Zusammenfassung
Die Welt, wie wir sie jetzt kennen, wird es so nicht mehr lange geben. Wir erleben derzeit die Entstehung neuer Welten, genauer gesagt neuer Realitäten. Im folgenden Artikel erfahrt ihr was Virtual Reality (VR) überhaupt ist und wie man Teil dieser neuen Realität werden kann. VR findet man nicht nur im Bereich der Unterhaltung, sondern mittlerweile auch bereits in einigen Unternehmen. Genauere Facts zur Zukunft findet ihr im folgenden Beitrag.
Was ist Virtual Reality?
Bei Virtual Reality handelt es sich um eine vom Computer generierte, dreidimensionale Wirklichkeit. Dabei wird eine virtuelle Umgebung erzeugt, die eine gleichzeitige Wahrnehmung einer scheinbaren Wirklichkeit und ihrer physikalischen und akustischen Eigenschaften ermöglicht.
Die Übertragung erfolgt entweder über ein Head-Mounted-Display, wie eine Video- oder VR-Brille oder in speziellen Räumen mit Großbildleinwänden (Cave Automatic Environment).
In diesen interaktiven computergenerierten Welten kann man sich physisch bewegen und auch interagieren – also selbst auf die Welt Einfluss nehmen und Reaktionen hervorrufen. Darauf perfekt abgestimmte Sounds und Effekte lassen die Nutzer so tief in diese virtuellen Welten eintauchen, als wäre man real vor Ort. Die Erlebnisse geschehen im Gegensatz zu 2D nicht mehr nur auf einem Monitor vor uns, sondern nah und unmittelbar rund um einen herum.
Weiters gibt es auch Anwendungen für Augmented Reality (Mixed Reality). Genauere Details dazu finden Sie in folgendem Blogbeitrag: Augmented Reality – nie gehört, doch unzählige Male genutzt?
Die notwendige Hardware
Virtual Reality Brille – Head Mounted Displays
Eine VR-Brille, häufig auch Virtual Reality Headset genannt, wird benötigt, um eine virtuelle Realität wahrzunehmen und sich darin zu bewegen. Sie sehen aus wie überdimensionierte Taucherbrillen und müssen je nach Modell an einen PC, eine Spielkonsole oder an ein Smartphone angeschlossen werden. Meist werden zwei Displays verwendet – eines für jedes Auge. Dadurch wird jedes Auge mit einem Bild versorgt, das sich minimal vom Bild für das andere Auge unterscheidet. Folglich entsteht der Eindruck räumlicher Tiefe und die Bilder werden vom Gehirn zu deiner dreidimensionalen Welt zusammengesetzt. Unterstützend wird auch dreidimensionaler Sound verwendet, welcher sich an die gesetzten Aktionen und Positionen in der Virtual Reality anpasst.
Der Immersionseffekt, also das reale Empfinden einer virtuellen Realität, ist abhängig von der verwendeten Technik und der Kreativität der generierten Umgebung. Umso höher die Auflösung der Displays und die Bildwiederholraten sind, desto realer wird die Darstellung.
Es gibt verschiedene Modelle von verschiedenen Herstellern.
Low-End-Brille:
Die günstigste und einfachste Variante. Hierbei handelt es sich um einen gefalteten Karton mit zwei Linsen, in den man das Smartphone einstecken kann.
Mobile VR-Brille:
Dieses Jahr (2022) ist die Meta/ Oculus Quest 2 auf den Markt gekommen und gilt derzeit als bestes mobiles Modell. Für die Anwendung benötigst du weder eine Konsole, ein PC, noch ein Smartphone . Zur Bedienung der Brille bzw. dem Steuern von Spielen benötigt man einen Bewegungscontroller.
Es wird jedoch kritisiert, dass dieses Produkt von Meta (Facebook) zwar ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis hat, man jedoch im Gegenzug mit den eigenen Daten zahlt. Vor der ersten Benutzung muss man ein Konto bei Meta erstellen und es werden somit alle Daten genau gespeichert.
Je nach Umfang des gewählten Sets beträgt der Kaufpreis ca. 450 – 550 EUR.
Full Feature VR-Brille:
Das aktuellste Modell ist die HTC Vive Pro 2. Diese Brillen müssen für die Nutzung an einen leistungsfähigen Rechner angeschlossen werden. Es handelt sich dabei um die teuerste Ausführung, gleichzeitig aber auch um die leistungsfähigste. Durch die Rechenleistung vom angehängten Computer können auch anspruchsvolle VR-Anwendungen und -Spiele bestens ausgeführt werden. Die Kosten gehen dabei bis zu 2.000 EUR.
Interaktion in der Virtual Reality
Die Interaktion erfolgt in den meisten Fällen mit Controllern, die an das jeweilige Trackingsystem angepasst sind. Dabei werden Finger-, Hand- und Armbewegungen simuliert und mit Tastendruck kann man direkt mit der virtuellen Realität interagieren.
Um die Position des Anwenders im Raum zu ermitteln, gibt es zwei Arten von Eingabegeräten:
- haptische Eingabegeräte (externes Tracking): Controller oder Datenhandschuhe zur Erfassung der Handbewegung
- optische Eingabegeräte (internes Tracking): Kameras zum Tracken der Körperbewegungen
Externes VR-Tracking
Hier werden im Raum ergänzend zur VR-Brille und PC noch weitere Geräte aufgestellt, die die Bewegungen im Beobachtungsraum tracken. Die Montage kann entweder auf der Wand oder auf Stativen erfolgen. Bekannt ist dieses System unter der Bezeichnung SteamVR-Tracking oder Lighthouse. Die sogenannten Basisstationen senden dabei in Abständen von Millisekunden ein dichtes Infrarot-Laserstrahlennetz in den Raum. Diese Strahlen treffen auf der VR-Brille und den Bewegungscontroller auf Fotowiderstände. Der Computer stellt dann aufgrund der zeitlichen Differenz zwischen Auftreffen der Laserstrahlen auf den Sensoren die exakte Position von VR-Brille und VR-Controller. Diese Bewegungsdaten werden laufend in Echtzeit synchronisiert und somit kann deine reale Bewegung virtuell umgesetzt werden. Kritik erhält diese Form des Trackings, da die Montage der Geräte an bestimmten Punkten im Raum sehr aufwendig ist und zusätzlich jedes Gerät einzeln mit Strom versorgt werden muss. Weiters ist dieses System nicht transportierbar.
Internes VR-Tracking
Das Tracking ist hier direkt in der VR-Brille verbaut und es werden keine weiteren externen Geräte benötigt. Beispielsweise wird bei Meta/ Oculus Quest 2 das Tracking direkt über in der Brille verbaute Kameras gesteuert, welche die Position und Bewegung der Controller verfolgen. Somit kann dieses System überall genutzt werden. Wenn die Controller jedoch außerhalb des Kamerasichtfeldes geführt werden, kann es zu Tracking-Aussetzern kommen. Beispielsweise kann dies passieren, wenn der Controller hinter den Rücken geführt wird, oder es sehr hell oder zu dunkel ist.
CAVE (= Cave Automation Virtual Environment)
Als Cave wird ein Raum bezeichnet, bei dem die Wände und auch der Boden als Projektionsfläche für die virtuelle Welt genutzt werden. In diesem Raum können mehrere Personen gleichzeitig eine projizierte dreidimensionale virtuelle Realität erleben.
Virtual Reality erleben
Die Anwendung von Virtual Realitys erfolgt sowohl im Bereich der Unterhaltungsmedien bei Spielen und Filmen als auch in zahlreichen Unternehmensbereichen.
Anwendung in Unternehmen
Von Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizin, Anlagenbau oder Architektur, all diese Bereiche und noch weitere Bereiche nutzen die Vorteile der neuen Technologien, um Ihre Prozesse zu vereinfachen und zu optimieren.
Anwendungsbeispiele
Ausbildungen und Trainings: Zur Steigerung des Lerneffektes und der Effizienz durch Verknüpfung von theoretisch gelernten Inhalten mit der praktischen Anwendung
Produktvisualisierung: Zur Produktentwicklung und Unterstützung des Produktionsprozesses. Dabei können Probleme und Fehler vorab erkannt und dementsprechende Lösungsansätze gefunden werden. Durch die Konzeptoptimierung vor tatsächlichem Fehlereintritt kann die Entwicklungszeit reduziert, höhere Planungssicherheit erreicht und Planungskosten gesenkt werden.
Marketing: Zur ereignisorientierten Erfahrung in virtuellen Showrooms oder immersive VR-Filme als effiziente Werbemaßnahmen.
Beachtenswert ist auch der Aspekt der Sicherheit. Denn jegliche Trainings, Einschulungen an Maschinen etc. sind vollkommen ungefährlich und zudem auch schonend für die Arbeitsgeräte, da nicht tatsächlich mit den Geräten gearbeitet wird. Weiters kann man auch potenzielle Gefahrensituationen in der virtuellen Welt durchleben, um im Ernstfall in der realen Welt bereits umfassend darauf vorbereitet zu sein.
Konkrete Beispiele:
- IKEA-Kunden können ihre neue Küche maßstabsgetreu und in realistischer grafischer Darstellung von zu Hause aus virtuell begehen.
- Der Autohersteller Audi installiert in Showrooms VR-Stationen, in denen Kunden jede beliebige Auto-Konfiguration nahezu originalgetreu begutachten können.
- Die Filmindustrie investiert verstärkt in VR-Movies, unter anderem das von Oculus selbst gegründete “Story Studio”.
- Sportveranstaltungen könnten in naher Zukunft auch in VR übertragen werden, aus der Perspektive eines Top-Platzes direkt im Stadion.
- Gamer können Raumschlachten mit maximaler Immersion direkt aus dem Cockpit hautnah erleben.
Beispiele aus Therapie, Wissenschaft und Medizin:
- Behandlung von Phantomschmerzen bei Amputationspatienten
- VR-gestützte medizinische Diagnostik, Schulung von Operationstechniken, Tele-Medizin und erweitertes chirurgisches Blickfeld
- Therapie von Soldaten mit PTBS (Posttraumatischen Belastungsstörungen). Diversen Studien zufolge kann VR auch zur Behandlung weiterer Angststörungen eingesetzt werden.
- Simulationen im Training von Piloten, Astronauten, Lokführern etc.
Anwendung in Unterhaltungsmedien
Ab und zu weg vom Alltag und in eine andere Welt abtauchen wollen. Kennen Sie diesen Gedanken? Virtual Reality mach den Einstieg in eine künstliche Welt auch im Bereich der Unterhaltung möglich.
VR-Filme: In den vergangenen Jahren sind zahlreiche VR-Filme, -Videos und -Dokus erschienen. Der Einstieg in die Filmwelten erfolgt mit einer VR-Brille. Dabei kann man sowohl 2D, als auch 3D-Filme mit der Brille anschauen. Die Verwendung der Plattform mach jedcoh ienen Unterschied. Bei der Display-Spiegelung via Smartphone muss man Apps verwenden, die Virtual Reality auch unterstützen. Beispielsweise funktioniert dies bei Netflix und Amazon Prime Video. Wenn du jedoch eine VR-Brille mit integriertem Display nutzt, kannst du auf jeder Plattform schauen.
VR-Spiele: Spielen kannst du dabei auf dem Computer, mit der Playstation VR oder auch mit einer VR-Brille. Dabei ist es wichtig, dass man sich langsam an die Simulation gewöhnt. Dabei solltst du zuerst mit VR-Games zu beginnen, bei denen man am Boden sitzen bleiben kann. Genauere Details zur Motion Sickness im nächsten Abschnitt.
Motion Sickness
Ein großes Thema beim Eintauchen in die scheinbaren Welten ist das mögliche Auftreten der VR-Krankheit. Diese entsteht häufig während des Erlebnisses mit einer VR-Brille und bleibt jedoch meist auch nach dem Spielen noch eine Zeit lang. Verglichen wird diese meist mit der Seekrankheit mit den Symptomen Unwohlsein, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Müdigkeit. Zudem kann es auch zu Gleichgewichtsstörungen und folglich Bewegungsinstabilität und Stolpern führen.
Es wird vermutet, dass diese körperliche Reaktion entsteht, weil die körperliche Selbstwahrnehmung davon abweicht, was man visuell wahrnimmt. Kurz: das Auge sieht etwas anderes, als das Innenohr wahrnimmt. Wenn die Kameradrehung nicht mit der Kopfbewegung übereinstimmt, kann es sich je nach Geschwindigkeit so anfühlen, als würde einem der Kopf umgedreht werden.
Das Gleichgewichtsorgan geht somit in eine physische Abwehrhaltung, da es diese Abweichung als fundamentale Störung wahrnimmt.
Dementsprechend ist es besonders wichtig, sich als neuer Anwender langsam an die neue Wahrnehmung zu gewöhnen. Dazu gibt es beispielsweise weniger intensive Spiele für Einsteiger, bei denen Entwickler einen Modi einsetzen, der den 360-Grad-Raum einschränkt und die Visualisierung an einen Tunnelblick erinnert.
Laut ersten Studien leiden Kinder stärker darunter als Erwachsene und Hersteller empfehlen eine Gebrauchsdauer von maximal einer halben Stunde am Tag. Es ist jedoch möglich, den eigenen Körper an die virtuelle Wahrnehmung zu gewöhnen, wichtig ist jedoch, immer auf die Reaktion des Körpers zu hören.
Metaverse – die neue Wirklichkeit
Bei Metaverse handelt es sich um eine Zusammenführung der realen und virtuellen Welt in einer einzigen Umgebung. Es handelt sich um eine digitale, dreidimensionale und interaktive Umgebung, Menschen könnend darin also als Avatare spielen, arbeiten, einkaufen gehen und sich mit Freunden treffen.
Mark Zuckerberg sagt: „Das Metaverse ist nicht mehr nur Internet, auf das man drauf schaut. Man nimmt daran teil, bewegt sich darin.“ Folglich hat er seinen Facebook-Konzern in „Meta“ umbenannt.
Bisher gilt das Metaversum jedoch noch als Vision bzw. Idee einer neuartigen virtuellen Welt. Alles, was du bisher am Bildschirm im Internet machst, soll mithilfe von VR-Brillen dreidimensional interaktiv erlebbar werden. Ein wichtiger Unterschied zum Internet, wie wir es bisher kennen ist, dass das Metaverse Elemente der realen Welt enthält. Ziel ist, dass Daten und Informationen nahtlos übertragen werden können. Es soll also keine Einschränkungen mehr geben, dass Daten nur im zugehörigen Bereich genutzt werden können. Beispielsweise kann man auf YouTube derzeit keine Folge von der Lieblings-Netflixserie anschauen.
Das Metaversum wird zudem auch eine eigene Wirtschaft haben, in der wir mit Kryptowährungen bezahlen können. Alles läuft in Echtzeit und es kann auch nicht pausiert oder beendet werden.
Neue Möglichkeiten im täglichen Leben
Das alles ermöglicht den Menschen ganz neue Möglichkeiten und Chancen im alltäglichen Leben. Man kann im Metaversum beispielsweise spontan den Mount Everest besteigen, ohne sich monatelang darauf vorbereiten zu müssen. Nach dem Bergsteigen kann ich den Abend am Fuße des Eiffelturms ausklingen lassen und das vollkommen ressourcenschonend und nachhaltig, da ich dazu in kein einziges Flugzeug steigen muss.
Verabredungen mit Freunden können auch in der virtuellen Welt erfolgen. Somit kann man sich ohne Umstände mit der besten Freundin aus Australien zu einem Spaziergang treffen, obwohl man selbst in Wien ist. Wenn man es lieber etwas actionreicher möchte, kann man auch gemeinsam zum Live-Konzert der Lieblingsband gehen und live in 3D mittendrin dabei sein.
All das wird möglich sein, wenn das Metaverse Realität geworden ist.
Derzeit gibt es jedoch noch einige Herausforderungen:
- Alle Nutzer benötigen leistungsfähige Rechner mit einer sehr hohen Internetgeschwindigkeit.
- Virtual Reality Brillen sind derzeit noch nicht ausreichend ausgereift, um eine einwandfreie Teilnahme im Metaverse zu ermöglichen
- Die Sicherstellung von Privatsphäre und Datenschutz ist derzeit noch nicht geklärt. Ob und wer entsprechende Regulierungen festlegen und kontrollieren würde, ist noch offen.
- Es entsteht die Gefahr, dass die Grenzen zwischen realer und virtueller Welt immer weiter verschwimmen und sich Menschen noch verstärkter in engen Blasen bewegen könnten.
- Die Frage, ob Metaverse von großen Konzernen kontrolliert werden wird und somit kommerziell wird, ist ebenfalls noch offen.
Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass das Metaversum dezentral sein wird. Es wird also nicht einen oder mehrere große Konzerne wie Google, Facebook oder Amazon geben, die den Markt kontrollieren.
Die wichtigsten Plattformen
Derzeit gibt es nicht „das Metaverse“, sondern mehrere Plattformen, mit verschiedenen Anwendungen und Partnern.
Roblox
Roblox ist eine online Spieleplattform, die es den Nutzern ermöglicht, 3D-Online-Spiele zu spielen oder zu entwickeln. Zudem ist es möglich, mit anderen Nutzern in Kontakt zu treten z.B. durch Chatten, spielen, interagieren etc. Partner sind unter anderem Nike, Gucci, Spotify, Vans, …
Fortnite
Auf dieser Plattform gibt es in allen Bereichen Veranstaltungen, aber auch Spielemöglichkeiten. Beispielsweise werden hier Konzerte, politische Talkshows bis hin zu Umweltgeschichten veranstaltet. Partner sind unter anderem NFL, Ariana Grande, Travis Scott, Air Jorden
The Sandbox
Diese Plattform ist Community-Gesteuert, basierend auf der Ethereum Blockchain. Hier können die User Virtual-Reality-NFT (Non-Fungible Token) erstellen, kaufen, verkaufen und monetarisieren. Die Bezahlung erfolgt mit Zahlungsmitteln, die einen Gegenwert zur Plattform zugehörigen Kryptowährung haben (Sand). Partner sind unter anderem Adidas, Snoop Dogg, Ubisoft, …
Der Mensch als Avatar
Im Internet kann man ganz einfach einen Avatar von sich selbst erstellen. Möglichkeit dazu hat man beispielsweise bei Facebook oder mit dem Emoji-Generator von Google. Dabei kann man zahlreiche Details wie etwa die Gesichtsform, Augen, Mund, Nase, Haare, Bart etc. so anpassen, dass man sich am Ende selbst wiedererkennt. Mit dem eigenen Avatar kann man dann in die virtuelle Realität einsteigen und mit anderen Personen interagieren.
Die neuen Welten erfordern neues Know-How
Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen sich Unternehmen neues Wissen rund um die Digitalisierung aneignen. Das Digital Business Institut der Fachhochschule Oberösterreich stärkt Unternehmen mit ihrer Forschung an der Digitalisierung und zusätzlich mit der Ausbildung digitaler Trendsetter. Das Studienprogramm der FH Oberösterreich bietet Interessieren das Bachelorstudium „Marketing & Electronic Business“ und das Masterstudium „Digital Business Management“ an. Die Absolventen gehen mit einem profunden und anwendungsorientierten Managementwissen und einer umfangreichen Kompetenz in dem Bereich digitale Transformation in die Unternehmen. Weiterführende Informationen zum Studienangebot, sowie zur Forschung an der FH Oberösterreich erhalten Sie hier: https://digital-business.at/
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Häufig gestellte Fragen rund um Virtual Reality
Wie funktioniert Virtual Reality?
Bei Virtual Reality handelt es sich um eine vom Computer generierte, dreidimensionale Wirklichkeit. Dabei wird eine virtuelle Umgebung erzeugt, die eine gleichzeitige Wahrnehmung einer scheinbaren Wirklichkeit und ihrer physikalischen und akustischen Eigenschaften ermöglicht.
Die Übertragung erfolgt entweder über ein Head-Mounted-Display, wie eine Video- oder VR-Brille oder in speziellen Räumen mit Großbildleinwänden (Cave Automatic Environment).
Wo wird Virtual Reality eingesetzt?
Die Anwendung von Virtual Realitys erfolgt sowohl im Bereich der Unterhaltungsmedien bei Spielen und Filmen als auch in zahlreichen Unternehmensbereichen.
Welche Virtual-Reality-Geräte gibt es?
Es gibt zwei Möglichkeiten, um in eine Virtual Reality einzusteigen. Einerseits kannst du verschiedene Modelle von VR-Brillen nutzen – wie Low End-Brillen, mobile VR-Brillen oder Full Feature-VR-Brillen. Andererseits kann ein Anwender auch über ein Cave (=Cave Automatic Virtual Environment) einsteigen. Dabei handelt es sich um einen Raum, bei dem die Wände und auch der Boden als Projektionsfläche für die dreidimensionale virtuelle Welt genutzt werden.
Was ist Metaverse?
Bei Metaverse handelt es sich um eine Zusammenführung der realen und virtuellen Welt in einer einzigen Umgebung. Es handelt sich um eine digitale, dreidimensionale und interaktive Umgebung, Menschen könnend darin also als Avatare spielen, arbeiten, einkaufen gehen und sich mit Freunden treffen.
Welche Metaverse gibt es?
Derzeit gibt es nicht „das Metaverse“, sondern mehrere Plattformen, mit verschiedenen Anwendungen und Partnern. Den höchsten Markenwert haben derzeit die Online-Plattformen Roblox, Fortnite und The Sandbox.
