Virtual und Augmented Reality (VR/AR)

Mann mit VR-Brille
Foto: panthermedia.net/Wavebreakmedia ltd

Datenbrillen bieten die Möglichkeit, Informationen direkt im Sichtfeld des Nutzers einzublenden. Unterschieden wird zwischen Augmented Reality und Virtual Reality. Beide Systeme bieten unterschiedliche Funktionsweisen und lassen sich dementsprechend in unterschiedlichen Bereichen einsetzen. Wir geben einen Überblick über die technischen Hintergründe von Datenbrillen und werfen einen Blick auf verschiedene Modelle.

Funktionsweise und Aufbau einer Datenbrille

Der Aufbau einer Datenbrille lässt sich prinzipiell in zwei große Bereiche einteilen: Technik und Optik. Der technische Teil sorgt für Berechnungen und digitale Funktionalitäten, während der optische Teil die Darstellung verantwortet. Die Technik einer Datenbrille ist bei vielen Geräten direkt am Brillengehäuse zu finden. In einem kleinen Kasten stecken Prozessor, Arbeitsspeicher, Akku und Co. Berechnungen und Datenauswertungen finden also ganz ohne die Zuhilfenahme externer Computer statt. Dieser Aufbau findet sich beispielsweise bei Microsofts HoloLens und Googles Glass. Neben diesen Beispielen aus dem AR (Augmented Reality)-Bereich hat das mobile VR (Virtual Reality)-Headset Oculus Go Prozessor und Co. ebenfalls an Bord. Andere System wie Googles Daydream-VR setzten hingegen auf das Smartphone des Nutzers, welches in einer entsprechenden Vorrichtung befestigt wird oder wie HTCs Vive auf eine Verbindung zum Computer des Nutzers. Bei den unterschiedlichen Systemen kommen auch diverse optische Lösungen zum Einsatz, die dem Nutzer das Bild liefern.

Die Optik einer Datenbrille

Bei AR-Brillen werden die Inhalte über dem Sichtfeld des Nutzers und in der realen Welt eingeblendet. VR-Brillen blenden die reale Welt hingegen aus und lassen den Nutzer in virtuelle Welten eintauchen. Da AR-Datenbrillen die reale Umgebung einbeziehen müssen, sind mehr Sensoren von Nöten, als bei einer VR-Lösung. Dazu gibt es auf der Front von Datenbrillen wie HoloLens und Magic Leap einen Sensor für Tiefendaten, der die Struktur des umliegenden Raums abtastet und erkennt. Außerdem werden dadurch die Hände oder Controller erfasst, was eine Interaktion mit den Inhalten ermöglicht, die vor dem eigenen Auge eingeblendet werden. Im Fall von Google Glass leitet ein Prisma ein von einem Projektor generiertes Bild auf die Netzhaut des Nutzers weiter. Eine Alternative stellen sogenannte Wellenleiter-Displays dar, die in HoloLens und Magic Leap zum Einsatz kommen. Dabei sendet der Projektor die Bildinformationen über sogenannte Wellenleiter über das Display. Ein Reflektor im unteren Bereich der Gläser sorgt schließlich dafür, dass die Bildinformationen auf die Augen des Nutzers gelangen.

Der Aufbau einer Datenbrille für Virtual Reality unterscheidet sich deutlich. Vorne in der Brille befinden sich zwei Displays, die an das rechte bzw. linke Auge angepasst sind und dadurch das natürliche Sichtfeld berücksichtigen. Von der jeweiligen Anwendung kommen Bilder, die sich im Blickwinkel so unterscheiden, dass sie beim Anschauen mit beiden Augen als dreidimensional wahrgenommen werden. Durch die Nähe zu den Augen sind Linsen in der Brille erforderlich, damit das Auge die gezeigten Bilder scharf stellen kann. Das Gezeigte erscheint daraufhin dreidimensional und greifbar.

Hersteller von Datenbrillen

Datenbrillen für den privaten und industriellen Einsatz werden von unterschiedlichen Herstellern angeboten. Bekannteste Hardware ist die Google Glass. Der Suchmaschinenkonzern stellte seine unscheinbare und kleine AR-Brille 2012 vor und brachte sie 2014 als Testversion auf den Markt. Ursprünglich war vorgesehen, die Technik auch an anderen Brillen zu befestigen. Brillenträger hatten dadurch nicht zwei Brillen übereinander tragen müssen. Durch Bewegungen, Sprachsteuerung und ein Touchpad auf der Seite lassen sich Funktionen wie Navigation oder Anrufe starten. Außerdem lassen sich Fotos mit einem Blinzeln schießen. Der Erfolg bei den Nutzern blieb jedoch aus und der Verkauf wurde im Jahr 2015 eingestellt. Derzeit steht Google Glass nur für Geschäftskunden zur Verfügung. Als Google Glass Enterprise Edition ist die Brille derzeit allerdings noch bei Unternehmen im Einsatz. So nutzt DHL Google Glass beispielsweise, um das Packen von Paketen effektiver zu gestalten. Auch in der Industrie im Einsatz ist Microsoft mit seiner HoloLens. Hierbei handelt es sich nicht um eine Brille, sondern um ein vollständiges Headset. Die kürzlich vorgestellte zweite Generation erhöht das Sichtfeld des Nutzers von 32 auf 52 Grad und verbessert die Erfassung der Hände, um die Benutzung intuitiver zu gestalten. Unternehmen wie Thyssenkrupp ist das Headset bereits in Benutzung.

Ein kleines Geheimnis ist derzeit noch Apples Datenbrille. Öffentlich hat sich das Unternehmen bisher noch nicht zu entsprechender Hardware geäußert. Hinter den Kulissen scheint die Entwicklung des Projekts T288 jedoch schnell voranzugehen. Einen Namen hat die „Apple Glass“ jedoch noch nicht. Insider-Informationen sprechen von einer Veröffentlichung im Jahr 2020. Bis dahin greifen iPhone- und iPad-Nutzer auf die AR-Funktionen zurück, die Apple den Geräten bereits implementiert hat.

Datenbrillen in der Industrie

Vor allem AR-Datenbrillen werden für den Einsatz in der Industrie entwickelt und beworben. Dort ersetzen sie oft Anleitungen und zeigen direkt, wo beispielsweise Kabel eingesteckt werden müssen. Außerdem lässt sich externe Hilfe durch einen Servicemitarbeiter viel einfacher vor Ort einsetzen. Eines der Unternehmen, welches Datenbrillen einsetzt, ist Airbus. Dort wird die Technologie verwendet, um die Montage der Bestuhlung der Flugzeuge zu beschleunigen. Die verschiedenen Montageschritte werden durch die Brille übersichtlich im Sichtfeld eingeblendet. Dadurch soll es beispielsweise einfacher sein, die Zahl der Bohrlöcher im Blick zu behalten.

Pro und Contra Datenbrillen

Der Branchenverband Bitkom untersuchte im Rahmen einer Studie, wie die Deutschen zu Datenbrillen stehen. Von den potenziellen 27 Millionen Nutzern können sich nur 38 % für eine Datenbrille erwärmen. Jeder siebte Befragte plant auf jeden Fall, eine entsprechende Brille zu nutzen. Besonders interessant finden die Befragten Zusatzinformationen zu Sehenswürdigkeiten (63 %), Navigation (50 %) und Zusatzinformationen beim Autofahren (41 %).

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