Immersive Technology: Virtuelle Welten werden Realität

Text: Dr. Michael Schuricht

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Spätestens seit der Übernahme von Oculus durch Facebook sind immersive Technologien in aller Munde. Angebot und Nachfrage steigen rasant, und das nicht nur im Gaming-Bereich. Von innovativen Kunden- oder Lernerlebnissen über beschleunigte Produktentwicklung, bis hin zum Einsatz in der Produktion oder direkt beim Kunden vor Ort, erschließen immersive Technologien auch immer mehr Anwendungsfelder in der klassischen Wirtschaft und Industrie.

Der Trend

Der Begriff “Immersive Technology” steht für ein breites Spektrum verschiedenster Technologien, die die Realität entweder komplett virtuell abbilden oder mit ausgewählten virtuellen Informationen anreichern. Zentrales Hilfsmittel ist dabei meist eine Brille, die virtuelle Welt und Realität verschmelzen lässt.

Virtual Reality (VR)

Die Virtuelle Reality ist wohl die bekannteste Form der “Immersive Technology”. In ihr taucht der Nutzer komplett in eine computergenerierte, dreidimensionale Umgebung ein. Ausgestattet mit einer VR-Brille kann er sich dort frei in seiner Umgebung bewegen oder sogar mit ihr interagieren.

Moderne VR-Tracking-Systeme arbeiten dabei mit bis zu 6 Freiheitsgraden. Sie erlauben es dem Nutzer damit, sich nicht nur von A nach B zu bewegen, sondern auch Sprünge auszuführen, Objekten auszuweichen, sich zu ducken oder unter Vorsprünge zu kriechen.

Die Interaktionsmöglichkeiten in der virtuellen Realität sind vielfältig, hängen aber massiv vom eingesetzten Endgerät ab. Nutzt man lediglich eine VR-Brille kann man durch verweilen mit dem Blick auf sog. Interaktionspunkten mit der Virtuellen Welt interagieren. Mit einem Controller kann man zusätzlich Dinge berühren, halten oder verschieben, ohne sich durch kontextsensitiven Menüs wühlen zu müssen. Durch die Nutzung von Spezialhardware, wie beispielsweise dem Teslasuite, einem mit Sensoren und Feedbackkanälen ausgestattetem Anzug, kann man Dinge nicht nur greifen, sondern auch spüren. Dies führt zu maximaler Immersion.

360-Grad-Video

Das 360-Grad-Video ist der kleine Bruder der Virtuellen Realität. Es ist nicht computergeniert, sondern wird (oft kostengünstiger) oft live als Film oder kurze Bildsequenz produziert. Genau wie die Virtuelle Realität erlaubt es dem Nutzer in eine dreidimensionale Welt einzutauchen und sich darin umzusehen. Die Bewegungsfreiheit ist jedoch auf den Standpunkt des Filmemachers beschränkt. Um dieses Beschränkungen zu reduzieren, werden in modernen 360-Grad-Umgebungen viele Standpunkte miteinander kombiniert. Der Nutzer springt dann von Punkt zu Punkt, eine Üb ergangsanimation simuliert den Bewegungseffekt.

Als klassisches Video ist das Erlebnis eher passiver Natur. Interaktionsmöglichkeiten lassen sich nur nachträglich, mit hohem Entwicklungsaufwand integrieren.

Augmented Reality (AR)/Mixed Reality (MR)

Die Augmented Reality (AR), ist das Immersionsfeld mit dem höchsten Entwicklungspotential. Sie ersetzt nicht die reale Welt, sondern reichert diese mit zusätzlichen, visuellen Informationen (Texten, Bildern, virtuellen Objekten) an. Diese werden wahlweise über spezielle AR-Brillen oder einfach per Tablet und Smartphone sichtbar gemacht.

Auch Interaktionen mit Objekten oder Gegenständen sind in der Augmented Reality möglich. Die Steuerungsprinzipien orientieren sich weitgehend am Endgerät. Auf dem Tablet oder Smartphone werden beispielsweise die typischen Tipp- und Wischbewegungen eingesetzt.

Die Mixed Reality (MR)kann man als Erweiterung der Augmented Reality verstehen. Das Besondere ist, dass hier virtuelle Objekte mit der realen Welt interagieren. So versteht ein MR-System beispielsweisen, dass sich eine virtuelle Blumenvase, die auf einem realen Tisch platziert wurde, bewegen muss, wenn ein Nutzer den Tisch verschiebt.

Quelle: https://www.pwc.com/SeeingIsBelieving

Entwicklungspotential

Immersive Technologien befinden sich inzwischen auf einem exponentiellen Wachstumspfad. Hard- und Software haben sich massiv weiterentwickelt und auch die Qualität der Inhalte steigt.

Headsets sind leichter, billiger und besser zu bedienen, als je zuvor. Displays sind inzwischen hoch aufgelöst, das Sichtfeld der Nutzer wird nicht mehr eingeschränkt. 5G-Netze reduzieren die Latenz und ermöglichen einen mobilen Datenzugriff oder Zwischenspeicherung in der Cloud. Eine verbesserte Haptik, bessere Sensorik und verbesserte Feedbackfunktionen, erlauben es den Nutzern Dinge mit unterschiedlichem Druck zu berühren, Oberflächen zu erfühlen oder Anwendungen intuitiv, mit Gesten zu kontrollieren.

Der Beratungsunternehmen PwC sagt immersive Technologien eine blühende Zukunft voraus. In der Studie „Seeing is Believing“ prognostiziert PwC, dass immersive Technologien das Potenzial haben, der Weltwirtschaft (gemessen am BIP) bis zum Jahr 2030 einen Schub von 1,5 Billionen US-Dollar zu versetzen. Allein in Deutschland sollen daraus über 400.000 neue Jobs resultieren.

Anwendungsgebiete und Beispiele

Die Anwendungsmöglichkeiten immersiver Technologien sind breit. Sie erlauben es Arbeits- und Lernprozesse zu optimieren, überbrücken räumliche Distanzen oder schaffen ganz neue Produkt- und Dienstleistungskategorien. PWC hat in seiner Studie folgende fünf Bereiche identifiziert, in denen AR/VR-Technologie große Potentiale heben kann.

Quelle: https://www.pwc.com/SeeingIsBelieving

Produkt- und Dienstleistungsentwicklung

Das größte Potential sieht PWC im Bereich der Produkt- und Dienstleistungsentwicklung. Mit immersiven Technologien soll die Entwicklung schneller und effizienter werden. So wird beispielsweise der Aufwand im Prototypenbau massiv reduziert. Teure, physische Prototypen werden durch leicht anpassbare virtuelle Modelle ersetzt. Dies reduziert Kosten, erhöht die Entwicklungsgeschwindigkeit und setzt neues, kreatives Potential frei. Gleichzeitig entstehen neue Möglichkeiten Kunden und Experten aus aller Welt (vielleicht auch nur punktuell) in den Entwicklungsprozess mit einzubeziehen.

Plattformen wie VISIONxR stellen Werkstätten für kollaboratives Arbeiten in der virtuellen Welt bereit. Teams arbeiten hier gemeinsam am gleichen Projekt, egal ob sie gemeinsam im Betrieb oder remote organisiert sind. Die Plattform koordiniert die Teamarbeit, schafft aber gleichzeitig auch Möglichkeiten, dass jeder individuell Aufgaben erledigt, auch wenn diese voneinander abhängig sind.

Weitere Informationen unter: https://www.futurevisual.com/visionxr/

Konsumforscher nutzen immersive Technologien, um reale Situationen im Labor nachzustellen. Damit erhöhen sie die Aussagekraft ihrer Test und lassen Rückschlüsse auf unterbewusste oder bis dato unbekannte Motive zu. Entwicklern ermöglichen sie dadurch Produkte und Dienstleistungen noch besser auf die Kundenwünsche abzustimmen und diese sogar direkt mit einzubeziehen.

Weitere Informationen unter: https://www.isi-goettingen.de/blog/wie-immersive-technology-konsumententests-voranbringt-ein-update

Medizin

Ein weiteres großes Anwendungsgebiet sieht PWC in der Medizin. In der Ausbildung lassen sich in der virtuellen Realität die unterschiedlichsten Operationen nachstellen und trainieren. Chirurgen trainieren hier schnelle Entscheidungsfindung unter Stress, ohne ein Risiko für Patienten einzugehen. Die AR-Technologie kann genutzt werden, um Scans oder Untersuchungsergebnisse (wie z.B. auch Röntgenaufnahmen) auf den Körper des Patienten zu projizieren. Sie hilft damit Fehler zu vermeiden und die Präzision und Geschwindigkeit von Eingriffen zu erhöhen. In Verbindung mit VR-Technologie wird es möglich sein, Experten aus aller Welt in kürzester Zeit zu einer Operation hinzuzuziehen.

Das Surgical Theater ist eine der ersten medizinischen VR-Visualisierungsplattformen, welches es Ärzten und Patienten erlaubt Abbilder von Organen in der Virtuellen Welt darzustellen. Ärzte nutzen diese Plattform, um lebensbedrohliche Eingriffe zu planen und verschiedene Operationsansätze völlig gefahrlos für den Patienten auszuprobieren.

Weitere Informationen unter: https://surgicaltheater.net/

Aus- und Weiterbildung

Der Einsatz von immersiven Technologien in der Aus- und Weiterbildung erhöht das Engagement der Lernenden und ermöglicht es (als Alternative zum Rollenspiel) wiederholt komplexe, soziale, interaktive Lernscenarios auf hohem Standard durchzuführen. Ohne die Sicherheit der Lernenden zu gefährden, werden Notfälle oder andere bedrohliche Situationen nachgestellt. Räumliche Grenzen werden abgebaut. VR/AR-Schulungen können Mitarbeiter überall und zu jedem Zeitpunkt durchführen.

Die deutsche Bahn setzt die VR-Technologie beispielsweise ein, um neue Zugbegleiter oder Lokführer zu schulen. Letztere können virtuell in den Führerstand einsteigen und beispielsweise das Öffnen der Bugklappen oder das Absenken der Luftfedern trainieren.

Weitere Informationen unter: https://www.deutschebahn.com/de/Digitalisierung/technologie/Immersive-Technologien-3374488

Eine ähnlichen Weg geht das gastronomische Bildungszentrum Koblenz. Erst einmal experimentell wurden 360-Grad-Szenarien genutzt, um Schüler in den Bereichen Housekeeping, Hygiene in der Gastronomie und richtiges Verhalten an der Rezeption zu trainieren.

Weitere Informationen unter: https://gbz-koblenz.de/

Prozessoptimierung

VR und AR eröffnen spannende neue Möglichkeiten, die Effizienz, Produktivität und Genauigkeit von Mitarbeitern und Prozessen zu verbessern. Ingenieure und Techniker können über eine AR-Oberfläche Informationen wie Reparaturdiagrammen erhalten, sodass sie Probleme schnell erkennen und Reparaturen und Wartungen durchführen können. In der Logistikbranche können Smart Glasses Kommissionierinformationen für den Mitarbeiter anzeigen, indem sie den Standort einer Ware hervorheben und Produktdetails und Verpackungsanweisungen anzeigen.

DHL setzt in seinen Lagern vermehrt auf “Vision Picking”. Die von den DHL-Mitarbeitern getragenen Datenbrillen blenden schrittweise Arbeitsanweisungen und Hinweise (z.B. Beispiel wo sich der gesuchte Artikel befindet oder wo er auf dem Wagen zu positionieren ist) ein. Damit entfällt der Bedarf für schriftliche Anweisungen. Der Kommissionierer hat darüber hinaus die Hände frei und kann so effizienter und leichter arbeiten.

Weitere Informationen unter: http://www.dhl.com/augmentedreality

Siemens nutzt u.a. AR_Technologie um Betrieb, Wartung und Schulung in ihrer Energiesparte zu optimieren. Mit einer Lösung des Unternehmens Librestram können Service-Teams industrielle Dampf- und Gasturbinen oder Onshore- und Offshore-Öl- und Gasplattformen aus der Ferne inspizieren, Diagnosen erstellen und Mitarbeiter vor Ort bei der Durchführung von Wartungsarbeitenaus der Ferne instruieren..

Weitere Informationen unter: https://www.immersivelearning.news/2020/10/23/siemens-energy-selects-librestreams-onsight-augmented-reality-platform-for-its-connected-worker-solution/

Handel und Verbraucher

VR und AR bieten neue Möglichkeiten, um Verbraucher anzusprechen, zu unterhalten und mit ihnen zu interagieren. In einem wettbewerbsintensiven Sektor schaffen sie neue Kundenerlebnis und Möglichkeiten auf die digitale Disruption zu reagieren. Diese Technologien verbinden die Online- und Offline-Welt. Sie können mobile und digitale Interaktionen in die reale Welt bringen und realistische „In-Store“ -Erlebnisse in die Online-Welt transferieren.

Der chinesische Shopping-Gigant Alibaba ermöglicht es seinen Kunden mit Buy+ in einer virtuellen (teilweise auch aus 360-Grad-Videos erstellten) Umgebung shoppen zu gehen. Kunden erhalten vielfältige Produktinformationen, können Anwendungsmöglichkeiten im Video nachvollziehen oder mit einem Virtuellen Berater diskutieren.

Weitere Informationen unter: https://www.alizila.com/

Timberland bringt die virtuelle Realität ins eigene Ladengeschäft. Auf sog. smart Mirrors (inzwischen auch per App) können Kunden neue Kleidungsstücke ohne Aufwand anschauen, miteinander kombinieren oder sogar virtuell anprobieren.

Weitere Informationen unter: www.lemon-orange.com

Innovatoren erreichen mehr Umsatz und Gewinn, neue Kunden und Märkte. Trends früh erkennen, daraus Bedürfnisse richtig und rechtzeitig ableiten, neue Lösungen zum Erfolg entwickeln — das ist ihr Geschäft. Sie arbeiten intern im Netzwerk und extern mit Partnern. Marketing und Vertrieb sind früh eingebunden. Innovationen beginnen mit Ideen und gelingen durch strukturiertes Management.

#VirtuelleWelten #VR #AR #ImmersiveTechnology

Beiträge von Dr. Michael W. Preikschas & Dr. Michael Schuricht zu Trends und innovativen Geschäftsideen

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