Was ist Virtual Reality?

Im Gegensatz zu einem spannenden Film, den du ausschließlich als passiver Betrachter, sozusagen von außerhalb, anschauen kannst, bist du in einer Virtual Reality Teil des Geschehens. Was Virtual Reality (VR) so attraktiv und spannend macht, ist die Einbeziehung (Immersion) des Betrachters in das Geschehen und die Aufforderung zum Eingreifen (Interaktion).

Je realistischer das dargestellte Szenario ist und je anspruchsvoller die Reaktionen sind, die von dir gefordert werden oder mit denen du virtuelle Personen, Gegenstände oder Szenarios steuerst, desto stärker fühlst du dich als Teil des Geschehens, du tauchst praktisch in das Geschehen ein. Sogar dein Unterbewusstsein schätzt das Szenario mehr oder weniger als Realität ein. Wenn die geforderten Interaktionen über Joysticks, Gamepads, diverse Spielekonsolen wie Playstation und Wii auch noch je nach Situation mit unterschiedlichem Kraftaufwand (force feed back) eingegeben werden müssen, ist die Illusion nahezu perfekt.

Einige wenige Autoren stufen auch 3-D-Action-Filme auf großer Leinwand oder in 360 Grad-Technik mit Rundumprojektion und gutem Soundsystem als virtuelle Realität ein. Es spricht aber vieles dafür, dass die Möglichkeit zur Interaktion, zur Steuerung des Geschehens das entscheidende Kriterium dafür ist, von virtueller Realität zu sprechen und nicht so sehr die aufwändige Wiedergabetechnik selbst.

Eine der größten technischen Herausforderungen besteht in der Notwendigkeit der Echtzeit-Simulation (real time simulation). Das heißt, dass deine Reaktionen, die du beispielsweise über den Joystick oder Flystick einbringst nur mit ähnlich kurzen Reaktionszeiten behaftet sein dürfen wie in der Realität selbst, da unser Gehirn sonst merkt, dass „etwas nicht stimmt“ und mit heftigem Unwohlsein reagieren kann.

Das alles stellt hohe Anforderungen an die Prozessorleistung der Computer und der Software, die die virtuelle Realität erzeugen, so dass die VR-Technologie von der fortschreitenden Leistungsfähigkeit der Computer enorm profitiert. Neue Anwendungen in den großen Bereichen Spiele, sonstiges Entertainment und in den professionellen Bereichen kommen laufend hinzu, was dem Geschehen rund um die Virtual Reality auch weiterhin einige Dynamik verspricht.

Die „reale“ Welt wird durch viele verschiedene Sinne erfahren, wie passt das mit dem auf Sehen und Hören reduzierten Sensorik in der VR zusammen?

Unser Gehirn nutzt die Rückmeldungen aller uns zur Verfügung stehenden Sinne, um daraus ein Abbild der realen Welt zu konstruieren. Es benutzt dabei übrigens weitaus mehr Sinne als Sehen, Hören, Tasten, Riechen und Schmecken, die berühmten fünf Sinne. Besonders bei Bewegungen spielen unser Gleichgewichtssinn (Vestibularsystem) im Innenohr und unsere Propriozeptoren (Lagesensoren) eine große Rolle, die millionenfach in den Muskeln, Bändern und Sehnen im Körper verteilt sind und unsere Lage im Raum und die Stellung der Gliedmaßen rückmelden.

Strenggenommen handelt es sich bei dem, was wir als Realität wahrnehmen, um unsere körpereigene, individuelle virtuelle Wahrnehmung, die sich von Person zu Person trotz exakt gleicher Realität durchaus in Wahrnehmung und Interpretation unterscheiden kann.

Eines der Hauptprobleme bei der computergenerierten virtuellen Realität besteht generell in der notwendigen Beschränkung auf Sicht- und Höreindrücke, was im Gehirn zu Konflikten führen kann, weil wichtige andere Sinneseindrücke wie Beschleunigungen (Gleichgewichtssinn) und Lage der Gliedmaßen sowie Gerüche erwartet werden, aber nicht vorhanden sind.

Die professionelle Simulatorindustrie bietet deshalb beispielsweise Simulatoren an, die sich auf einer Bewegungsplattform befinden und zumindest in eingeschränkter Form Linear- und Drehbeschleunigungen in allen Ebenen erzeugen können, was sich auf Fahr- und Flugsimulation sehr vorteilhaft auswirken kann. Im „Kleinformat“ werden Bewegungsplattformen auch für den Bereich Spiele und Entertainment angeboten.

Unser Gehirn ist sehr lernfähig und gewöhnt sich in der Regel nach einiger Übung an den Ausfall bestimmter sensorischer Meldungen, so dass trotz dieser Einschränkungen die Immersion, die Einbindung unserer Person in die VR, gut funktioniert.
Ein ähnliches Problem ergibt sich bei Anwendungen für Desktop Computer und Mobilgeräten, bei denen die virtuelle Realität des Bildschirms über Sicht- und Höreindrücke zusammen mit den sensorischen Eindrücken der realen Umwelt aufgenommen werden.

Je realistischer und plausibler die VR dargestellt wird, desto besser findet auch bei Anwendungen auf PCs oder Mobilgeräten dein Eintauchen sgtatt trotz Ablenkung durch Sinneseindrücke, die das reale Umfeld liefert.

Was ist Augmented Reality?

Augmented Reality (AR) erweitert unsere Wahrnehmung der realen Welt mit computergenerierten Informationen in Echtzeit (real time) wie Infrarotimage, Radar, Temperatur oder einfache geschriebene Zusatzinformationen. Es handelt sich um Interaktionen in Echtzeit mit der realen Welt, also um eine Mischung aus realer und virtueller Welt. Häufig werden die Begriffe Augmented Reality, Mixed Reality und Enhanced Reality synonym gebraucht.

Typische Anwendungen sind Head-up Displays in Flugzeugen und modernen Pkws, mit denen Daten oder Grafiken wie Navigationsanweisungen in die Windschutzscheibe eingeblendet werden können. Auch bei der AR gibt es eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich interaktiver Spiele und in der Wirtschaft. Es stehen auch zahlreiche Apps für Mobilgeräte zur Verfügung, die Arbeitsanweisungen und wichtige Zusatzinformationen bei der Lösung bestimmter Probleme liefern können.

Welche Komponenten werden benötigt, um interaktive Virtual Reality erzeugen zu können?

Für die Erzeugung einer VR-Welt, in der du eintauchen kannst, wird im einfachsten Fall ein mobiles oder stationäres 3-D-fähiges Bildwiedergabesystem, ein Soundsystem und eine spezielle Steuersoftware zur Umsetzung der Eingaben in die VR sowie ein Eingabegerät (Input), das im einfachsten Fall das iPhone oder iPad sein kann.

Besonders interessant wird es, wenn die Steuerung der Eingabesignale nicht per Wischtechnik und Tastatur erfolgt, sondern über Arm- und Beinbewegungen sowie per Datenhandschuhe. Die VR-Illusion wird perfekt, wenn dabei Eindrücke der realen Welt abgeschirmt werden, was der Fall ist, wenn du dich in einer Kabine befindest oder ein hochleistungsfähiges head-mounted-display (Datenbrille) benützen kannst.

VR-Anwendungen stehen in unüberschaubarer Zahl zum Download bereit

Eine unüberschaubar große Auswahl an Filmen, interaktiven Spielen stehen für spannende und interessante interaktive VR-Anwendungen zum Download bereit. Noch größer ist die Auswahl von Spielen, die den Einsatz bestimmter Spielekonsolen und/oder Datenhandschuhen voraussetzen.

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Bildquellen

  • virtual-reality: Pixabay

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