Virtual Reality: Was ist das und was kannst du damit machen?

Rund um Virtual Reality ist ja schon in den letzten Jahren ein ziemlicher Hype entstanden. Vielerorts wurde es gemeinsam mit Augmented Reality als das „nächste große Ding“ angepriesen.

Mit der Ankündigung des Metaverses durch Facebook bekommt Virtual Reality noch einmal mehr Aufmerksamkeit.

In diesem Artikel erfährst du die wichtigsten Grundlagen von Virtual Reality. Außerdem gebe ich dir einen Überblick über die vielen Anwendungsmöglichkeiten.

Übersicht

Grundlagen

Mit Virtual Reality kannst du in richtig in eine virtuelle Welt eintauchen. Dafür sind folgende Dinge notwendig:

  • Stereo-Ansicht um die virtuelle Welt in 3D zu sehen
  • Abschirmung der echten Welt
  • Tracking deines Kopfes, damit du in alle Richtungen blicken kannst
  • Tracking deiner Bewegungen und deiner Hände für mehr Interaktion

Alle diese Dinge werden von VR-Headsets bereitgestellt. Das Display wird dabei direkt vor den Augen montiert. Das Tracking funktioniert entweder direkt mit der Brille. Oder es gibt noch zusätzliche Geräte, die die Brille von außen vermessen.

Neben VR-Brillen gibt es auch noch die Möglichkeit von Projektoren. Diese projizieren die virtuelle Umgebung auf eine Wand. Oder in einen Cave (Cave Automatic Virtual Environment). Die 3D-Ansicht erfolgt über Stereo-Brillen. Diese sind um ein Vielfaches leichter als VR-Headsets.

Tracking: Verortung im Raum

Wie schon gesagt, das Tracking ist wichtig um reale Bewegungen in die virtuelle Welt umzusetzen:

  • Wenn du den Kopf nach links drehst, schaust du auch in der virtuellen Welt nach links.
  • Gehst du einen Schritt nach vor – passiert das real und virtuell.
  • Du bewegst deine echte Hand und kannst damit nach virtuellen Objekten greifen.

Es gibt zwei Methoden für das Tracking: Inside-out und Outside-in.

Beim Outside-in-Tracking gibt es Basisstationen. Diese befinden sich außerhalb der bespielbaren Fläche. Sie messen wo genau sich die Brille gerade befindet. Das Tracking ist bei dieser Methode sehr genau.

Beim Inside-Out-Tracking befinden sich die Sensoren direkt an der Brille. Das Tracking analysiert die Umgebung und wie sie sich durch die Bewegungen verändert. Der große Vorteil ist, dass kein langer Aufbau für das VR-System nötig ist.

Tracking-Methoden für Virtual Reality: Outside-in und Inside-out
Outside-in-Tracking erfordert externe Messstationen. Inside-out funktioniert direkt mit der Brille.

Interaktionen

Die virtuelle Welt ist interaktiv. Das heißt, du kannst Dinge in die Hand nehmen, werfen, fangen und noch vieles mehr.

Meistens funktioniert das über Hand-Controller. Du bewegst deine Hand an die richtige Stelle in der virtuellen Welt und führst über die Tasten verschiedene Aktionen aus.

Einige VR-Brillen unterstützen auch Hand Tracking. Dann benötigst du keinen Controller, sondern kannst direkt mit Handgesten Aktionen ausführen.

2 Hand-Controller der Virtual Reality Brille Oculus Quest 2
Hand-Controller der Oculus Quest 2

Auch die Bewegung im virtuellen Raum ist eine wichtige Interaktion. Da der virtuelle Raum meistens größer ist als der vorhandene reale Raum, kannst du nicht überall hingehen. Dafür gibt es das Konzept der Locomotion.

In den meisten Fällen kannst du dich an beliebige Stellen in der virtuellen Welt teleportieren. Du zeigst mit einem Pfeil auf einen Punkt und im nächsten Moment bist du dort.

Darstellung der Teleportier-Funktion in Virtual Reality.
Mithilfe von Locomotion kannst du dich an andere Positionen teleportieren.

Welche Virtual Reality Headsets gibt es?

Die bekanntesten VR-Brillen sind:

Mehr Details zu einzelnen Brillen habe ich in diesem Artikel im Jahr 2020 beschrieben.

Die wichtigsten Kriterien für VR-Brillen sind:

  • Freiheitsgrade (3DoF/6Dof)
  • Standalone oder an den Computer angeschlossen (tethered/wireless/standalone)
  • Tracking von der Brille oder von externen Messstationen (inside-out/outside-in)
  • Field of View – wie groß ist die Anzeige im Blickfeld?
  • Gewicht und Tragekomfort der Brille

Ausgewählte VR-Spiele

Überraschend viele Genres wurden bereits für Virtual Reality aufbereitet. Hier ist ein kleiner Auszug verschiedenster VR-Spiele:

BeatSaber ist ein Musik-Rhythmus-Fitness-Spiel. Passend zur Musik fliegen Objekte auf dich zu. Diese musst du entweder mit den Controllern erwischen oder ihnen ausweichen.

Lucky’s Tale ist ein Jump’n’Run-Spiel. Aus der 3rd-Person-Perspektive steuerst du einen Fuchs durch eine bunte 3D-Welt.

Half Life: Alyx ist ein Ego-Shooter, der speziell für Virtual Reality entwickelt wurde.

Beim Microsoft Flight Simulator gibt es eigentlich kein richtiges Spielziel. Nur Pilot sein und die virtuelle Version unserer Erde bewundern.

Color Connect ist ein Puzzlespiel. Dabei musst du 3D-Linien verbinden um von Punkt A zu Punkt B zu kommen.

Lost Recipes ist eine Kochsimulation, in der du Geister bekochst. Du reist durch die Zeit um historische Kochrezepte zu lernen.

Noch nicht erschienen ist Cities:VR. Es wurde jedoch als Städtebausimulation für Virtual Reality.

Für welche Anwendungen ist Virtual Reality noch geeignet?

Spiele sind definitiv die Hauptanwendung für Virtual Reality. Aus diesem Grund hat sich die Technologie in den letzten Jahren auch so stark entwickelt. Und deshalb gibt es auch viele Consumer-Geräte zu relativ günstigen Preisen (zumindest im Vergleich zu AR-Brillen).

Aber die Technologie ist auch für einige andere Branchen sehr interessant.

Simulationen

Mit Virtual Reality erlebst du Simulationen intensiver als mit einer normalen Computeranwendung. Daher eignet sich VR besonders, um stressige Situationen zu üben. Beispielsweise Feuerwehr- oder Rettungseinsätze. Auch im Militär wird VR für Übungen eingesetzt.

Der Vorteil: Bei der virtuellen Übung können sich Teilnehmer:innen nicht verletzen. Und keine realen Objekte gehen kaputt.

Bildung

Spielerisch lernen – dieses Versprechen kann nicht immer gehalten werden. Aber trotzdem ist es eine gute Idee, Wissen und Fähigkeiten über Spiele zu vermitteln.

Virtual Reality bietet hier natürlich einige spezielle Möglichkeiten.

  • 3-dimensionale Daten können sehr gut betrachtet werden
  • Entfernte oder vergangene Umgebungen sind in einer Rundumansicht erlebbar
  • Interaktive Methoden erhöhen die Aufmerksamkeit
  • Bestimmte Arbeitsschritte können gezielt in VR geübt werden
  • Wiederholungen sind einfach möglich
Google Expeditions erlaubt Touren zu fremden Orten. Das Tool ist mittlerweile Teil der Google Arts & Culture App.

Planung

Virtual Reality eignet sich perfekt für 3D. Denn in der virtuellen Umgebung ist es sehr einfach, ein Objekt von allen Seiten anzusehen. Außerdem wird das Objekt in der tatsächlichen Größe dargestellt. Mit einem herkömmlichen Bildschirm bist du dagegen auf 2D-Ansichten beschränkt.

Konsumenten planen vor allem Häuser und die Wohnungseinrichtung in 3D. In der Industrie ist Virtual Reality für die Produktplanung sehr hilfreich. CAD-Modelle für beliebige Produkte sind von allen Seiten sichtbar. Außerdem ist die Zusammenarbeit mit anderen Mitarbeiter:innen sehr hilfreich.

3D-Painting

Mit Google Tilt Brush kannst du 3D-Objekte oder sogar ganze 3D-Welten erstellen. Mithilfe von Virtual Reality bewegst du die Pinsel direkt im 3D-Raum. Damit lassen sich ganz eigene Kunstwerke erstellen.

Anders als bei der Planung, geht es hier um die Erstellung virtueller Objekte.

Soziale Interaktion

Es gibt bereits einige Plattformen für virtuelle Meetings. Dabei erscheint jede Person als Avatar in einem gemeinsamen virtuellen Raum. So können mehrere Teilnehmer:innen miteinander sprechen und interagieren.

Zusätzlich sind virtuelle Arbeitsplätze und Geräte möglich. Beispielsweise kann jemand eine Präsentation abhalten. Oder auf einem virtuellen Bildschirm wird etwas gemeinsam und interaktiv erarbeitet.

Gängige Plattformen für virtuelle Meetings und Zusammenarbeit sind: Spatial, Altspace VR, MeetinVR, Glue und Engage.

Meta erstellte mit Horizon Worlds ein soziales Netzwerk in VR. Dieses ist der erste Ansatz für das geplante Metaverse.

Fitness

VR-Fitness-Anwendungen versprechen mehr Spaß als herkömmliche Fitness-Programme. Die Apps überprüfen vor allem die Bewegungen der Controller und der Brille. Diese können auch auf bestimmte Sportarten übertragen werden. Bei HoloFit kannst du zum Beispiel rudern, langlaufen oder mit den Händen radfahren.

Natürlich wird das Fitnessprogramm in eine virtuelle Welt eingebettet. Zusätzlich gibt es Gamification-Elemente um die Benutzer:innen mehr anzuspornen.

Holofit: mit dem Handrad in Paris unterwegs

360° Video

Streng genommen sind 360° Videos etwas anderes als Virtual Reality. Aber es funktioniert mit der gleichen Hardware. Daher passt es auch in diese Liste.

360° Videos schaffen neue Möglichkeiten um Geschichten zu erzählen. Die Betrachter sind immersiv in den Film eingebettet. Sie können in alle Richtungen blicken.

Besonders interessant finde ich die Technologie für Dokumentationen im Bereich Cultural Heritage. Bedrohte oder schwer erreichbare Kulturgüter sind so zumindest virtuell sichtbar.

Wie sieht deine Virtual Reality aus?

Welche Anwendung würdest du gerne in VR ausprobieren? Wenn du wissen willst, wie aus einer Idee eine VR-App entsteht – diese 5 Elemente benötigst du für eine VR-App.

Ein Kommentar

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