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Erlebnisräume

Was ist Virtual, Augmented und Mixed Reality?

| Autor: Klaus Länger

Bei Begriffen wie Virtual Reality, Augmented Reality und Microsofts Mixed Reality geht es manchmal bunt durcheinander. Wir erklären die Ursprünge, Unterschiede und Gemeinsamkeiten der verschiedenen Verfahren und der dafür verwendeten Brillen.

Mit Virtual-, Mixed- und Augemented Reality kann man in virtuelle Welten eintauchen oder die reale Welt durch virtuelle Elemente ergänzen.
Mit Virtual-, Mixed- und Augemented Reality kann man in virtuelle Welten eintauchen oder die reale Welt durch virtuelle Elemente ergänzen.
( Bild: Microsoft )

Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality sind allesamt Erlebnisräume, bei denen mit Hilfe spezieller Brillen die erfahrene Realität verändert wird. Zumindest die ersten beiden sind keineswegs neu, auch wenn sie erst jetzt den Sprung zu für Konsumenten brauchbare Technologien geschafft haben. Mixed Reality ist hingegen eher ein Versuch seitens Microsoft, verschiedene, in Redmond entwickelte Verfahren, unter einen Hut zu bekommen.

Virtual Reality existiert als Begriff seit 1982. Der Ursprung liegt, wie so oft bei innovativen Technologien, in einem Science-Fiction-Roman. Und zwar in dem Titel „The Judas Mandala“ von Damien Broderick. Der technische Ursprung ist aber viel älter: Das erste Head-Mounted-Display für einen Computer entwickelte Ivan Sutherland bereits 1968 an der Harvard University. Es konnte mit zwei Kathodenstrahlröhren Liniengrafiken in 3D darstellen und war so schwer, dass es an der Decke des Laboratoriums befestigt werden musste. Daher die scherzhafte Bezeichnung „Schwert des Damokles“.

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So funktionieren Virtual-Reality-Brillen

Virtual-Reality-Brillen oder präziser Head-Mounted-Displays (HMDs) sind Geräte, die den Weg in virtuelle Welten ermöglichen. Die reale Außenwelt wird komplett ersetzt, die Kopf- und teilweise auch Körperbewegungen des Trägers werden aber auf die Spielfigur oder die virtuelle Kamera übertragen. Das soll ein möglichst weites Eintauchen in die computergenerierte Szenerie ermöglichen, man spricht hier von „Immersion”.

Das Problem bei VR-HMDs ist, dass es zwischen Tracking, also der Erfassung von Bewegungen sowie Position des Trägers, und deren Umsetzung auf die virtuelle Szenerie möglichst wenig Zeitversatz geben darf und dass sie mit hoher Präzision erfolgen muss. Ist das nicht der Fall, dann wird vielen Trägern von VR-Brillen schlicht übel („Motion Sickness”). Den Effekt kann man nur durch sehr präzise Tracking-Systeme, schnelle Displays und leistungsfähige Rechner eliminieren. Ein schneller PC ist auch notwendig, da für jedes Auge ein geringfügig anderes Bild gerendert wird, um den gewünschten 3D-Effekt zu erzielen.

Erste VR-Brille war zu teuer

Vieles von dem, was wir heute an VR-Geräten kennen, wurde ab 1984 in der Firma VPL Research entwickelt, die von vom VR-Pionier Jaron Lanier gegründet wurde. Die Firma brachte eine VR-Brille mit dem Namen EyePhone, den ersten kommerziellen Datenhandschuh und sogar einen VR-Anzug auf den Markt, der die Bewegung des kompletten Körpers erfassen konnte. Allerdings waren die Produkte extrem teuer und ihrer Zeit voraus. 1990 ging die Firma in Konkurs, die Überreste wurden von Sun übernommen. Die im Hollywood-Film „Der Rasenmähermann“ von 1992 eingesetzten VR-Requisiten folgen den Vorbildern von VPL Research.

Zu dieser Zeit wurde auch versucht, die erste Welle von günstigen VR-Produkten für Konsolen- und Computerspieler auf den Markt zu bringen. Aber Headsets wie Sega VR, Nintendo Virtual Boy oder die für PCs bestimmten Forte VFX oder Philipx Scuba konnten sich wegen miserabler Auflösung, technischer Unzulänglichkeiten und zu hoher Preise nicht durchsetzen. Im professionellen Bereich wurden VR-Lösungen dagegen immer häufiger eingesetzt. Allerdings oft in speziellen VR-Räumen und gekoppelt an teure Workstations.

Neustart mit Oculus Rift und HTC Vive

Zeitsprung ins Jahr 2012: John Carmack, Entwickler von Spielen wie Doom oder Quake, stieß auf eine VR-Brille, die Student Palmer Luckey seit 2009 in der Garage seiner Eltern entwickelte, und nahm einen Protoyp mit auf die Spielemesse E3. Das Publikum war begeistert. Damit begann die Erfolgsstory der Oculus Rift und gleichzeitig eine Renaissance der VR-Brille für Computerspiele. Die als Kickstarter-Projekt gestartete Firma Oculus wurde 2014 für drei Milliarden US-Dollar von Facebook übernommen und brachte nach einigen Entwicklermodellen 2016 die Rift VR mit deutlich verbesserten Displays als erste Brille für Endverbraucher auf den Markt. Seit 2017 gibt es VR-Controller mit Positionserkennung.

Als Konkurrenz für die Rift VR folgte die 2015 vorgestellte HTC Vive, die ein Jahr später auf den Markt kam. Sie wurde auch zur offiziellen Steam-VR-Brille da Oculus nach der Übernahme durch Facebook aus dem Rennen war.

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