Spätestens seit dem Start der Pokémon Go App 2016 ist sie in aller Munde – Augmented Reality. Doch jetzt mal Klartext: was hat es damit eigentlich auf sich? Und wo genau liegt der Unterschied zur Virtual Reality? Wir stellen die wichtigsten Infos rund um das Phänomen Augmented Reality vor und erklären, wie es funktioniert.

Der Begriff Augmented Reality (AR), zu deutsch „erweiterte Realität“, bezeichnet die computergestützte Ergänzung der Realität durch virtuelle Elemente. Unsere menschliche Wahrnehmung wird dabei in Echtzeit durch Texte, Bilder, Videos oder dreidimensionale Animationen erweitert. Man hat den Eindruck, dass virtuelle Elemente einen festen Platz in der echten Welt haben – ganz unabhängig vom Standpunkt des Nutzenden. Realität und die virtuelle Welt vermischen sich also hierbei – klingt ganz schön verrückt. 

Erste Anfänge in den 1970er Jahren 

Es wäre irgendwie nicht verwunderlich, lägen die Anfänge der Augmented Reality in den 2010er Jahren. Dabei beginnt ihre Geschichte bereits 1968 als Ivan Sutherland eine Datenbrille entwickelt hat. Diese war an einem etwa schrankgroßen Computer angeschlossen und legte dem Nutzenden einfache geometrische Muster aus dem Computer ins Blickfeld. Ein weiteres frühes Beispiel der AR sind HUDs (Head up Display), die Piloten nützliche Informationen einblenden während sie in die Umgebung blicken. Auch heutzutage werden Head Up Displays im Militär verwendet.

Mobile AR-Entwicklung 

Die mobile AR-Entwicklung ist hingegen noch recht jung. Erste AR-Browser-Apps wie junaio, layar und wikitude erschienen zwischen 2008 und 2010. Der Unterschied zu heutigen Augmented-Reality Anwendungen liegt hierbei in der Funktionsweise. Praktisch gesehen ist ein AR-Browser auch selbst eine AR-App. Allerdings ist sie auch eine Plattform, über die Drittanbieter einfacher ihre eigenen AR-Inhalte entwickeln und veröffentlichen können.

Augmented und Virtual Reality – wo liegt der Unterschied?

Während Augmented Reality die Wahrnehmung der wirklichen Welt um virtuelle Elemente erweitert, taucht man beim Nutzen von Virtual Reality hingegen vollständig in eine virtuelle Welt ein. In der Virtual Reality wird eine Wirklichkeit künstlich erzeugt. Man blendet so die physische Realität aus. Anders verhält es sich mit der AR: hier wird die physische Welt weiterhin wahrgenommen. Man könnte also sagen, dass beim Nutzen der Eindruck entsteht, die virtuelle und die reale Welt würden im selben Raum koexistieren. Prinzipiell kann AR auf alle menschlichen Sinne bezogen werden. Hauptsächlich geht es aber um eine visuelle Darstellung. 

Eine besonders verständliche Erklärung zu beiden Begriffen liefert dieses Video:

Technische Voraussetzungen für AR 

Wie wir wissen, erfolgt die Erweiterung der Realität bei Augmented Reality computergeneriert. Damit die AR überhaupt funktionieren kann, gibt es sowohl für Soft- als auch für Hardware einige Voraussetzungen. Als mögliche Hardware-Optionen kommen Smartphones, Tablets oder spezielle Brillen in Frage.

Die Hardware für eine AR-Anwendung besteht aus zwei wichtigen Elementen: der Projektionsfläche und einer Kamera. Bei Smartphones und Tablets ist die Projektionsfläche das Display, auf dem eingeblendete Objekte visualisiert werden. Die Kamera ist wiederum die Verbindungsstelle zwischen virtueller und wirklicher Welt. Sie erkennt die Umgebung durch die Identifikation von Flächen mittels Algorithmen. Die Umgebungserkennung kann auch durch Markierungen (wie z.B. QR-Codes) erfolgen. Das AR-System scannt die reale Umgebung also ein und identifiziert dabei geometrische Flächen und Objekte. So kann das digitale Objekt optimal in die reale Welt eingeblendet werden.

Aktuelle Betriebssysteme von Apple, Google oder Microsoft  erfüllen die notwendigen Voraussetzungen und sind AR-fähig. Damit ein Gerät AR-fähig ist, braucht es idealerweise:

• Sensortechnologien (z.B. Kameras, GPS)
• Schnittstellen zwischen Technik und Nutzer (z.B. Touchscreen, Mikrofon)
• Leistungsstarke Prozessoren zur Berechnung und Verarbeitung der Daten in Echtzeit
• Schnittstellen zur Ausgabe von Daten und Informationen
• Lange Akkulaufzeit
• Großer Speicher

Was macht die Software?

Sind diese Voraussetzungen erfüllt, kümmert sich die Software um den Rest. Sie empfängt den Input über die Eingabegeräte und verarbeitet sie in Echtzeit. Das bedeutet, dass Kamerabilder, GPS-Daten und Nutzerbefehle ausgelesen und ausgewertet werden. Im Anschluss passiert genau das, was man unter Augmented Reality versteht: das visuelle oder auditive virtuelle Element wird in die reale Umgebung eingebettet und wird auf dem Display sichtbar.

Die Software erkennt im Zoo beispielsweise ein Tier oder zumindest einen QR-Code und kann zum Bild der Kamera zusätzliche Informationen einblenden oder einen Audio-Guide steuern.

Da das Ganze in Echtzeit passieren soll, wird eine Menge Daten ausgelesen und verarbeitet. Unter anderem funktioniert dies mit künstlicher Intelligenz. Aus diesem Grund brauchen AR-Systeme einen leistungsfähigen Prozessor, der die großen Datenmengen verwerten kann. Diese hohe technische Belastung geht meist auf Kosten der Akkulaufzeit. Aus diesem Grund sichert ein guter Akku eine langanhaltende Augmented-Reality Erfahrung.

Head Mounted AR

AR-Brillen tummeln sich seit geraumer Zeit auf dem Markt und immer wieder kommen neue dazu. Sie ermöglichen es, nützliche Informationen im Sichtfeld einzublenden. In den meisten Ausführungen werden Bilder auf einen transparenten Teil der AR-Brille projiziert. Die Microsoft Hololens funktioniert genau so. Doch es geht noch krasser: fortgeschrittene AR-Devices sollen Bilder direkt auf unsere Retina, also in unser Auge, projizieren. Dort erzeugen sie das Bild, das wir dann sehen, so etwa beim kommenden Apple AR Headset.

Wer mehr in die Welt der Virtual Reality eintauchen möchte, findet hier mobile VR-Brillen im Vergleich.

Verschiedene Einsatzmöglichkeiten von AR

Spiele & Unterhaltung

Apps wie Pokémon Go oder Harry Potter Wizards Unite zeigen, dass es ein großes Interesse an AR-Apps gibt. Durch Augmented Reality wird die gesamte Welt zum potentiellen Spielfeld. Ebenso beeindruckend ist auch Mario Kart Live: Home Circuit. Die mit Kamera ausgestatteten Autos verwandeln das eigene Zuhause in Rennstrecken mit all der Action, die man aus Mario Kart kennt.

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Aber auch abseits der Spielwelt bringt Augmented Reality spannende Möglichkeiten mit sich. So wird AR-Technik beispielsweise im Fernsehen verwendet. Bei Liveübertragungen von Fußballspielen wird sie eingesetzt, um Zusatzinfos wie Spielzeiten und Distanzen anzuzeigen.

Kultur: Mit Augmented Reality durch die Welt

Ist man in einer fremden Stadt unterwegs, muss man sich erst einmal zurechtfinden. Google Maps hat eine integrierte Augmented Reality Funktion: Live View. Damit will der Kartendienst die Navigation durch die reale Welt erleichtern. Die App nutzt das Sucherbild der Smartphonekamera und blendet virtuelle Wegweiser und weitere nützliche Informationen ein. Reisende mit schlechtem Orientierungssinn finden mit der App einen praktischen Reisehelfer.

Wer sich gerne kulturell austobt, kommt an Museen nicht vorbei. Diese können dank Augmented Reality virtuelle Objekte zur Verfügung stellen und den Museumsbesuch somit noch aufregender gestalten. Wer jetzt angefixt und zudem noch Kulturliebhaber ist: Netzpilotin Victoria stellt euch virtuelle Entdeckungstouren in die Museen dieser Welt vor.

Einkauf: Produkte vorab testen? Geht – Mit AR! 

Umziehen mag keiner so richtig. Die eigenen vier Wände einrichten schon eher. Ein gutes Beispiel ist die Ikea Place App. Denn sie projiziert dir Möbelstücke des Ikeastores in jeden beliebigen Raum. Will man wissen, wie sich ein neues Sofa macht oder ob ein Schrank in die Nische passt, dann lässt sich das mithilfe der AR-Technik problemlos planen.

Für Tattooliebhaber und solche, die es noch werden wollen, gibt es außerdem eine spannende App, mit der man Tattoos anprobieren kann. In einem weiteren Artikel stellen wir eine App vor, die das Wunschtattoo auf die eigene Haut projiziert. Mit Hilfe der AR-Technik der App Ink Hunter erhält man einen Eindruck darüber, wie sich ein Tattoo überhaupt auf dem eigenen Körper macht. Bevor man den Weg ins Studio wagt, kann sich der ein oder andere so vor möglichen Tattoo-Fails bewahren. 

Medizin: Mit Augmented Reality in die OPs von morgen 

Wir wissen: Augmented Reality kann in vielen Bereichen bereits Alltagshelfer sein. Aber auch abseits des normalen Alltags bewegt man sich in erweiterter Realität. Besonders im medizinischen Bereich wird es spannend: Medizinistudent*innen können nämlich dank AR an virtuellen Körpern forschen. Aber darf’s an der Stelle ein bisschen Zukunftsmusik sein? Es gibt AR-Anwendungen, die für den medizinischen Bereich entwickelt werden. Ausgestattet mit Head Up-Displays kann es Ärzt*innen zukünftig gelingen, Operationen im Voraus zu planen. So könnte man in den Körper hineinsehen, millimetergenaue Eingriffe planen ohne ihn aufschneiden zu müssen. 

Wer in virtuelle Welten abtauchen will, kann das mit VR-Brillen. Jetzt das DESTEK Virtual Reality Headset auf Amazon bestellen. 

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Image by elenabsl via Adobe Stock

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