5G – Antrieb für Virtual Reality und Augmented Reality
Virtual Reality
und Augmented
Reality
So hilft 5G dabei, VR und AR effektiver zu nutzen
Der Mobilfunkstandard 5G revolutioniert nicht nur die mobile Internetnutzung mit Tablet, Smartphone und anderen mobilen Endgeräten, sondern setzt auch im Bereich Virtual und Augmented Reality neue Maßstäbe. Denn bei diesen Technologien kommt es darauf an, dass viele Daten in kurzer Zeit zur Verfügung stehen. 5G schafft hierfür durch seine geringe Latenzzeit die perfekte Grundlage. Denn diese beträgt nur wenige Millisekunden, sodass Informationen in Echtzeit reaktionsschnell übertragen werden.
Was ist der Unterschied zwischen AR und VR?
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Virtual Reality ist eine computergenerierte Wirklichkeit, in die Sie mithilfe einer VR-Brille oder eines VR-Headsets eintauchen.
Sie wird meist mit Bild und Ton dargestellt und erschafft dadurch eine authentische Realität. Sie erleben so exotische Tiere, historische Situationen oder ganze Welten, als wären diese real und greifbar direkt vor Ihnen. -
Augmented Reality gehört zur sogenannten Mixed Reality. Die Wirklichkeit verschmilzt dabei mit Elementen der virtuellen Welt.
So werden Ihnen zum Beispiel in einem Museum zusätzliche Informationen zu einer Skulptur wie der Künstler, das Erschaffungsjahr oder die Epoche angezeigt. Doch AR kann auch die Arbeit von Monteuren und technischen Servicekräften erleichtern. So sehen sie ihre nächsten Arbeitsschritte oder wichtige Baupläne bei einer Reparatur bereits vor sich. Um die virtuellen Elemente wahrnehmen zu können, wird ein Display benötigt, zum Beispiel in Form eines Smartphones. Es gibt aber auch spezielle AR-Brillen, in denen Displays verbaut sind, die virtuelle Elemente anzeigen.
In der Augmented Reality, das heißt in einer „erweiterten Realität“, sehen Sie noch immer die physische Welt vor sich. Allerdings werden Ihnen über technische Hilfsmittel, zum Beispiel Ihr Smartphone oder eine AR-Brille, verschiedene Informationen virtuell zur Verfügung gestellt. In der Automobilindustrie wird diese Technik bereits genutzt, um dem Fahrer Fahrzeugdaten bequem anzuzeigen. Hierfür werden sogenannte Head-Up-Displays in die Frontscheibe verbaut, mit denen Sie Informationen über Ihre Geschwindigkeit, die Drehzahl und vieles mehr erhalten. Sie müssen dann nicht mehr nach unten oder zur Seite auf die Armaturen schauen, sondern sehen die Daten direkt vor sich in der Scheibe. In ähnlicher Weise bringt AR auch in der Medizin bei OPs sowie in der Technik bei Wartung und Reparatur viele Vorteile mit sich, da sich relevante Informationen wie Patientendaten oder Anleitungen direkt vor den Augen des Ausführenden befinden.
Um Virtual Reality zu erleben, benötigen Sie eine VR-Brille. Diese umschließt Ihr komplettes Sichtfeld, so dass Sie ganz und gar in die virtuelle Realität eintauchen. Sie nehmen Dinge wahr, die in der physischen Welt, in der Sie sich gerade befinden, nicht existieren. Um das Erlebnis noch authentischer zu machen, verwenden Sie zusätzlich ein Headset oder ein Kombigerät aus Brille und Kopfhörer. So hören Sie auch die Geräusche der Virtual Reality und können die virtuelle Welt mit allen Sinnen erleben. Je nach Computerprogramm tauchen Sie in andere Wirklichkeiten ein. Plötzlich jagen Sie mit einem Speedboot über die Wellen der Karibik oder weichen in einem Western-Duell den Geschossen Ihres Gegners aus. Oder Sie erfahren die faszinierende Unterwasserwelt wie in einem echten Tauchgang – Haie, Mantarochen und Schildkröten schwimmen an Ihnen so nah vorbei, dass Sie denken, Sie könnten diese berühren. Damit Ihnen in der virtuellen Welt nichts entgeht, sollten Sie sich immer genau umsehen und sich auch um die eigene Achse drehen. Virtual Reality wird nämlich üblicherweise in 360-Grad-Sicht dargestellt. So entstehen absolut realitätsgetreue Erlebnisse: Ein Hai schwimmt auf einmal direkt hinter Ihnen oder ein Gegner schleicht sich in Ihrem toten Winkel an Sie heran.
| Virtual Reality |
Augmented Reality |
|---|---|
| Nutzer agiert in der virtuellen Welt | Nutzer agiert in der realen Welt |
| VR-Brille wird benötigt | Darstellung über Smartphones, AR-Brillen und andere Displays |
| Virtuelle Realität kann visuell und auditiv wahrgenommen werden | Reale Welt wird um Zusatzinformationen erweitert |
| Wird üblicherweise in 360-Grad-Ansicht dargestellt | Freie Bewegung in der realen Welt möglich |
Das Reality-Virtuality
Kontinuum
Das Reality-Virtuality Kontinuum verdeutlicht einmal mehr den Unterschied zwischen Virtual Reality und Augmented Reality. Mit dessen Hilfe erklären Wissenschaftler den Übergang von der realen in die virtuelle Welt. Sie unterscheiden dabei die physische und die virtuelle Realität. Mit physischer Realität ist unsere echte Welt gemeint, also alle Objekte und Personen, die sich in Ihrer Umgebung befinden, die Sie direkt sehen und auch anfassen können. Die virtuelle Realität ist ein Ort, der physisch nicht existiert. Er wird über ein Computerprogramm simuliert und Sie können ihn nur mithilfe einer VR-Brille (und eines Headsets) wahrnehmen. Im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Computerspiel wird Virtual Reality dreidimensional und üblicherweise in einer 360-Grad-Sicht dargestellt. Dies unterstützt die Authentizität der Simulation und Sie haben tatsächlich das Gefühl, sich in einer anderen Welt zu befinden.
Der Bereich zwischen der virtuellen und der physischen Realität wird als Mixed Reality bezeichnet, wozu auch die Augmented Reality gehört. Hier finden Sie Elemente aus beiden Dimensionen. Sie befinden sich zwar in der realen Welt, bekommen jedoch mithilfe von AR virtuelle Elemente angezeigt. Ein Beispiel ist das Spiel „Pokémon GO“. Mithilfe Ihres Smartphones fangen Sie dabei virtuelle Pokémon in der realen Welt. Oder Sie tauchen mit „Harry Potter: Wizards Unite“ in die Welt des berühmten Zauberlehrlings ein. Wählen Sie Ihren eigenen Zauberstab, bekämpfen Sie gefährliche Bestien und erkunden Sie magische Festungen – alles in Augmented Reality.
Anwendungsszenarien für Virtual Reality und Augmented Reality
VR und AR sind bisher eher Spielereien für Sie? Das wird sich in naher Zukunft ändern. Mit dem Mobilfunkstandard 5G können Informationen innerhalb von Millisekunden übertragen werden, wodurch die beiden Technologien verstärkt im Arbeitsleben zum Einsatz kommen. Die geringe Latenzzeit von 5G unterstützt zahlreiche Innovationen im Bereich von AR und VR, wodurch viele Arbeitsbereiche effizienter und einfacher werden.
Virtual und Augmented Reality in der Medizin
Der 5G-Mobilfunkstandard eröffnet neue Möglichkeiten in der Medizin, zum Beispiel bei chirurgischen Eingriffen: Mithilfe von Augmented und Virtual Reality können schwierige Operationen einfacher trainiert werden. So ermöglichen VR-Brillen haptisch-visuelles Lernen. Chirurgen sehen, fühlen und üben am digitalen Zwilling des Patienten – bei Bedarf auch wiederholt und risikolos für den Patienten. Bei der OP am realen Menschen erhält der Chirurg 5G-gestützt Patientendaten wie Blutwerte oder Bilder von Gefäßen in Echtzeit, die bei Entscheidungen während des Eingriffs unterstützen.
VR und AR in Architektur und Bauwesen
Virtual Reality im Bauwesen vermittelt eine präzise Vorstellung von Gebäuden, die noch nicht errichtet sind. Sie betreten Räume und bekommen ein Gefühl für deren Abmessungen und das Raumdesign. Denn die virtuelle Realität simuliert zum Beispiel den jahreszeittypischen Lichteinfall, obwohl die Räume noch gar nicht existieren.
Auf Baustellen lassen sich durch AR/VR Sicherheitshinweise oder Einbauanleitungen einblenden. Bauleiter können durch AR/VR/Mixed Reality-Brillen Probleme erkennen und außerdem herzustellende Bauteile visualisieren. Auch die ingenieurtechnische Kontrolle und Abnahme wird durch einen Vergleich der Realität mit dem 3D-Bewehrungsplan durch den Einsatz von AR/VR/Mixed Reality vereinfacht.
Der 5G-Mobilfunkstandard lässt sich auch einsetzen, um Baumaschinen fernzusteuern. Fernsteuerung bedeutet hier nicht nur, dass die Baumaschinen außer Sichtweite bedient werden. Die Maschinen lassen sich vielmehr 5G-gestützt über große Distanzen mit tausenden Kilometern Entfernung fernsteuern. Voraussetzung ist ein am Standort des Bedieners unterbrechungsfrei verfügbares Echtzeit-Video-Streaming.
Augmented Reality verbessert Gerätewartung as a Service
Geräte mit Hilfe von AR/VR zu warten, bedeutet beispielsweise: Ein Techniker hält die Kamera seines Tablets oder Smartphones auf ein Geräteteil und kann via Augmented Reality Einblick in technische Daten, Konstruktionspläne und Wartungsunterlagen nehmen. Mit Datenbrillen lässt sich ermitteln, welches Geräteteil zu reparieren ist. Und damit der Techniker die Hände für Reparaturarbeiten frei behält, steuert er die Datenbrille durch Blickrichtung, Gesten und mit seiner Stimme.
Sollten bei der Reparatur Probleme auftreten, kann der Techniker über einen Sprachbefehl einen Kollegen zurate ziehen. Über die in der Datenbrille integrierte Kamera sieht der hinzugezogene Kollege dasselbe wie der Techniker vor Ort. So kann gemeinschaftlich die Lösung erarbeitet werden. Durch 5G-gestützte Augmented und Virtual Reality wird die Gerätewartung as a Service einfacher und effizienter.
Augmented Reality in unserem Alltag
Was bedeuten ultraschnelle Datenübertragung und niedrige Latenz? Wie sieht die neue Dimension für Mobilfunk aus? Wie fühlt sie sich an? Wir zeigen Ihnen, was Augmented Reality-Anwendungen mit 5G so einzigartig macht.
MagentaMusik 360 mit VR-Brille genießen
Erleben Sie mit MagentaMusik Konzerte auf einer neuen Ebene. Mit Ihrer Virtual Reality-Brille tauchen Sie direkt in den Auftritt Ihrer Lieblingsband ein. Stehen Sie mit bekannten Musikern auf der Bühne, rocken Sie im Publikum ab oder schweben Sie über dem Geschehen und lassen Sie Ihre Ohren von atemberaubenden Sounds verwöhnen. Egal wann und wo – mit 5G-gestützter Virtual Reality sind Sie immer mittendrin und verpassen kein Konzert Ihrer Lieblingsband mehr.
Häufig gestellte Fragen zu Virtual Reality und Augmented Reality
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Was macht eine VR-App?
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Neben einer VR-Brille für Ihr Smartphone benötigen Sie zum Eintauchen in die virtuelle Welt noch spezielle Apps. Für Android (Play Store) und iOS (App Store) existieren mittlerweile viele VR-Apps, die Ihnen unterschiedliche Simulationen ermöglichen. Von Gaming über Filme und Dokumentationen bis hin zu 360-Grad-Videos – Sie entscheiden durch Download Ihrer Wunsch-App, welche Inhalte Sie erleben möchten. Dabei generieren die Apps virtuelle Bilder, die im Zusammenspiel mit Ihrer VR-Brille und den eingebauten Bewegungssensoren verarbeitet werden.
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Was ist ein VR-Headset?
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Ein Virtual Reality-Headset wird benötigt, um Ihnen den Zugang zu virtuellen Simulationen zu ermöglichen. Der Begriff Headset erscheint dabei zunächst irreführend, da es sich im klassischen Sinne nicht um ein Computer-Headset mit Kopfhörern und Mikrofon handelt. Zum einfacheren Verständnis spricht man deshalb auch von Virtual Reality-Brille.
Hier steht die sogenannte Immersion im Fokus, also das Eintauchen des Bewusstseins in virtuelle Umgebungen durch audio-visuelle Projektion. Je nach Software oder App orientiert sich der Nutzer in der virtuellen Welt durch die Bewegung des Kopfes. Dank Head- oder Eye-Trackings erkennen die Sensoren der VR-Brille, dass sich das Sichtfeld ändert und passen den Bildausschnitt in Echtzeit an.
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Wie können VR-Brillen erweitert werden?
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Für manche Anwendungen können auch spezielle Controller oder Bewegungserkennungskameras miteingebunden werden, die eine erweiterte Interaktion mit der Virtual Reality ermöglichen. Neben Standardperipheriegeräten wie Maus oder Tastatur gibt es sogar Laufbänder, auf denen der Nutzer steht und sich im virtuellen Raum genau so fortbewegen kann wie in der Realität.
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Was ist das Google Cardboard?
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Mithilfe des Google Cardboards können Smartphones unkompliziert in VR-Brillen bzw. VR-Headsets verwandelt werden. Die einfache Konstruktion wurde erstmals 2014 von Google vorgestellt und besteht lediglich aus Karton, zwei Sammellinsen und einem Druckschalter. Dadurch ist die Vorrichtung relativ günstig und kann sogar selbst nachgebaut werden. Das Smartphone dient für das Google Cardboard als Display und Sensor zugleich.
Nachdem Sie es in die Karton-VR-Brille eingelegt haben, müssen Sie eine App mit stereoskopischer Ansicht starten. Dann halten Sie die komplette Vorrichtung direkt vor die Augen. Die beiden Linsen des Google Cardboards fügen nun die zwei Einzelbilder zu einem 3D-Bild zusammen und auch das Umsehen in der virtuellen Welt ist möglich, da die Sensoren Ihres Smartphones die Drehung des Kopfes erkennen.