Erweiterte Realität 25.04.2024, 16:30 Uhr

Augmented Reality für Einsteiger – so lässt sie sich sinnvoll nutzen

Was ist Augmented Reality? Wie lässt sie sich nutzen? Welche Technologien stecken hinter AR und wie sehen die Zukunftsaussichten aus? Die wichtigsten Fragen rund um Augmented Reality beantworten wir in diesem Beitrag.

Augmented Reality

Augmented Reality führt digitales und analoges Leben zusammen, wir stellen die Grundlagen vor.

Foto: PantherMedia / Melpomene

Augmented Reality (AR) bezeichnet eine virtuelle Realität. Bekanntes Beispiel: Das Spiel Pokémon GO, bei dem virtuelle kleine Monster auf dem Bildschirm in die echte Umgebung implementiert sind. Aber natürlich ist die Verwendung von AR nicht auf Gaming reduziert, es gibt viele weitere Einsatzmöglichkeiten. Immer häufiger kommt sie auch in Industrieanwendungen zum Einsatz. Was Sie alles über Augmented Reality wissen sollten, erfahren Sie in diesem Einsteiger-Ratgeber.

Was ist Augmented Reality?

Augmented Reality ist eine interaktive Technologie, bei der digitale Informationen, Bilder oder virtuelle Objekte mehr oder weniger nahtlos in die reale Umgebung eingefügt werden. Das Konzept zielt darauf ab, die physische Welt digital zu erweitern. Augmented Reality funktioniert durch die Kombination von Echtzeit-Bildgebung und Computergrafiken. Dabei werden Sensordaten wie Kamera- oder GPS-Informationen verwendet, um die Position und Ausrichtung des Geräts im Raum zu bestimmen. Die digitale Software analysiert diese Daten und projiziert dann virtuelle Inhalte hinein, die scheinbar mit der physischen Umgebung verschmelzen.

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Im Vergleich dazu ist Virtual Reality (VR) eine Technologie, bei der Benutzer in eine vollständig virtuelle Umgebung eintauchen und die reale Welt um sich herum nicht sehen können. VR erzeugt eine immersive Erfahrung, indem es den Benutzer visuell und oft auch auditiv in eine komplett simulierte Umgebung versetzt – Beispiele dafür sind etwa Achterbahnen oder andere Fahrgeschäfte, bei denen die Nutzer während der Fahrt VR-Brillen tragen, die sie in eine Fantasiewelt projizieren.

Mixed Reality (MR) hingegen ist eine fortschrittlichere Version von Augmented Reality, bei der digitale Inhalte nicht nur in die reale Umgebung eingeblendet werden, sondern auch mit dieser interagieren können. MR erlaubt es, sowohl virtuelle als auch reale Objekte gleichzeitig wahrzunehmen und mit ihnen zu interagieren. Diese Technologie erzeugt ein Gefühl der Verschmelzung von virtueller und physischer Realität.

Anwendungen und Einsatzgebiete von Augmented Reality

Augmented Reality (AR) hat eine breite Palette von Einsatzgebieten, die verschiedene Branchen und Bereiche revolutionieren:

  • AR in der Gaming-Branche: In der Gaming-Welt ermöglicht Augmented Reality ein interaktives Spielerlebnis, bei dem virtuelle Elemente in die reale Umgebung eingebettet werden. Spiele wie Pokémon GO haben gezeigt, wie AR genutzt werden kann, um digitale Charaktere und Objekte in die “echte” Welt zu bringen und Spieler zur Erkundung ihrer Umgebung zu motivieren.
  • AR im Bildungssektor: Der Bildungsbereich kann Augmented Reality nutzen, um Lerninhalte lebendiger und interaktiver zu gestalten. Durch AR können Schüler oder Studierende historische Ereignisse, wissenschaftliche Konzepte oder komplexe Strukturen besser verstehen, indem sie diese virtuell erleben und darin interagieren können.
  • AR im Marketing und Vertrieb: Augmented Reality bietet Unternehmen die Möglichkeit, Produkte und Dienstleistungen auf innovative Weise zu präsentieren. Beispielsweise können sich Kunden mithilfe von AR-Apps Produkte vor dem Kauf in ihrer realen Umgebung anzeigen lassen, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, ob und wie sie zu ihnen passen würden – beispielsweise Brillen oder Kleidung vor dem Kauf online „anprobieren“.
  • AR in der Medizin und Gesundheitsversorgung: In der Medizin ermöglicht Augmented Reality Ärzten und Chirurgen beispielsweise, während der Operationen zusätzliche Informationen in Echtzeit anzuzeigen. Dies kann die Genauigkeit von Eingriffen erhöhen und medizinisches Fachpersonal bei der Diagnose und Behandlung von Patienten unterstützen. In der Augenmedizin können VR-Brillen die Diagnostik vereinfachen.
  • AR in der Architektur und im Design: Architekten und Designer können Augmented Reality nutzen, um 3D-Modelle von Gebäuden oder Produkten in die reale Umgebung zu projizieren. Dies ermöglicht es ihnen, Kunden realistische Vorschauen zu bieten und Änderungen oder Anpassungen vorzunehmen, bevor physische Baumaßnahmen oder Produktionsschritte erfolgen.
  • AR in der Industrie und Produktion: In der Industrie unterstützt Augmented Reality bei der Wartung von Maschinen und Anlagen, indem es Technikern Schritt-für-Schritt-Anleitungen und visuelle Hinweise bietet. AR lässt sich zudem bei der Schulung von Mitarbeitern einsetzen, um komplexe Verfahren oder Arbeitsabläufe zu vermitteln.

Technologien und -Plattformen für Augmented Reality

Für Augmented Reality gibt es verschiedene Technologien und unterschiedliche Plattformen, die für die Entwicklung von AR-Anwendungen nutzbar sind. Geräte bieten diverse Ansätze zur Integration von Augmented Reality in den Alltag. Diese reichen von Smartphones und Tablets bis hin zu spezialisierten Headsets und Smart Glasses. Smartphones sind dabei eine der am weitesten verbreiteten Plattformen. Sie nutzen ihre Kameras und Sensoren, um virtuelle Inhalte in die reale Umgebung einzubetten. So können Nutzer AR-Anwendungen auf ihren vertrauten Geräten erleben, ohne zusätzliche Hardware anschaffen zu müssen.

Augmented-Reality-Headsets, wie beispielsweise Microsofts HoloLens oder die Magic Leap-Brillen, bieten ein immersives Erlebnis. Diese Geräte projizieren digitale Inhalte direkt in das Sichtfeld des Benutzers und ermöglichen eine tiefere Interaktion mit der virtuellen Welt. Smart Glasses gehen noch einen Schritt weiter und integrieren AR-Technologie in Brillenform. Unternehmen wie Google (mit Google Glass) und Vuzix entwickeln solche Brillen, die Informationen in Echtzeit anzeigen können, ohne dass User auf ein separates Display schauen müssen.

Zur Entwicklung von AR-Anwendungen gibt es verschiedene Plattformen und Softwaretools:

  • ARKit von Apple und ARCore von Google sind weit verbreitete Entwicklungsplattformen, die speziell für die Integration von AR in iOS- und Android-Geräten entwickelt wurden. Sie bieten Entwicklern Werkzeuge zur Erkennung von Oberflächen, zur Positionierung von Objekten und zur Erfassung von Bewegungen.
  • Unity ist eine beliebte Spiele-Entwicklungsplattform. Sie bietet ebenfalls Funktionen und -Integrationen für Augmented-Reality. Unity erlaubt Entwicklern, interaktive AR-Erlebnisse zu erstellen und diese auf verschiedene AR-Geräte zu portieren.
  • Die Plattform Vuforia wurde von PTC entwickelt und ermöglicht es Entwicklern, AR-Inhalte mit Bilderkennung, Tracking und anderen Funktionen zu erstellen. Ihr Einsatzgebiet liegt überwiegend in industriellen Anwendungen, Bildungs- und Marketinganwendungen.

So lassen sich eigene AR-Inhalte erstellen

Die Entwicklung von Anwendungen mit Augmented-Reality erfordert grundlegende Kenntnisse in 3D-Modellierung, Computergrafik, Bildverarbeitung und Programmierung. Folgende Schritte gehören zum Entwicklungsprozess einer AR-Anwendung:

  • Idee und Konzeption: Sie sollten eine klare Vorstellung davon haben, welche Art von AR-Erlebnis Sie schaffen wollen. Definieren Sie den Zweck, die Zielgruppe und die nötigen Funktionen Ihrer Anwendung.
  • Inhalte erstellen: Erstellen Sie die digitalen Elemente, die in Ihrem AR-Erlebnis verwendet werden sollen. Dies können 3D-Modelle, Animationen, Bilder oder Videos sein. Achten Sie darauf, dass die Inhalte zur gewünschten Nutzererfahrung passen.
  • Entwicklungsumgebung auswählen: Wählen Sie eine geeignete Entwicklungsumgebung, Plattformen wie ARKit, ARCore, Unity oder Vuforia bieten Tools und Ressourcen zur Erstellung passender Inhalte.
  • Integration der AR-Elemente: Nutzen Sie die gewählte Plattform, um Ihre erstellten Inhalte in die Augmented-Reality-Umgebung einzufügen. Dazu gehören das Platzieren von 3D-Objekten in der realen Welt, das Festlegen von Interaktionen und Animationen sowie das Definieren von Tracking-Mustern.
  • Programmierung: Programmieren Sie Logik und mögliche Interaktionen Ihrer AR-Anwendung. Dafür müssen Sie eventuell Codes schreiben, um Benutzereingaben, Bewegungen oder andere Aktionen zu verarbeiten.
  • Testen und Anpassen: Testen Sie die Anwendung auf verschiedenen Geräten, um sicherzustellen, dass sie auf allen möglichen Betriebssystemen wie erwartet funktioniert.
  • Veröffentlichung: Veröffentlichen Sie Ihre App auf den entsprechenden Plattformen, sei es im App-Store von iOS oder Android oder auf anderen Vertriebskanälen (zum Beispiel ein Firmen-Intranet).

Nutzung von AR-Anwendungen

Um Apps und Spiele mit Augmented Reality optimal zu nutzen, müssen Sie diese zunächst auf Ihrem Endgerät installieren. Laden Sie dafür die AR-App oder das Spiel aus dem App Store oder dem Google Play Store herunter. Stellen Sie sicher, dass die Anwendung alle benötigten Berechtigungen, etwa Zugriff auf Kamera und Standort, hat. Öffnen Sie dann die App und richten die Kamera auf die Umgebung. Je nach App können Sie nun virtuelle Objekte in der realen Umgebung platzieren. Diese lassen sich in der Regel über den Bildschirm berühren, ziehen oder drehen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Achten Sie darauf, die Kameraeinstellungen Ihres Geräts optimal zu nutzen. Gutes Licht ist wichtig, um klare virtuelle Erlebnisse zu gewährleisten. Vermeiden Sie nach Möglichkeit starke Reflexionen oder blendendes Licht, da es so schwieriger wird, per Kamera die echte Umgebung zu erfassen. Augmented-Reality-Apps benötigen aufgrund der erhöhten Prozessor- und Bildschirmaktivität mehr Energie – dies sollten Sie beim Gebrauch beachten.

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Augmented Reality hat in den vergangenen Jahren teils sprunghafte Fortschritte gemacht und bietet auch künftig vielversprechende Trends. Dazu gehört in erster Linie die Weiterentwicklung  der Hardware mit leistungsfähigeren Prozessoren, hochauflösenden Kameras und fortschrittlichen Sensoren. All das ermöglicht eine genauere Erfassung der realen Umgebung und eine nahtlose Integration von Augmented Reality.

In verschiedenen Branchen gibt es für AR ein enormes Potenzial. Der Fokus wird aber wohl weiterhin auf Computerspielen liegen. Pläne, dass AR-Technologien in naher Zukunft das Smartphone ersetzen sollen, gelten als ambitioniert. Meta plant, die ersten AR-Interfaces bis 2030 auf den Markt zu bringen. Für herkömmliche Smartphones soll es spätestens dann keinen Bedarf mehr geben.

Der Bereich der AR-Brillen und -Headsets unterliegt ebenfalls einem konstanten Entwicklungsprozess. Unternehmen versuchen, leichtere, komfortablere und kostengünstigere Geräte herzustellen. Die Verschmelzung von Augmented Reality mit Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen soll AR-Erlebnisse intelligenter und anpassungsfähiger machen.

Ein Beitrag von:

  • Julia Klinkusch

    Julia Klinkusch ist freiberufliche Texterin und Medizinautorin.

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