IT-Sicherheit in Produktion und Technik
12.09.17 - 13.09.17
In Berlin

Be CIO: IT Management im digitalen Wandel
13.09.17 - 13.09.17
In Köln

IBC 2017
14.09.17 - 18.09.17
In Amsterdam

it-sa 2017
10.10.17 - 12.10.17
In Nürnberg

Transformation World
19.10.17 - 20.10.17
In Heidelberg

VR-BrilleWas passiert, wenn Anwendungen aus dem Bereich Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) plötzlich Menschen auf der ganzen Welt in ihren Bann ziehen, zeigte das Phänomen „Pokémon GO“ im vergangenen Jahr. Aktuell sind einige leicht erschwingliche VR-Headsets für Spielekonsole oder PC ein globaler Renner. In diesem Artikel schauen wir uns Beispiele aus dem Anwendungsumfeld von VR näher an und klären, was die beiden benachbarten Technologien AR und VR im Detail unterscheidet.

Im Digitalisierungswandel wird jede Idee, die perspektivisch einen Mehrwert bieten kann, untersucht. So kommen VR- und AR-Technologien an vielen Stellen zum Einsatz, wo man sie bisher nicht erwartet hat. Oder sie werden dort effizienter eingesetzt, wo sie bereits seit Jahrzehnten ihre Dienste verrichten. Von VR ist im Zuge der Digitalisierung erst seit relativ kurzer Zeit die Rede. Der Hype Cycle for Emerging Technologies von Gartner zeigt, dass sich VR in 2016 im allgemeinen Digitalisierungskontext in Richtung „Plateau of Productivity“ bewegte [Gartner 2016]. Das bedeutet, VR ist erschwinglicher geworden und hat an Reife gewonnen. Somit kann die Technologie nun breiter eingesetzt werden als dies bisher nischenhaft der Fall war.

Gartner's 2016 Hype Cycle for Emerging Technologies [Gartner 2016]

Bild: Aufstrebende Technologien im Entwicklungszyklus der Gartner Studie Juli 2016. VR hat bereits den "Pfad der Erleuchung" erreicht (Bildquelle: Gartner 2016). 

Unterscheidung AR und VR

Bei AR und VR handelt es sich um ähnliche jedoch vom Prinzip her unterschiedlich arbeitende Technologien. VR simuliert eine lebensechte, nicht physische Welt, in der Anwender mithilfe einer speziellen Ausrüstung mit einer simulierten Realität interagieren. Ein AR-System nutzt hingegen die im realen Raum vorhandene Geometrie. Diese tastet es mittels verschiedener Scan-Methoden ab, um darauf die zuvor erzeugten 3D-Modelle zu projizieren. Diese Modelle können anschließend mit der echten Umgebung interagieren. In VR-Systemen erfolgt keine Interaktion mit der realen Welt.

VR und die Digitalisierung

In der Spielindustrie waren VR-Systeme bereits in den Neunziger Jahren für Privatpersonen zu haben. Allerdings konnten sich diese Games damals nicht durchsetzen. Die Trackingsysteme für Kopfbewegungen waren noch nicht ausgereift und lieferten die Daten mit einer so großen Latenz, dass der Effekt im Spiel verzögert angezeigt wurde. Heutzutage sieht das anders aus. Aktuell gibt es gleich drei ernstzunehmende VR-Systeme: Oculus Rift und HTC Vive sind auf den Betrieb mit einem PC ausgelegt, während Sony’s PlaystationVR zwar primär für die PS4 konzipiert wurde, sich aber auch im 2D-Modus am PC betreiben lässt.

Die Möglichkeiten von VR und AR reichen heute weit über spielerische Elemente hinaus. Im Rahmen von Digitalisierung und Industrie 2.0 sind sie im geschäftlichen Kontext nicht mehr wegzudenken. Die folgenden Beispiele zeigen, in welcher Form Unternehmen diese Technologien schon heute für die digitale Transformation einsetzen:

  • In der Industrie gibt es bereits diverse Anwendungsszenarien für VR. So ist beispielsweise im Rahmen einer Digitalisierungsinitiative bei der Linde Group aus einem Pilotprojekt ein neues System entstanden, mit dem Anwender eine technische Anlage noch vor Baubeginn virtuell besichtigen können. [Linde 2016]
  • Komplexe Maschinen lassen sich zu Schulungszwecken mit einem virtuellen Interface ausstatten: Der Anwender hat mit einer solchen Maschine stets alle wichtigen Kennzahlen und Funktionen im Blick. Dabei kommen AR-Systeme zum Einsatz und wir sprechen von einer erweiterten Realität, bei der mittels Tracking Bedienelemente und Kennzahlen im individuellen Blickfeld eingeblendet werden. [Opitzconsulting 2017]
  • In der Automotivindustrie ist VR schon sehr lange im Einsatz: Sogenannte CAVEs (Cave Automatic Virtual Environment) bilden eine Art Raum, an dessen Wänden und Boden mithilfe komplexer Projektionstechnik virtuelle Inhalte projiziert und an die aktuelle Position des Betrachters angepasst werden. So wird ein Mittendrin-Gefühl erreicht und der Betrachter kann die Proportionen gut wahrnehmen. Für die Entwicklung ist dies ein wichtiges Werkzeug. Dass VR auch für den Consumerbereich bestens geeignet ist, zeigte kürzlich beispielsweise Audi. Dank der oben erwähnten, ausgereiften Systeme gelang es dem Hersteller, einen Auto-Konfigurator zu bauen, mit dem potenziellen Kunden ihr Wunschauto live zusammenstellen und erleben können, ohne die typischen vorgerenderten Bilder bisheriger Konfiguratoren. [Computerbase 2016]
  • In der Versicherungsbranche wird VR genutzt, wenn es darum geht beispielsweise einen Unfallhergang zu rekonstruieren und zu begutachten. [Bain 2017]
  • Auch den Sport hat die Digitalisierung mittlerweile erreicht. Seit zirka sechs Jahren gibt es Fußballspiele mit interaktiven Live-3D-Analysen: Das Spielfeld lässt sich dabei um 360° drehen und die Fußballer bewegen sich wie Spielfiguren, während der Kommentator die Situation mit Pfeilen und Kreisen analysiert. Diese Funktionalitäten werden von einem AR-ähnlichen System geleistet. Doch auch VR setzt sich im Sport mehr und mehr durch. So kann ein Fußballstadion virtuell besucht werden, oder der Benutzer reiht sich in ein Bundesligateam ein. Außerdem gibt es 360°-Videos. [Headtrip 2017]
  • Einen großen Fortschritt bedeutet VR für die Medizin. Mithilfe von VR-Simulatoren trainieren angehende Augen- oder Herzchirurgen komplexe Operationen in einer realitätsgetreuen Simulation. [elearningindustry 2016]
  • Die Filmindustrie experimentiert immer wieder mit VR und dreht zum Beispiel 360°-Filme, in denen der Zuschauer das Gefühl bekommt, sich mitten im Geschehen zu befinden. So kann er den Mount Everest aus der Perspektive eines Profibergsteigers erklimmen.
  • Das Militär war in der VR-Technologie natürlich immer schon der geheime Vorreiter und adaptierte diese bereits in ihren Anfängen für ihre Bedürfnisse, wie zum Beispiel für Flugsimulationen.
  • Durch die immer besser werdenden Systeme kommt VR heute auch dort zum Einsatz, wo bisher „analog“ gelernt wurde: Mechaniker können mit VR und einer Kombination aus einem Industrieroboterarm, Flugzeuge virtuell reparieren und beim Installieren eines Steuergeräts ein Force Feedback spüren, wenn der Kasten gegen den Flugzeugrumpf gestoßen wird.
  • Aber auch im Einzelhandel, in der Modebranche oder in der Kommunikationsbranche zeichnen sich neue Nutzungsmöglichkeiten ab. So demonstrierte Microsoft mit Holoportation eine Weiterentwicklung der Videotelefonie.

Damit VR gut funktioniert und vom Nutzer akzeptiert wird, ist es wichtig, dass der Anwender keine Verzögerung zwischen seinen Bewegungen und der Simulation merkt. Zusätzlich spielt die Bildwiederholrate eine wichtige Rolle, denn hier muss für jedes Auge ein leichtversetztes Bild mit mindestens 60fps erzeugt werden. Zusammen mit der zu berechnenden Auflösung ergeben sich hohe Anforderungen an Hard- und Software. Ein Vorreiter auf diesem Gebiet ist sicherlich der Hersteller Nvidia, der gleich zwei Software Development Kits herausgebracht hat, die für VR-Anwendungen optimiert sind. Damit lassen sich 360°-Filme in 4K realisieren, also in der vierfachen Auflösung von Ultra-HD. [Nvidia 2017]

Fazit

VR und AR haben im Zuge der Digitalisierung in vielen Bereichen an Bedeutung gewonnen. Da beide Technologien heute immer bessere Resultate liefern und dabei zunehmend erschwinglich werden, stehen ihre Chancen, sich am Markt zu behaupten, heute weitaus höher als in den 90ern. Wir dürfen also damit rechnen, dass sich die neuen Möglichkeiten diesmal flächendeckend durchsetzen. Der Einsatz in Computerspielen stieg zuletzt bereits signifikant an. Die Wissenschaft ist vorgewarnt und diskutiert bereits die möglichen Auswirkungen von VR auf den Menschen und schlägt Langzeitstudien vor. [Guardian 2016] Parallel entwickeln sich für Unternehmen viele neue Testfelder und innovative Geschäftsmöglichkeiten. Ein spannendes Feld tut sich hier auf.

Literatur

[Bain 2017] Digitalization in Insurance: The Multibillion Dollar Opportunity, (abgerufen am 31.05.2017)
[Gartner 2016] Gartner's 2016 Hype Cycle for Emerging Technologies, (abgerufen am 31.05.2017)
[Guardian 2016] Long-term effects of virtual reality use need more research, say scientists,  (abgerufen am 31.05.2017)
[Computerbase 2016] https://www.computerbase.de/2016-01/virtual-reality-audi-nutzt-rift-und-vive-fuer-die-vr-autokonfiguration/ (abgerufen am 31.05.2017)
[Linde 2016] http://www.the-linde-group.com/en/news_and_media/press_services/interview-digitalisation/index.html (abgerufen am 31.05.2017)
[Opitzconsulting 2017] https://thecattlecrew.net/2017/04/24/realisierung-der-iot-steuerung-mit-hilfe-der-microsoft-hololens-und-cloud-computing/, (abgerufen am 31.05.2017)
[Headtrip 2017], http://www.headtrip.rocks/portfolio/die-deutsche-fussball-liga/ (abgerufen am 31.05.2017)
[elearningindustry 2016], https://elearningindustry.com/surgical-simulation-training-virtual-reality-future-surgical-training (abgerufen am 31.05.2017)
[Nvidia 2017], https://blogs.nvidia.com/blog/2017/05/08/vrworks-audio-video/ (abgerufen am 31.05.2017)

Dimitri GrossDimitri Gross arbeitet als Managing Consultant Solutions bei der Opitz Consulting Deutschland GmbH. Im Competence Center Big Data leitet er den Bereich Big-Data-Architektur, außerdem beschäftigt er sich mit Werkzeugauswahl, Lösungsdesign und Aufbauorganisation in Big-Data-Projekten und unterstützt Kunden in analytischen Fragestellungen.

 

Frische IT-News gefällig?
IT Newsletter Hier bestellen:

Newsletter IT-Management
Strategien verfeinert mit profunden Beiträgen und frischen Analysen

Newsletter IT-Security
Pikante Fachartikel gewürzt mit Shortnews in Whitepaper-Bouquet