AR Geräte: Denn ohne Hardware geht’s nicht!

Augmented Reality funktioniert nicht ohne Hardware.

Denn irgendwo müssen die virtuellen Elemente angezeigt werden.

Außerdem sind noch Kameras und Sensoren notwendig. Um die reale Umgebung zu analysieren und rekonstruieren. Denn nur dann passen reale und virtuelle Inhalte zusammen.

Smartphones und Tablets

Der große Vorteil von Smartphones ist: Alle haben eines! Und es ist immer und überall dabei.

OK, ältere Geräte unterstützen evt. noch nicht die üblichen AR-Standards. Aber das hat sich bald erledigt.

Und Smartphones haben tatsächlich alles, was für Augmented Reality notwendig ist:

  • Ein Display für die Anzeige
  • Eine Kamera für die Aufnahme und Rekonstruktion der realen Umgebung
  • Genug Rechenpower
  • Sensoren um die Position des Geräts zu bestimmen
Ein Smartphone zeigt eine virtuelle Wohnzimmer-Einrichtung in Augmented Reality.
Das Smartphone zeigt die geplante Einrichtung als Augmented Reality.

Hauptsächlich Smartphones haben in den letzten Jahren die Entwicklung und Verbreitung von Augmented Reality vorangetrieben.

Es gibt allerdings auch Nachteile dieses AR Geräts:

  • Die Hände sind nicht frei. Denn Smartphone und Tablets müssen mit der Hand gehalten werden. Deshalb ist Handheld Augmented Reality nicht gut geeignet für Anwendungen, bei denen etwas gemacht werden muss. Zum Beispiel eine Maschine anhand der AR-Anleitung reparieren.
  • Die Anzeige erfolgt am Handy-Display. Nicht am realen Objekt. Das ist vor allem dann problematisch, wenn reale Objekte markiert werden. Zum Beispiel, wenn ein ganz bestimmter Knopf an einer Maschine gedrückt werden muss. Dann muss ich nochmal extra zwischen Handy und realer Maschine vergleichen.
  • Es gibt keine Immersion. Durch die Anzeige am relativ kleinen Display entsteht nicht der Eindruck, dass die virtuellen Objekte wirklich vorhanden sind.

Für Consumer Apps sind Smartphones auf jeden Fall das AR Gerät der Wahl. Und auch bei anderen Apps ist es meistens sinnvoll, zumindest eine Fallback-Lösung für das Smartphone bereitzustellen.

AR Headsets

Augmented Reality Headsets haben ein transparentes Display. Dadurch ist die reale Umgebung weiterhin sichtbar. Zusätzlich werden die virtuellen Inhalte auf dem Display dargestellt.

Diese Technik heißt Optical See-Through.

Durch die direkte Überblendung erscheinen die virtuellen Objekte wie Hologramme in der realen Umgebung. Im Gegensatz zu Smartphones ist die Darstellung also sehr immersiv.

Besonders für die Industrie wichtig: Die Hände sind frei.

Aktuelle Geräte haben ein sehr großes Gewicht. Dadurch sind längere Tragezeiten durchaus unangenehm.

Aufgrund der Display-Technologie haben die virtuellen Inhalte einen geringen Kontrast. Außerdem haben die Headsets derzeit noch ein geringes Sichtfeld. Das heißt, in der Seite sind keine virtuellen Objekte sichtbar.

Die bekanntesten AR Headsets derzeit sind die Microsoft Hololens und Magic Leap. Für 2022 sind aber neue Geräte von Apple, Qualcomm und Google angekündigt.

AR Headsets sind die Geräte, die die Zukunft von Augmented Reality darstellen. Denn sie werden noch leichter, besser und günstiger werden. Momentan sind sie, vor allem aufgrund des Preises, nur für die Industrie interessant.

Eine Frau mit einem Augmented Reality Headset.
AR Headsets haben ein transparentes Display.

VR Headsets

Hm, Virtual Reality ist doch etwas anderes als Augmented Reality?

Ja, aber mithilfe von Video-Passthrough kann ein VR-Headset auch Augmented Reality Apps ausführen.

Eine Frau mit einem Virtual Reality Headset und zwei Hand-Controllern.
Kann eine Virtual Reality Brille auch Augmented Reality Apps ausführen?

Es funktioniert ähnlich wie bei den Smartphones: VR Brillen nehmen die Umgebung mit der Kamera auf und zeigen dieses Video gemeinsam mit den realen Elementen an. Diese Technik nennt sich Video See-Through.

Bis jetzt ist das eher nur ein Nebenprodukt. Bei der Meta Quest ist beispielsweise das Video nur schwarz-weiß, da keine Farbkamera verfügbar ist. Bei größerer Nachfrage gibt es hier noch einiges an Verbesserungspotenzial.

Die Qualität wird allerdings nie an die transparenten Displays der AR Headsets heranreichen. Trotzdem ist es eine gute Möglichkeit um Augmented Reality Apps leichter zugänglich zu machen. Denn VR Headsets haben viel geringere Kosten als AR Headsets.

Projektoren

Augmented Reality mit Projektoren ist aufwändig. Die Projektoren müssen an der richtigen Stelle platziert und kalibriert werden.

Es gibt auch keine Out-of-the-Box-Produkte, sondern nur individuelle Lösungen. Trotzdem finde ich, dass Projektoren für einige Anwendungen eine interessante Alternative sind.

Projektoren strahlen die virtuellen Informationen direkt auf die reale Umgebung. Also beispielsweise einen Pfeil in die Richtung, in die man gehen soll (so gesehen in einem bekannten Möbelhaus).

Der Riesenvorteil: Es ist keine Brille notwendig. Noch besser, die Benutzer:innen benötigen selbst gar keine Hardware. Und viele Menschen können die Inhalte gemeinsam betrachten.

Ein Nachteil, der nur schwer zu lösen ist: Abschattungen. Wenn Menschen zwischen dem Projektor und dem realen Objekt stehen, verdecken sie die virtuellen Inhalte.

Projektoren als AR Geräte sind vor allem bei großen Installationen sinnvoll. In Museen oder Kunstausstellungen. Aber auch in der Industrie gibt es einige Spezialanwendungen, für die Projektoren möglich sind.

Die Augmented Reality Sandbox verwendet Projektoren.
Die Augmented Reality Sandbox färbt den Sand anhand der aktuellen Höhe ein.

AR Kontaktlinsen

Es ist kaum vorstellbar, wenn man sich die klobigen AR Headsets ansieht.

Aber die Firma Mojo Vision arbeitet an Kontaktlinsen für Augmented Reality.

Basierend auf einem winzigen Display mit einer riesigen Pixeldichte. Zusätzlich ist Eye-Tracking integriert. Damit wird das Display gesteuert. Zumindest die Berechnungen werden auf Smartphone oder Wearable ausgelagert.

Derzeit geht es bei dem Gerät weniger um Augmented Reality. Sondern um Sehverstärkung für Menschen mit eingeschränkter Sicht. Aber wer weiß, was die Zukunft bringt.

Ein Mockup visualisiert Kontaktlinsen als AR Gerät.
Momentan noch Zukunftsmusik: Augmented Reality Kontaktlinsen

Welches AR Gerät ist am besten?

Das kommt wie so oft auf die Rahmenbedingungen an: Verfügbarkeit, Kosten, Ergonomie, Aufgaben der Augmented Reality App, etc.

Ich denke, viele Apps werden in Zukunft verschiedene AR Geräte unterstützen. So wie heutzutage die meisten Apps für Desktop, Smartphone und Tablet verfügbar sind.

Drei Benutzer:innen betrachten ein Gebäude in Augmented Reality. Dazu verwenden sie verschiedene AR Geräte.
Die AR App unterstützt verschiedene AR Geräte.

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