Aug­men­ted Rea­li­ty — Wir erwe­cken Ihre Tech­ni­sche Doku­men­ta­ti­on zum Leben

Aug­men­ted Rea­li­ty in der Pra­xis — Nova­Bot Training

Der Nova­Bot ist ein Greif­arm, mit dem Objek­te in ihre zuge­hö­ri­gen Con­tai­ner beför­dert wer­den. Über das User Inter­face der Anwen­dung kann der Nut­zer den Greif­arm steu­ern und die grund­le­gen­de Bedie­nung in einem Aug­men­ted Rea­li­ty Trai­ning erlernen.

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Was ist Aug­men­ted Rea­li­ty (AR)?

Unter dem Begriff der Aug­men­ted Rea­li­ty wer­den Tech­no­lo­gien zusam­men­ge­fasst, bei denen die rea­le Welt durch com­pu­ter­ge­stütz­te Ver­fah­ren um zusätz­li­che Infor­ma­tio­nen auf geeig­ne­ten End­ge­rä­ten erwei­tert wird. Die ange­zeig­ten Infor­ma­tio­nen kön­nen hier­bei je nach Aus­ar­bei­tung in höchs­tem Maße kon­text­sen­si­tiv und inter­ak­tiv sein und wer­den dort ver­füg­bar gemacht, wo sie ihren größ­ten Nut­zen ent­fal­ten. Anders als bei der Vir­tu­al Rea­li­ty, neh­men Nut­zer die rea­le Umwelt wei­ter­hin voll­stän­dig war und kön­nen mit­hil­fe ver­schie­dens­ter Werk­zeu­ge und Funk­tio­nen damit interagieren.

Aug­men­ted Rea­li­ty weist drei Schlüs­sel­ei­gen­schaf­ten auf:

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Ver­schmel­zen zwei­er Welten

Bei Aug­men­ted Rea­li­ty steht das mög­lichst über­gangs­lo­se Koexis­tie­ren von rea­len und vir­tu­el­len Objek­ten im Vor­der­grund einer Anwen­dung. Die vir­tu­el­len Objek­te soll­ten idea­ler­wei­se so in die Umwelt ein­ge­bun­den wer­den, dass der Nut­zer sie als Teil der Wirk­lich­keit wahr­nimmt und somit als phy­sisch exis­tent betrachtet.

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Inter­ak­ti­vi­tät

Die Inter­ak­ti­vi­tät stellt eine wei­te­re Kern­ei­gen­schaft von AR-Anwen­­dun­­­gen dar, die maß­geb­lich für die posi­ti­ve Nut­zer­er­fah­rung ist. Die Anwen­dun­gen ver­ar­bei­ten Nut­zer­ein­ga­ben wie Posi­ti­ons­än­de­run­gen und Ein­ga­ben über das User Inter­face in Echt­zeit und pas­sen die vir­tu­el­len Objek­te im Raum dar­auf­hin in ihren Eigen­schaf­ten an.

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Tracking

Um vir­tu­el­le Inhal­te mit der Umge­bung zu ver­knüp­fen, nut­zen AR-Anwen­­dun­­­gen ver­schie­de­ne For­men von Tracking-Ver­­­fah­­ren, mit deren Hil­fe die Posi­ti­on und Rela­ti­on der Inhal­te in der rea­len Welt bestimmt wird. Je nach Ein­satz­be­reich der Anwen­dung kann dies über soge­nann­te Mar­ker oder GPS-Daten erfolgen.

Wie funk­tio­niert Aug­men­ted Reality?

Über AR-Anwen­­dun­­­gen wer­den dem Nut­zer vir­tu­el­le Inhal­te auf dem Bild­schirm eines End­ge­räts (z. B. Smart­pho­ne, Tablets, Daten­bril­len) ange­zeigt, die das von der inte­grier­ten Kame­ra auf­ge­nom­me­ne Bild über­la­gern. Dadurch wird der Ein­druck erweckt, die vir­tu­el­len Objek­te befän­den sich in der Umge­bung selbst und schaf­fen so eine sich dyna­misch ver­än­dern­de Umge­bung, die sich an die situa­ti­ven Anfor­de­run­gen des Nut­zers anpasst. Typi­scher­wei­se wer­den Bild- und Text­in­hal­te über bestimm­te Punk­te gelegt, die für den Nut­zer von Inter­es­se sind (Points of Inte­rest – PoT). Die­se Inhal­te wer­den com­pu­ter­ge­stützt durch geeig­ne­te Soft­ware erstellt und phy­si­schen Struk­tu­ren zuge­ord­net, die vom End­ge­rät erkannt werden.

Aug­men­ted Rea­­li­­ty-Anwen­­dun­­­gen kön­nen abhän­gig von ihrer Funk­ti­ons­wei­se grund­sätz­lich in mar­ker­ba­sier­te und mark­er­lo­se Ver­fah­ren unter­teilt werden.

Mar­ker­ba­sier­te Verfahren

Sobald das End­ge­rät den Mar­ker detek­tiert, wird das vir­tu­el­le Objekt erzeugt und dar­an aus­ge­rich­tet. Für die Detek­ti­on exis­tie­ren ver­schie­de­ne Algo­rith­men, die unter­schied­li­che Mar­ker­ei­gen­schaf­ten bevor­zu­gen. Mög­li­che Mar­ker kön­nen wie in der fol­gen­den Abbil­dung gezeigt QR-Codes, Logos oder auch gan­ze Bil­der sein.

Augmented Reality Tracking Marker

Das mar­ker­ba­sier­te Ver­fah­ren funk­tio­niert sehr prä­zi­se und sta­bil, solan­ge sich der Mar­ker im Sicht­feld der Kame­ra befin­det und wenig durch äuße­re Ein­flüs­se (ins­be­son­de­re Licht­ein­fall) ver­fälscht wird. Es eig­net sich unter ande­rem für Demo­zwe­cke, Pla­nungs­soft­ware oder im Bereich der Unter­hal­tungs­me­di­en. Aller­dings gibt es Anwen­dungs­sze­na­ri­en, bei denen ein solch auf­fäl­li­ger Mar­ker uner­wünscht oder nicht rea­li­sier­bar ist.

Mark­er­lo­se Verfahren

Bei der mark­er­lo­sen Posi­ti­ons­er­ken­nung wird kein zusätz­li­cher Mar­ker benö­tigt. Statt­des­sen wird die Posi­ti­on anhand mar­kan­ter Eigen­schaf­ten eines Objekts (bei­spiels­wei­se Kan­ten oder Ecken) oder Posi­ti­ons­da­ten ermit­telt. Je nach Eigen­schaft muss ein bestimm­ter Bil­d­er­ken­nungs­al­go­rith­mus imple­men­tiert werden. 

Wer­den die­se Eigen­schaf­ten im Bild detek­tiert (getrackt), so erzeugt das End­ge­rät das vir­tu­el­le Objekt an die­ser Stel­le. Der ent­spre­chen­de Algo­rith­mus erkennt, wenn die Kame­ra auf das rea­le Objekt zeigt und über­la­gert die­ses Objekt dann mit den vir­tu­el­len Inhalten

Alter­na­tiv zur Erken­nung mar­kan­ter Eigen­schaf­ten eines Objekts kön­nen Posi­ti­ons­da­ten per Glo­bal Posi­ti­on Sys­tem (GPS) in Kom­bi­na­ti­on mit den loka­len Bewe­gungs­sen­so­ren der hard­ware­inter­nen Tech­nik als Ori­en­tie­rung inner­halb eines Rau­mes ein­ge­setzt wer­den. Die­ses Ver­fah­ren wird bereits seit eini­ger Zeit für posi­ti­ons­be­zo­ge­ne Online­spie­le wie bei­spiels­wei­se Poké­mon Go oder Ingress ver­wen­det. Die vir­tu­el­len Objek­te wer­den hier­bei anhand von GPS-Koor­­di­­na­­ten mit dem rea­len Raum verknüpft.

Bei die­ser Tech­nik ist eine Objekt­er­ken­nung durch die Kame­ra des End­ge­rä­tes nicht mehr not­wen­dig und wird durch die sat­teli­ten­ge­stütz­te Ein­ord­nung der Nut­zer im Raum ersetzt. Die­se Metho­de eig­net sich in ers­ter Linie für hoch­ska­lier­te Anwen­dun­gen, bei denen ein mil­li­me­ter­ge­nau­es Tracking nicht not­wen­dig ist, aber ein hohes Maß an Ein­bin­dung der Inhal­te in die rea­le Umge­bung gewünscht wird.

Was benö­ti­ge ich für Aug­men­ted Reality?

Um Aug­men­ted Rea­li­ty zu nut­zen, wird ein Smart­pho­ne, Tablet oder eine Daten­bril­le benö­tigt. Je nach Anfor­de­rung, Qua­li­tät und Kom­ple­xi­tät der Sze­ne sind unter­schied­li­che End­ge­rä­te möglich.

Smart­pho­ne oder Tablet

Aug­men­ted Rea­li­ty kann mit nahe­zu jedem gän­gi­gen Smart­pho­ne oder Tablet genutzt wer­den. Für den Groß­teil der Anwen­dun­gen sind mit­tel­klas­si­ge Gerä­te bereits voll­kom­men aus­rei­chend. Bei kom­ple­xen Inhal­ten und umfang­rei­chen Geo­me­trien der ange­zeig­ten Model­le steigt jedoch die benö­tig­te Rechen­leis­tung und somit auch der Anspruch an das Endgerät.

Die Inter­ak­ti­on mit der Anwen­dung erfolgt bei Smart­pho­nes und Tablets in der Regel klas­sisch über Bedien­ele­men­te auf der Benut­zer­ober­flä­che der Applikation.

Daten­bril­le

Daten­bril­len kön­nen im Ver­gleich zu kon­ven­tio­nel­len End­ge­rä­ten mit vie­len Vor­tei­len auf­war­ten. Der Ein­satz von Daten­bril­len ermög­licht eine frei­hän­di­ge Inter­ak­ti­on mit den vir­tu­el­len Inhal­ten, wodurch Anwen­der ihre vol­le Kon­zen­tra­ti­on auf die Umge­bung len­ken kön­nen. Vie­le Daten­bril­len bie­ten die Mög­lich­keit, Anwen­dun­gen über Ges­ten intui­tiv und ergo­no­misch zu bedienen.

Ins­be­son­de­re im Arbeits­um­feld stellt der Ein­satz von Daten­bril­len das Mit­tel der Wahl dar, um effi­zi­enz­stei­gern­de Anwen­dun­gen im Unter­neh­men zu integrieren.

Wel­che Anwen­dungs­ge­bie­te für Aug­men­ted Rea­li­ty gibt es?

Die Ein­satz­mög­lich­kei­ten für AR-Anwen­­dun­­­gen sind viel­fäl­tig und mit einem hohen Grad an Neu­gier bei den Nut­zern ver­bun­den. Typi­sche Anwen­dungs­sze­na­ri­en für sol­che Anwen­dun­gen lie­gen in fol­gen­den Bereichen:

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Unter­hal­tungs­in­dus­trie

Durch den ver­gleichs­wei­se ein­fa­chen Zugang zu die­ser Tech­no­lo­gie über Smart­pho­nes, eröff­net Aug­men­ted Rea­li­ty der Unter­hal­­tungs- und Mar­ke­ting­bran­che eine gro­ße Spiel­wie­se, um ihre Inhal­te an den Nut­zer wei­ter­zu­ge­ben. Tiger an einer Bus­hal­te­stel­le, inter­ak­ti­ve Visi­ten­kar­ten oder das Sam­meln vir­tu­el­ler Mons­ter sind nur eini­ge Bei­spie­le für krea­ti­ve Anwen­dungs­mög­lich­kei­ten in die­sem Bereich.

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Schu­lun­gen / Trai­nings / Weiterbildungen

Im Arbeits­um­feld kön­nen AR-Anwen­­dun­­­gen die benö­tig­ten Infor­ma­tio­nen genau dort bereit­stel­len, wo sie benö­tigt wer­den. Dadurch las­sen sich gezielt Pro­zes­se unter­stüt­zen und Mit­ar­bei­ter effi­zi­en­ter schu­len. Beim Ein­satz von Aug­men­ted Rea­li­ty in die­sem Kon­text wer­den höhe­re Anfor­de­run­gen an die Bewe­gungs­frei­heit der Nut­zer gestellt, wes­halb in der Regel Daten­bril­len zum Ein­satz kommen.

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Leh­re

Die Akzep­tanz der digi­ta­len Wis­sens­ver­mitt­lung steigt seit vie­len Jah­ren kon­ti­nu­ier­lich an. Aug­men­ted Rea­li­ty stellt in die­sem Bereich ein wir­kungs­vol­les Werk­zeug dar, mit dem Wis­sen auf spie­le­ri­sche Art und Wei­se auf­ge­nom­men wird.

Aug­men­ted Rea­li­ty für Ihr Unternehmen

Sie möch­ten Aug­men­ted Rea­li­ty nut­zen, um Ihre Schu­lungs­in­hal­te, Trai­nings oder Pro­dukt­vor­stel­lun­gen zu vermitteln?

Wir kön­nen Sie dabei unterstützen.

Unse­re Ent­wick­ler arbei­ten mit der Ent­wick­lungs­um­ge­bung Unity. Hier­mit wer­den Aug­men­ted Rea­li­ty Anwen­dun­gen erstellt, die sich mit allen gän­gi­gen Smart­pho­nes und Tablets dar­stel­len lassen.

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