Entmystifizierung der Virtual-Reality-Welt

Die Unterschiede zwischen Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality - und was Sie brauchen, um selbst eine neue „Realität“ zu erleben.

Erfahren Sie mehr über diesen Bereich der Digitaltechnik und die Anforderungen an Computersysteme, die den Erfordernissen dieser neuen, immersiven Erfahrungswelt gewachsen sind.1

Die Grenze zwischen der virtuellen und der realen Welt verwischt immer mehr und atemberaubende Erlebnisse werden möglich, die noch vor kurzem der Fantasie von Science-Fiction-Autoren vorbehalten waren.

Die virtuelle Realität (VR) ist schon seit einigen Jahren ein großes Thema, aber nun ist endlich ihre Zeit gekommen, und sie versetzt uns mit realistischen Bildern, Geräuschen, Klängen und anderen Empfindungen mitten in eine spektakuläre imaginäre Welt. Augmented Reality (AR) – die „erweiterte Realität“ – fügt in die reale Umgebung virtuelle Objekte oder Texte ein und trägt zur allgemeinen Begeisterung bei. Beide Verfahren werden wohl ein bedeutender Teil unserer Zukunft sein. Mit Mixed Reality (MR) schließlich ist es möglich, in einem virtuellen Videospiel eine Wasserflasche aus Ihrer realen Welt zu ergreifen und mit dieser Flasche eine imaginäre Figur aus dem Spiel zu schlagen. Die Vorstellungskraft und die Realität waren noch nie so stark miteinander verwoben.

Die Entwicklung schreitet dabei so schnell voran, dass die Unterschiede zwischen VR, AR und MR zunächst etwas rätselhaft erscheinen können. Jede dieser faszinierenden technischen Errungenschaften ist fast jedem zugänglich. Bevor Sie aber Ihr hart verdientes Geld für das neueste Head-Mounted Display ausgeben, lassen Sie uns einen genaueren Blick darauf werfen, was Sie für diese erstaunliche VR-, AR- oder MR-Funktionalität benötigen.

Geschichte und Zukunft der virtuellen Realität
Wir versuchen schon viel länger als nur die letzten fünf bis zehn Jahre, eine „virtuelle Realität“ einzufangen. In den 1950er-Jahren gab es als Spielzeug beliebte Durchlichtbetrachter (auch mit Stereobildern) und in den 1960er-Jahren kamen Flugsimulatoren in abgeschlossenen Kabinen auf, aber die Idee der virtuellen Realität entstand schon viel früher.

Bereits in den 1930er-Jahren träumten Science-Fiction-Autoren, Erfinder und Tüftler von einer Umgebung, in der man mittels Maschinen und Künsten der Realität entfliehen konnte. Schon lange bevor uns die Technik dafür zur Verfügung stand, stellten wir uns Fragen zum Vergleich von Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality.

Die Digitaltechnik hat die Fiktion inzwischen eingeholt, und Marktforscher prognostizieren der VR-Branche ein schnelles Wachstum.

VR und AR treffen auf MR
Zunächst einmal sollten wir die Terminologie klären. Virtual Reality oder virtuelle Realität kann als Oberbegriff für andere Verfahren verwendet werden, die einer tatsächlichen Erfahrung mit der virtuellen Realität ähneln, sich aber von ihr unterscheiden. Was aber ist nun der Unterschied zwischen Augmented Reality, also der erweiterten Realität, und Mixed Reality? Hier sind einige weitere Details dazu:

Virtuelle Realität
VR ist die bekannteste dieser Digitaltechniken. Sie ist umfassend immersiv, was bedeutet, dass Ihre Sinne so getäuscht werden, dass Sie glauben, sich in einer anderen Umgebung oder Welt jenseits der Realität zu befinden. Mithilfe eines Head-Mounted Displays (HMD) oder einer VR-Brille können Sie eine vom Computer generierte Bild- und Klangwelt erleben, in der Sie sich oder Objekte mit haptischen Steuerungen bewegen können, während Sie mit einer Konsole oder einem Computer verbunden sind.

Erweiterte Realität
Bei AR werden der Darstellung der realen Welt digitale Inhalte überlagert. Pokémon GO* ist eines der bekanntesten Beispiele dafür. Bei der „Augmented Reality“ steht die reale Welt im Mittelpunkt, sie wird aber durch digitale Details erweitert, die neue Schichten der Wahrnehmung hinzufügen und die Realität bzw. die Umgebung ergänzen.

Mixed Reality („gemischte Realität“)
MR lässt die reale Welt und digitale Elemente miteinander verschmelzen. In der so „vermischten Realität“ interagieren Sie sowohl mit physischen als auch virtuellen Gegenständen und Umgebungen und manipulieren diese mithilfe von Sensor- und Bildverarbeitungstechnik der neuesten Generation. Bei der Mixed Reality nehmen Sie die Welt um sich herum mit allen Sinnen wahr, auch wenn Sie mit Ihren Händen mit einer virtuellen Umgebung interagieren; und dazu müssen Sie Ihr Headset nie abnehmen. MR bietet Ihnen die Möglichkeit, mit einem Fuß in der realen Welt und mit dem anderen an einem imaginären Ort zu stehen, wobei grundlegende Begrifflichkeiten von Realität und Imagination aufgelöst werden und Sie eine Erfahrung machen, durch die sich die Art und Weise, wie Sie heute arbeiten oder spielen, komplett verändern kann.

Anwendung von Virtual-Reality-Techniken
Die Einsatzmöglichkeiten von virtueller Realität, erweiterter Realität und Mixed Reality nehmen zu, ob bei Spielen, Filmen oder in der Medizin.

  • Medizin – für Schulungen, zum Beispiel Simulationen von chirurgischen Eingriffen
  • Film und Fernsehen – für Spielfilme und Shows, um einzigartige Erlebniswelten zu schaffen
  • Virtuelle Reisen – für virtuelle Ausflüge in Kunstmuseen – oder zu einem anderen Planeten – alles von zu Hause aus
  • Profisport – für Trainingsprogramme wie STRIVR zur Unterstützung von Profi- und Amateurathleten
  • Gaming – für mehr als 1000 bereits erhältliche Spiele, von Egoshootern über Strategiespiele bis zu Abenteuer-Rollenspielen

Sie benötigen: eine VR-Brille („Headset“)
Es gibt unzählige VR-Brillen auf verschiedenen Leistungs- und Preisniveaus. Bei Einstiegsvorrichtungen wie Google Cardboard* wird das Smartphone als Bildschirm genutzt, bei PC-gesteuerten Geräten wie HTC Vive* oder Oculus Rift* wird dagegen durch immersive Technik eine erstklassige VR-Umgebung geboten. Microsoft hat kürzlich seine Windows*-Mixed-Reality-Plattform vorgestellt, die anfänglich umfassend immersive VR-Brillen von Acer, Asus, Dell, HP, Lenovo und Samsung verwendet.

Es gibt bereits einige AR-Headsets auf dem Markt, und es sollen noch weitere folgen. Microsoft Hololens*, Google Glass* und Meta 2* sind großartige Beispiele für VR-Brillen.

Jedes an einen PC angeschlossene Head-Mounted Display (HMD) hat andere Systemanforderungen. Wenn Sie also ein neues Virtual-Reality-Headset kaufen, erkundigen Sie sich beim Anbieter nach den empfohlenen und den Mindestsystemanforderungen.

Sie benötigen: einen Computer
Wenn Sie sich nach einem neuen Computer umsehen und sich für VR interessieren, brauchen Sie einen PC, der eine hohe Leistungskapazität hat. Bei High-End-Desktop-PCs oder -Laptops für Virtual Reality (und andere anspruchsvolle Aufgaben wie Spiele oder Videobearbeitung), sind CPU, GPU und Arbeitsspeicher die kritischsten Komponenten.

Ohne dass diese hochleistungsfähigen Komponenten synchron arbeiten, könnten die Ergebnisse ziemlich miserabel ausfallen. Ein leistungsstarkes System sorgt dafür, dass Sie bei Bewegungsabläufen, wie beim Aufstehen oder Herumgehen, Vergnügen haben werden. Eine VR-Ausstattung, die hinterherhinkt, macht es der virtuellen Welt unmöglich, so zu reagieren, wie Sie es erwarten und kann zu Schlimmerem führen als nur zu großer Enttäuschung – nämlich zu einem erhöhten Risiko für eine Kinetose (Bewegungskrankheit).

Ein High-End-Prozessor unterstützt das Positionstracking und bestimmt, wie real und immersiv die virtuelle Umgebung dargestellt wird, sodass Sie in einer nahezu naturgetreuen Umgebung Ihr Erlebnis genießen können. Um hervorragende VR-Funktionalität zu erhalten, sollten Sie beim Kauf ein System mit einem Intel® Core™ i7 Prozessor der neuesten Generation in Betracht ziehen.

Es wird ein separater Grafikprozessor (GPU) empfohlen; bei der Oculus Rift*, HTC Vive* und für Windows Mixed Reality Ultra* ist ein solcher erforderlich. Die GPU ist für das Rendern der hochaufgelösten, immersiven Bilder verantwortlich, die für VR benötigt werden. Oculus, HTC und Microsoft bieten Profiler-Tools an, die Sie von deren Websites herunterladen und auf Ihrem PC starten können, um festzustellen, ob er die Mindestanforderungen für die betreffenden VR-Brillen erfüllt.

Wählen Sie aus, was Sie erleben möchten
Es kommen ständig neue VR- und AR-Techniken mit entsprechenden Produkten auf den Markt, die den Interessenten neue Umgebungen zugänglich machen. Virtuell, erweitert oder „mixed“ – die Entscheidung liegt bei Ihnen. Gönnen Sie sich mehr Vergnügen mit Ihrer Vorstellungskraft und Ihrer Bereitschaft, neue Geräte auszuprobieren!

Wichtige VR-Begriffe, die man kennen sollte
Nutzen Sie diese Tabelle, um mehr über VR-Begriffe und deren Definition zu erfahren.

Begriff

Beschreibung

Relevanz

Bilder pro Sekunde (fps)

Die Bildrate (Frequenz), mit der ein System aufeinander folgende Einzelbilder (Frames) anzeigen kann

Ohne hohe und konstante Bildrate (mehr als 60 Bilder/Sekunde) werden Bewegungen nicht richtig dargestellt, was einem sogar ein Krankheitsgefühl einbringen kann.

Sichtfeld (Field of View)

Der Winkel (Ausschnitt) unter dem die beobachtbare Welt gesehen werden kann

Sollte der Sichtwinkel zu eng sein, könnte dies in der Darstellung zu unnatürlichen Kopfbewegungen führen.

Freiheitsgrade (Degrees of Freedom, DoF)

Die Anzahl der Richtungen, in die sich ein Objekt bewegen oder drehen kann. Die sechs Freiheitsgrade sind werfen, rollen, scheren, nach links und rechts, vorwärts und zurück, nach oben und unten.

Mehr Freiheitsgrade ermöglichen natürlichere Bewegungen in der VR.

Latenz

Bezeichnet die Zeit, die ein System benötigt, um auf Bewegungen oder Befehle zu reagieren.

Die Latenz ist entscheidend, wenn es um die Vorgänge innerhalb der virtuellen Realität geht: Wenn das System nicht sofort reagiert, fühlt es sich unnatürlich an.

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Produkt- und Leistungsinformationen

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Die Funktionsmerkmale und Vorteile von Intel® Techniken hängen von der Systemkonfiguration ab und können geeignete Hardware, Software oder die Aktivierung von Diensten erfordern. Die Leistungsmerkmale variieren je nach Systemkonfiguration. Kein Produkt und keine Komponente bieten absolute Sicherheit. Wenden Sie sich an den Systemhersteller oder Einzelhändler, um weitere Einzelheiten zu erfahren, oder besuchen Sie https://www.intel.de.