Augmented Reality

Augmented Reality

Marc  Hauser
Marc Hauser

www.bvs.ch

Was ist die erweiterte Realität? Welche Technologie wird dafür benötigt? Und wo liegen die praktischen Einsatzgebiete von AR?

Wer kennt sie nicht, die kleinen, farbigen und schrillen Monster namens Pokémon. Im Jahr 2016 eroberten diese Wesen unsere Bildschirme über das Spiel Pokémon Go. Wer hätte gedacht, dass genau dieses Spiel, welches auf einer 20 Jahre alten Franchise beruht, die Menschen dazu treibt, x-tausend Kilometer zu laufen oder sie in die Natur oder an öffentliche Plätze treibt. Nach wie vor wird das Spiel regelmässig gespielt, weiterentwickelt und es werden hohe Gewinne damit erzielt. Das Jahr 2020 soll sogar ein Rekordjahr werden (vgl. von Piechowski, 2020).

Doch was ist das für eine Technologie, in der Pikachu & Co über die Kamera auf dem Smartphone oder Tablet erscheinen? Die Technologie dahinter nennt sich Augmented Reality (AR), nicht zu verwechseln mit Virtual Reality (VR). Die Unterschiede der beiden Technologien werden zu einem späteren Zeitpunkt erläutert. Verschiedenste Endgeräte, namentlich Smartphones, Tablets, Brillen oder in naher Zukunft sogar Kontaktlinsen, für die sich Samsung im Jahr 2019 das Patent gesichert hat (vgl. Vuong, 2019), lassen die physische Welt mit der virtuellen Welt verschmelzen. Obwohl der Name Augmented Reality modern und neu klingt, existiert die Technologie in einfacher Form seit den 60er Jahren. Für Kampfpiloten wurden per Head-up-Display, Informationen wie Geschwindigkeit und Flughöhe auf die Scheibe projiziert. Auch die Linie in einen Fussballspiel, die bei einer TV-Übertragung nach einer Abseitsentscheidung eingeblendet wird, ist seit Langem eine verbreitete Form von AR (vgl. Specht, 2019).

Die Technologie und ihre Anforderungen

Durch ein ausgeklügeltes Zusammenspiel von Hardware, Software und Sensoren entsteht die AR.

Anforderungen an die Hardware:

  • Diverse Sensoren erfassen die Umgebung und dienen im Raum zur Orien-tierung (Kameras, GPS, Gyroskop)
  • Zur Datenerfassung muss eine Schnittstelle vorhanden sein (Touchscreen oder ein Mikrofon)
  • Eine hohe Rechenleistung zur Verarbeitung der Datenmengen muss verfügbar sein
  • Schnittstellen zur Ausgabe von Daten und Informationen sind erforderlich (Bildschirm, Kopfhörer) (vgl. Mission Mobile mindsquare AG, o.J.)

Anforderungen an die Software:

  • Es findet eine Bildanalyse per Kamera statt, damit auf Bildschirme projiziert werden kann (GPS und Gyroskop helfen bei der Orientierung: z.B. Sofa in einen Raum platzieren)
  • Einfliessende Daten der Sensoren müssen schnell verarbeitet werden
  • Anbinden bestehender Datenquellen und Ressourcen an das System
  • Verwalten von Benutzereingaben
  • Kombination von Kamerabild und digitalen, visuellen Erweiterungen (z. B. Bildbearbeitung) (vgl. Mission Mobile mindsquare AG, o.J.)

Vorsicht: VR ist nicht gleich AR!

Gerne werden VR und AR im gleichen Atemzug genannt, die Unterschiede der beiden Technologien sind jedoch markant. Bei AR taucht der Nutzer nicht komplett in eine virtuelle Welt ein, sondern unsere Welt wird durch virtuelle Komponenten «erweitert» (engl. to augment = erweitern). In VR taucht der User komplett in eine virtuelle Welt ein. Wer schon einmal eine VR-Brille getragen hat, kennt vielleicht die möglichen Nebenwirkungen wie Schwindel und Brechreiz, die VR-Animationen hervorrufen können.

Virtual Reality (VR)

Bildquelle: unsplash
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  • Reale Welt wir nicht mehr wahrgenommen
  • Digitale 3D Welt kann mit Hilfsmittel wahrgenommen werden. z.B. VR-Brille
  • Umso stärker die Rechenleistung umso besser die Darstellung
  • Die virtuelle Welt kann man spüren, sehen und hören
  • Das Gefühl von vor Ort zu sein ist vorhanden (Immersion = «sich drin befinden Gefühl»)
  • 360 Grad Bilder, 360 Grad Videos und komplett erstellte 3D Welten können erstellt werden. (vgl. Magic Holo, 2019)

Augmented Reality (AR)

Bildquelle: unsplash
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  • Die reale Welt wird mit virtuel-len Komponenten ergänzt
  • Zum Erleben wird ein Smartphone, Tablet, Head-up-Display, Holographie-System oder eine AR-Brille benötigt
  • Es existieren bereits diverse Apps und Anwendungen auf dem AR-Markt
  • Erste AR-Anwendung ohne Brille durch DEEP FRAME möglich (vgl. Magic Holo, 2019)
  • Mobiledevices werden zukünftig über ihre Betriebssysteme iOS und Android mit AR ausgestattet sein

Zudem existiert auch noch die sogenannte Mixed Reality (MR), welche die beiden obengenannten Technologien kombiniert. Diese Beschreibung findet man in der Regel im Zusammenhang mit Microsoft Produkten (z.B. die Hardware Hololens 2).

Nutzen von AR im Alltag

Die Spieleindustrie hat sich AR zu Nutzen gemacht und diverse Spiele auf dem Markt platziert. Ein Beispiel ist das oben beschriebene Pokémon GO. Welche weiteren Anwendungsmöglichkeiten gibt es auf dem Markt? Wenn man sein Smartphone zur Hand nimmt und im App Store (Apple iOS) im Suchfeld «Augmented Reality» einfügt, erscheinen diverse Anwendungen auf dem Bildschirm. Es fällt schnell auf, dass alle Anwendungen einem anderen Nutzen dienen. Ob man ein Zimmer einrichten möchte, einen Dinosaurier in der Küche über den Herd rennen lässt oder einfach eine Fläche vermessen möchte, es ist so ziemlich für jeden Smartphone Nutzer etwas dabei.

Im Folgenden drei aktuelle Beispiele:

IKEA Place
Möchte man ausserhalb der Öffnungszeiten einkaufen oder die Stosszeiten im IKEA vermeiden, ist IKEA Place ideal. Ganz einfach kann die Kamera des Smartphones oder des Tablets in den leeren Raum gerichtet werden und das ausgewählte Möbelstück projiziert sich auf den Bildschirm. Wenn die neue Einrichtung gefällt, kann der Kauf online ausgelöst werden.

INKHUNTER
Sich ein Tattoo stechen zu lassen, will gut überlegt sein. Mit dieser App besteht die Möglichkeit, sich vorher schmerzfrei ein Bild über sein Vorhaben zu verschaffen. Diverse Motive stehen zum Ausprobieren zur Verfügung. Wer sich ein «Smiley» auf die Haut zeichnet, kann das Motiv auf der gewünschten Stelle platzieren.

Mondly AR
Lernen mit AR ist eine interessante und innovative Lernmethode. Mit dem Endgerät und der Interaktion zwischen dem Nutzer und dem abgebildeten Avatar lässt sich spielend eine Fremdsprache lernen. Zusätzlich werden die zu lernenden Worte in 3D angezeigt.

Nutzen von AR im beruflichen Umfeld

Es existieren viele Anwendungen für die privaten Nutzer, doch kann sich auch die Industrie AR zu Nutzen machen? Unbedingt! In der heutigen Zeit ist es wichtig, den Kunden ein Erlebnis zu bieten, das sie nicht so schnell vergessen. Doch es stehen nicht nur die Kunden im Fokus, der Einsatz von gezielten Tools kann auch für sämtliche Mitarbeitenden ein spannendes und hilfreiches Instrument sein. Beispielhaft folgen nun drei verschiedene Abteilungen in einer Organisation und die Einsatzformen von Augmented Reality.

Vertrieb
Am runden Tisch werden einem potenziellen Kunden in der Regel mit Hilfe von Power Point Präsentationen und Katalogen Produkte vorgeführt. Zweifelsohne erzielen talentierte Verkäufer bereits mit den heutigen üblichen Methoden erfolgreich einen Verkaufsabschluss. Doch wie wäre es, wenn das entsprechende Produkt per Endgerät als 3D-Modell direkt auf dem Tisch dargestellt oder in Originalgrösse im Raum projiziert würde? Die interaktive Produktvorstellung könnte die Neugierde beim Kunden wecken und die Verkaufsverhandlungen entscheidend beeinflussen. Technische Details oder spezifische Kundenwünsche könnten vor Ort einfliessen. Diese Art der Präsentation bringt auch Vorteile, wenn die Reiseaktivität durch höhe-re Gewalt eingeschränkt ist. Mit einen gesicherten Datenaustausch und der richtigen Hard – und Software beim Kunden, kann ohne persönlichen Kundenkontakt interaktiv ein Produkt vorgestellt werden.

Konstruktion
Ein Produkt wurde konstruiert und der ein Prototyp ist erstellt, doch das gewünschte Ergebnis bleibt aus. AR ermöglicht früh in der Konstruktionsphase eine komfortable und leicht verständliche Darstellung der möglichen Herausforderungen. Kundenwünsche und Lieferantenvorschläge werden direkt in den Konstruktionsprozess miteinbezogen, daher können diverse Hürden erkannt und beseitigt werden. Von diesem Prozess profitieren auch nachgelagerte Abteilungen wie der Einkauf, da bereits alle Details geklärt sind und keine Rückfragen zur Konstruktion entstehen.

Produktion
Auch in diesem Bereich einer Organisation dient AR als unterstützende Funktion. Komplexe und schwierige Arbeitsvorgänge abbilden, beschreiben und für jeden Mitarbeitenden die verschiedenen Arbeitsschritte verständlich erläutern, sind hier die Stärken der AR. Das Ziel ist, dass jeder unnötige Arbeitsvorgang eliminiert wird, beispielsweise der Gang zum nächsten Arbeitsplan, um weitere Informationen ein-zuholen.

Herausforderungen und Risiken der AR

Bis jetzt wurden die Einsatzmöglichkeiten und der Mehrwert beschrieben, AR birgt jedoch auch gewisse Herausforderungen und Risiken. Die hohe Rechenleistung, die AR benötigt, ist nicht zu unterschätzen. Dazu kommen die Datensicherheit und die Privatsphäre der Nutzer. Eine der grössten Herausforderungen wird es sein, dem Nutzer oder den Kunden ein positives Erlebnis zu bieten. Denn eine mässige oder sogar schlechte Erfahrungen mit AR lässt den Anwender resignieren. Eine weitere Verwendung der Technologie wäre dann fraglich.

Fazit

Im Allgemeinen steckt die Technologie noch in den Kinderschuhen. Ich bin aber davon überzeugt, dass AR in den kommenden Jahren weiter entwickelt wird, denn AR ist mehr als ein «Hype». Das Potenzial der Technologie ist enorm, wird dieses voll ausgeschöpft, entstehen im privaten wie im beruflichen Umfeld ungeahnte Möglichkeiten, die im Alltag bald nicht mehr wegzudenken sind.

Marc Hauser, der Autor dieses Berichts, ist Studierender des Nachdiplomstudiengangs «Dipl. Digital Innovation Manager NDS HF» der Höheren Fachschule des Bildungszentrums BVS St. Gallen.

Quellenverzeichnis
Nadine von Piechowski (2020). Über 3.6 Milliarden US-Dollar Lifetime Revenue: Pokémon GO übertrifft zum vierten Jubiläum alle Erwartungen. Online verfügbar unter https://onlinemarketing.de/news/pokemon-go-lifetime-revenue-viertes-jubilaum (Stand: 07. Juli 2020).

Magic Holo (2019). Unterschied zwischen Virtual Reality (VR ) und Augmented Reality (AR). Online verfügbar unter https://magic-holo.com/unterschied-virtual-reality-vr-und-augmented-reality-ar/ (Stand: 07. Juni 2020).

Mission Mobile mindsquare AG. (o.J.). Augmented Reality – Voraussetungen für AR Online Verfügbar unter https://mission-mobile.de/knowhow/augmented-reality/#augmented-virtual-mixed-welche-realitaet-ist-welche (Stand: 07. Juni 2020).

Specht, P. (2019). Die 50 wichtigsten Themen der Digitalisierung. Augmented Reality. 4. Auflage. München: Redline Verlag.

Vuong, T. (2019). Smart Phone To Smart Contact Lenses? Samsung Wins Patent. Online Verfügbar unter https://www.vrfocus.com/2019/08/smart-phone-to-smart-contact-lenses-samsung-wins-patent/ (Stand: 07. Juni 2020).

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