AR Definition
Unter Augmented Reality (auf deutsch „erweiterte Realität“ oder kurz AR) versteht man eine computergestützte Wahrnehmung bzw. Darstellung, welche die reale Welt um virtuelle Aspekte erweitert. Das Sichtfeld wird dabei mit digitalen Informationen überlagert. Dies geschieht mittels Einblendung/Überlagerung von Texten, Bildern, Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten. Das wohl bekannteste Beispiel hierfür ist bei Fußball-Übertragungen die Einblendung von Entfernungen bei Freistößen mithilfe eines Kreises oder einer Linie. (vgl. wikipedia.org)
AR Geschichte
Die Anfänge von Augmented Reality reichen bis ins Jahr 1966 zurück. Ivan Sutherland erbaute an der Harvard Universität die erste Augmented Reality Anwendung. Es handelte sich um ein Head-Mounted Display (HMD), welches so schwer war, dass es an der Decke befestigt werden musste. Das Display wurde aufgrund der großen Hardwareanforderungen nicht in Serie produziert. Sehr jung dagegen ist die mobile Augmented Reality, die sich rasch und stetig weiterentwickelt. Im Oktober 2008 wurde von der österreichischen Entwicklerfirma Wikitude GmbH der erste AR Browser Wikitude (World Browser) als Freeware für Mobilgeräte veröffentlicht. Richtig interessant für den Massenmarkt wurde Augmented Reality seit dem Erscheinen des iPhone 3Gs im Herbst 2009, da es bessere Sensoren und mehr Leistung hatte. Im Zuge dessen etablierten sich einige Software-Anbieter wie metaio, Total Immersion und Qualcomm. Die Firmen arbeiten nun auch sehr intensiv mit Chip- und Geräteherstellern zusammen, um die Technik und Software noch weiter verbessern zu können. (vgl. exploringvirtualreality.de)
AR Voraussetzungen
Um AR erleben zu können benötigt man entweder ein Smartphone, Tablet, Notebook oder spezielle Brillen wie z.B. die Microsoft Hololens, die mit folgenden Eigenschaft ausgestattet sind:
- Kamera für die Aufnahme der Realität
- Prozessor zur Berechnung der Eingabe und Ausgabe
- Sensoren zur Orientierung (Beschleunigungsmesser, Gyroskop)
- Software (Anwendung/App) für Logik und Inhalte
- Display zur Darstellung der Augmented Reality
Wird größtenteils auch benötigt:
- Sensor zur Positionsbestimmung (GPS)
- Trackingmotiv als Marker (Marker- oder Bilderkennung
AR Browser
Mittels eines AR Browsers können zusätzliche Informationen im Kamerabild eines Smartphones oder Tablets angezeigt werden. Aktuell unterstütze Betriebssysteme sind iOS (Apple iPhone/iPad) und Android (Samsung, HTC, Motorola, etc.). Seit 2008 sind verschiedene AR-Browser auf dem Markt erschienen (zumeist kostenlos). Anbei eine Auflistung der umfangreichsten und wichtigsten Browser:
Der junaio Augmented Reality Browser ist die leistungsstärkste AR App. Der Spezialist im Bereich AR ist der Entwickler metaio GmbH, die schon seit dem Jahr 1999 an der erweiterten Realität forschen und entwickeln. (vgl. augmented-minds.com)
AR Browser Funktionsweise
Die AR Browser unterstützen die folgenden beiden Funktionen (Marker- oder Bilderkennung und Location Based Services). Es gibt Augmented Reality Browser, die nur einen Teil dieser Funktionen können, bei den anderen ist auch eine Kombination der Funktionen möglich.
Marker- oder Bilderkennung
Über Marker- oder Bilderkennung werden vordefinierte Trackingmotive vom AR Browser erkannt. Um die vorgegebenen Motive stabil tracken zu können, sollten diese einige Eigenschaften aufweisen, wie Kontraste und scharfe Kanten. Außerdem sollte beim Betrachten des Bildes auf Schatten oder zu starke Lichteinstrahlung geachtet werden, da ansonsten die Gefahr besteht, das Tracking negativ zu beeinflussen. Wenn der Marker oder das Bild erkannt wird, entsteht eine 3D Szene. Diese Szene wird schließlich vom AR Browser aufgebaut und abhängig vom Sichtwinkel zum Motiv ausgerichtet. Auf diese Weise können diverse Inhalte dargestellt werden.
Location Based Services (LBS)
Unter „Location Based Services“ werden standortbezogene Dienste verstanden, im Zuge derer die AR Browser wichtige Informationen zum aktuellen Standort des Benutzers anzeigen. Über GPS wird die Position des Nutzers bestimmt und abhängig davon werden relevante Inhalte geladen. Augmented Reality Browser können Details zu nächstgelegenen Einkaufsmöglichkeiten, Gebäuden, Sehenswürdigkeiten, etc. anzeigen, sowie 3D Inhalte inkl. Animationen darstellen.
Beide Varianten kommen im bekannten Augmented Reality Spiel Pokemon Go zum Einsatz. Auf der einen Seite werden einmal die Bilder erkannt und auf der anderen Seite auch der Ort, an dem sich der Spieler gerade befindet.
Eigenschaften eines AR Browser
- Entwicklung ist günstiger im Vergleich zu einer kompletten AR App
- Bekanntheitsgrad des AR Browsers
- Bestehende Nutzerbasis, teilweise vorinstalliert auf einigen Geräten
- Promotion durch etablierte Kanäle
(vgl. exploringvirtualreality.de)
AR Anwendungsgebiete
Augmented Reality wird und kann mittlerweile schon in allen praktischen Bereichen des Alltags zum Einsatz kommen. Der Vorteil liegt in der Effizienz der Arbeit und in der Fehlervermeidung, da mittels Einblendung zusätzlicher Information am Display Hilfestellung bei komplexen Aufgaben geboten wird. Im medizinischen Bereich können z.B. im Vorfeld per Tomographie oder Ultraschallgeräte aufgenommene Daten dem Operateur mittels AR nicht sichtbare Elemente eingeblendet werden. Einem Mechaniker können z.B. Teile eines Motors beschriftet werden und die nächsten Arbeitsschritte eingebettet werden. Die Navigation im Auto kann mittels Head-Up-Displays an die Windschutzscheibe projiziert werden.
Im Bereich der Architektur eignet sich AR hervorragend für die Visualisierung von Bauvorhaben. Ebenso können historisch zerstörte Gebäude wieder dargestellt werden.
(Augment, 2015)
Als weiteres, vielversprechendes Anwendungsbeispiel kann die AR Übersetzer-App von Google genannt werden. Wird die Kamera auf ein Textfeld gerichtet, so wird am Display der Kamera direkt der übersetzte Text angezeigt.
(Google, 2015)
Um den Kunden einen Mehrwert zu bieten, setzen zunehmend mehr Unternehmen in ihrer Werbung auf AR-Komponenten. IKEA veröffentlichte 2013 einen Katalog, in dem ausgewählte Möbelstücke per App eingescannt werden und anschließend virtuell im Raum platziert werden.
(IKEA, 2013)
Mehr Beispiele findet ihr im Blogbeitrag AR-Marketing: best practice von Richard.
Fazit
Wie man anhand der oben genannten Anwendungsbeispiele sieht wird AR schon in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt. In den kommenden Jahren werden diese und sicher auch noch weitere Bereiche durch kreative und innovative Möglichkeiten mittels AR erweitert werden. Wir dürfen also gespannt sein, wie und wo uns AR noch zu gute kommt.
Quellen
Augmented Minds Ambrus & Lonau GbR, „Was ist Augmented Reality?“ URL: http://www.augmented-minds.com/de/erweiterte-realitaet-anwendung/was-ist-augmented-reality [Stand: 16.06.2017]
Karsten Brodmann, VRB VirtualRealityBrille URL: http://www.exploringvirtuality.de/augmented-reality/ [Stand: 16.06.2017]
Redaktion Wikipedia (2017): „Erweiterte Realität“ URL: https://de.wikipedia.org/wiki/Erweiterte_Realit%C3%A4t [Stand: 16.06.2017]
Videoquellen
Augment (2017): „Augment: Augmented Reality for Architecture & Construction“ URL: https://www.youtube.com/watch?v=wRdeY0–aF4 [Stand: 16.06.2017]
Google (2015): „Google: Google Translate vs. “La Bamba”“ URL: https://www.youtube.com/watch?v=06olHmcJjS0 [Stand: 16.06.2017]
IKEA (2013): „IKEA: Place IKEA furniture in your home with augmented reality“ URL: https://www.youtube.com/watch?v=vDNzTasuYEw [Stand: 16.06.2017]