mit nur 42 Gramm Gewicht und einem simplen Design ist sie kaum auffälliger als eine normale Brille. Über einen kleinen Projektor am Rahmen wurde dem Träger ein Bild ins Sichtfeld projiziert. Wegen fehlenden Anwendungen und bedenken in Sachen Privatsphäre wurde das Projekt von Google jedoch eingestellt.
Magic Leap möchte mit seiner AR-Brille die Bildqualität der HoloLens mit einem kleineren Formfaktor kombinieren. Hier wird ein digitales Lichtfeld in das Auge projiziert, um virtuelle Objekte in der realen Welt darzustellen. Neben der Brille gehört auch eine Prozessoreinheit dazu, die in der Hosentasche getragen werden kann.
Dieses Head-Mounted-Display richtet sich nur an professionelle Nutzer in Industrie und Forschung. Beliebte Anwendungsgebiete sind hier Produktionsaufgaben oder Logistik.
Die Begriffe AR und VR erzeugen mittlerweile klare Bilder in unserem Kopf. Bei der Virtual Reality haben wir ein großes klobiges Headset vor Augen, das viel Anwendung bei Spielen findet. Bei AR ist es eine HoloLens von Microsoft oder eine schlanke Brille, die sich von einer handelsüblichen Sehhilfe kaum unterscheidet. So einfach ist die Differenzierung aber leider nicht. Augmented und Virtual Reality befinden sich jeweils auf einem Kontinuum, das hier kurz erläutert werden soll. Für mehr Details empfehlen wir unseren Blogbeitrag zu diesem Thema.
Virtuel Reality ist eine künstliche, auf den Betrachter bezogene Erfahrung, in der der Nutzer in einem allumfassenden 3D-Raum eingeschlossen ist. Dieser ist wenigstens visuell von der physischen Umgebung abgeschottet. VR-Erfahrungen liegen also auf einem Telepräsenz-Kontinuum, das von atomistisch (niedrig) bis holistisch (hoch) reicht. Zu den Anwendungen der virtuellen Realität gehören Unterhaltung, Bildung (z. B. medizinische oder militärische Ausbildung) und Wirtschaft (z.B. komplett virtuelle Konferenzen). Weit verbreitete VR-Headsets sind HTC-Vive und Oculus Rift.
AR ist eine Hybrid-Erfahrung, die aus kontextbezogenen virtuellen Inhalten und realen Inhalten aus der physischen Umgebung des Nutzers verschmolzen werden. AR kann je nach Grad der lokalen Präsenz weiter verfeinert werden und reicht von Assisted Reality (niedrig) bis zu Mixed Reality (hoch). Assisted Reality ist zum Beispiel ein im Sichtfeld fest positionierter Bildschirm, der ein Navigationssystem zeigt.
Die virtuelle und reale Welt interagiert hier zwar, sie überlagern sich jedoch nicht im dreidimensionalen Raum. Das gleiche Beispiel würde als Mixed Reality gelten, wenn die Anweisungen des Navigationssystems in der realen Welt verortet sind und mit ihr interagieren. Diese Interaktion kann eine Überlagerung von realen Objekten sein, die sich vor den virtuellen Wegweisern befinden. Die eingebundenen sensorischen Informationen können konstruktiv (d. h. additiv zur natürlichen Umgebung) oder destruktiv (d. h. Maskierung der natürlichen Umgebung) sein.
Diese Erfahrung ist nahtlos mit der physischen Welt verwoben, so dass sie als ein immersiver Aspekt der realen Umgebung wahrgenommen wird. Oft genutzte Hardware sind hier Smartphones oder AR-Brillen wie Microsoft HoloLens.
XR bildet den Oberbegriff, unter dem sich Augmented- und Virtual Reality unterordnen. Die Neuerung dabei ist, dass der Begriff XR nicht, wie üblich, als Extended Reality bezeichnet wird. Da „Extended“ eine Erweiterung beschreibt, wird hier automatisch VR ausgeschloss. Schließlich wird in VR die Realität nicht “extended” sondern ersetzt.
Daher schlagen Wissenschaftler rund um Prof. Dr. Rauschnabel den Begriff xreality vor. Als Kernmechanismus von AR leiten die Autoren das “Local Presence” Konstrukt ab. Im Gegensatz dazu ist Telepresence das dominierende Unterscheidungskriterium für VR. Im Gegensatz zu Local Presence sind also nicht Inhalte “hier”, sondern der Nutzer “dort” (in einer anderen, rein fiktiven, Umgebung).
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