Virtual Reality Technologie und Umsetzung

24 Juli 2017  

Was ist Virtual Reality

Vir­tu­al Real­i­ty (VR) ist die Schaf­fung ein­er virtuellen Welt in die der Betra­chter ein­tauchen, sich in ihr bewe­gen und seine Fan­tasien und Vorstel­lun­gen umset­zen kann. Es ist eine vom Com­put­er geschaf­fene Welt ohne reale Gegen­stände. Vir­tu­al Real­i­ty bildet eine hochw­er­tige Benutzer­schnittstelle, die über Kopf- und Hand­be­we­gun­gen, über Sprache, Tastsinn und sog­ar Gedanken ges­teuert wird.

Mehr zu Beratung und indi­vidu­eller Umset­zung von Vir­tu­al Real­i­ty Lösun­gen

Welche Ansätze zur Umsetzung von Virtuell Reality gibt es?

Neben Ansätzen wie VR Brillen, VR Hüllen für Smart­phones und unter­schiedlich­sten Eingabegeräten für Vir­tu­al Real­i­ty, gibt es natür­lich auch Vir­tu­al Real­i­ty Kam­eras und Kon­tak­tlin­sen die the­o­retisch Vir­tu­al Real­i­ty unter­stützen. Wir zeigen euch die aktuelle Sit­u­a­tion und stellen euch alle wichti­gen Ansätze und Möglichkeit­en zur Umset­zung vor.

Hardware für Virtual Reality

 Vir­tu­al Real­i­ty beste­ht immer aus zwei unter­schiedlichen Din­gen, der Hard­ware und der Soft­ware. In bei­den Bere­ichen gibt es vielfältige Ansätze, die unter­schiedliche Vor- und Nachteile haben.

Standalone Virtual Reality

Stand­alone Vir­tu­al Real­i­ty Devices umfassen sowohl die Dis­plays, als auch die notwendi­ge Hard­ware um die Soft­ware auszuführen. Dies wird momen­tan meis­tens über einen Com­put­er in einem Ruck­sack gelöst, welch­er mit dem Head­set ver­bun­den wird. Dieses Vorge­hen hat den Vorteil das der User sich völ­lig Frei bewe­gen kann und nicht durch Kabel an der Bewe­gung gehin­dert wird.
Die zwei Nachteile dieses Ansatz sind, der Ruck­sack ist auf­grund der benötigten Bat­terie Leis­tung rel­a­tiv schw­er und die Laufzeit der Lösun­gen ist eingeschränkt auf meist 60 — 90 Minuten.

MSI VR One Backpack PC

XMG Walker VR Backpack PC

Brillen bzw. Headsets für Virtual Reality

Virtuell Real­i­ty Head­sets sind kom­plette Devices die zwei Dis­plays für jedes Auge und Lage­sen­soren für die Bewe­gun­gen mit­brin­gen. In Abgren­zung zu Stand­alone Devices brauchen Brillen immer auch einen Com­put­er oder eine Kon­sole auf welch­er die Soft­ware aus­führt, an diesem wer­den die meis­ten Head­sets per USB und HDMI angeschlossen.

Oculus Rift

Ocu­lus Rift ist ein Head-Mount­ed Dis­play für Vir­tu­al Real­i­ty. Die Ocu­lus VR brachte 2013 eine erste Ver­sion für Entwick­ler auf den Markt und würde dann 2014 von Face­book gekauft. Die End­kun­den-Ver­sion wurde am 06.01.2016 weltweit aus­geliefert.

HTC Vive

HTC Vive ist ein Head-Mount­ed Dis­play für Vir­tu­al Real­i­ty. Die HTC brachte im April 2016 seine End­kun­den­ver­sion dieser Vir­tu­al Real­i­ty Brille auf den Markt. Anders als die Ocu­lus Rift wird keine Kam­era für die Posi­tions­bes­tim­mung genutzt son­dern Laser, was eine deut­lich exak­tere Bes­tim­mung der Posi­tion im Raum bringt.

Virtual Reality mit Smartphones

Da Smart­phones alle notwendi­gen Ele­mente — Dis­play, Bewe­gungssen­soren und Soft­ware — mit­brin­gen ist es natür­lich nahe­liegend mit speziellen Hüllen aus einem Smart­phone eine Vir­tu­al Real­i­ty Umge­bung zu schaf­fen. Dies hat den Vorteil der gerin­gen Kosten und das kein­er­lei Kabel benötigt wer­den. Nachteilig ist das meist keine zusät­zlichen Sen­soren ver­baut wer­den, was kein Track­ing im Raum oder ander­weit­i­gen VR-Effek­te zulässt.

Google Cardbord

Google Card­bord ist eine Hülle die es ermöglicht das eigene Smart­phone als Vir­tu­al real­i­ty Brille zu nutzen. Card­bord kann entwed­er bestellt wer­den oder alter­na­tiv bietet Google eine Anleitung sich eigene Card­bor­ds zu bauen, aus Pappe mit ein­fachen Teilen.
Google set­zt hier­bei auf die Idee „VR for every­one“, daher auf die schnelle und flächen­deck­ende Ver­bre­itung von Vir­tu­al Real­i­ty

Carl Zeiss VR One Plus

Ist eine Vir­tu­al Real­i­ty Hülle für Smart­phones vom deutschen optik­spezial­is­ten Zeiss. Es war eine zeit­lang die am besten Ver­ar­beit­ete Hülle für Smart­phones wie das iPhone 6 oder das Sam­sung Galaxy. Nachteilig war das es keinen Zugriff auf die Knöpfe des Smart­phones gab was die Bedi­enung erschw­erte.

Virtual Reality Controller

Für die per­fek­te Vir­tu­al Real­i­ty — Welt benötigt man neben dem Device für die Augen und Ohren auch Devices für die Eingabe. Je natür­lich­er diese aus­ge­führt sind, desto bess­er wird die Illu­sion der Real­ität für den Nutzer

Virtual-Reality-Laufstall

Inner­halb von VR Lauf­ställen kön­nen Nutzer sich­er bewe­gen und Spie­len ohne das die Gefahr beste­ht mit Objek­ten oder Wän­den zu kol­li­dieren. Ger­ade wenn große Flächen virtuell dargestellt wer­den sollen, die der Nutzer erkun­den kann bieten sich Laufkä­fige / Lauf­ställe an um dem Nutzer max­i­male Bewe­gungs­frei­heit bei min­i­maler Fläche zu gewährleis­ten.

Virtual-Reality Joysticks / Klassische VR Kontroller

Die ein­fach­ste Form um Vir­tu­al Real­i­ty Umge­bun­gen zu steuern sind sich­er Devices wie Con­troller und Joy­stick­es die der User in der Hand hält und damit Funk­tio­nen aus­führen kann. Sehr gut angenom­men wer­den solche Steuerungse­le­mente bei jün­geren Nutzern, da diese die Bedi­enung bere­its von Kon­solen und Spie­len ken­nen. Zusät­zliche Kon­troller stören aber fast immer das tiefe Ein­tauchen von Nutzern in die virtuelle Welt.

Hand- und Körpererkennung

Die Erken­nung von Hand und Kör­per­be­we­gun­gen ohne zusät­zlichen Con­troller ist opti­mal geeignet um das Gefühl der Immer­sion zu ver­stärken und den Benutzer so noch stärk­er in die virtuelle Welt ein­tauchen zu lassen. Die bekan­ntesten Beispiele sind Leap Motion, die Hand­be­we­gun­gen in Vir­tu­al Real­i­ty umset­zen und Microsoft Kinect — Mit dieser Tiefenkam­era wird der ganze Kör­p­er zum Con­troller.

Virtual Reality Holodecks#

Auf Basis von Kam­era und Infrarot Tech­nolo­gie sind bere­its heute Vir­tu­al Real­i­ty Holodecks, also große Räume mit ein­er umfassenden virtuellen Umge­bung möglich. Hierzu wer­den die Räume mit Sen­soren aus­ges­tat­tet, die die Posi­tion des Nutzers und seine Bewe­gun­gen in der Real­ität in die virtuelle Welt umset­zen. Das einzige Prob­lem hier­bei ist, das Objek­te wie Tis­che, Stüh­le und Wände im echt­en Raum den Benutzer noch ein­schränken, hier muss eine gutes Sto­ry­telling im Virtuellen Raum für entsprechende Adap­tion der Gegen­stände sor­gen.

Virtual Reality Kameras

Virtuell Real­i­ty Kam­eras ermöglichen es Videos für Vir­tu­al Real­i­ty Head­sets zu pro­duzieren und fast immer auch nor­male 360° Videos aufzunehmen.

360° Kameras

Die 360° Kam­eras nehmen meist über zwei Lin­sen die Umge­bung auf. Die bei­den Lin­sen sind gegenüber ange­bracht um mit zwei Kugel­panora­men also 2x 360° x 180° abzudeck­en. Da der Men­sch aber für echte Tiefen­wahrnehmung zwei unter­schiedliche Bilder auf den bei­den Augen braucht erfol­gt die Berech­nung für Vir­tu­al Real­i­ty Filme dann mith­il­fe von Soft­ware.

360° und 3D Tiefeninformationen

Echte Vir­tu­al Real­i­ty Kam­eras fil­men ana­log der 360° Kam­eras mit zwei Kugel­panora­men set­zen aber pro Kugel zwei ver­set­zte Lin­sen ein. Dies sorgt später für die Ausspielung der richti­gen Bilder für das rechte und linke Auge des Men­schen. Dadurch kön­nen Men­schen bess­er Posi­tions-Infor­ma­tio­nen wahrnehmen. Die bekan­nteste Kam­era ist Vuze, die auch VR-Livestream­ing erlaubt.

Software für Virtual Reality

 Vir­tu­al Real­i­ty beste­ht immer aus zwei unter­schiedlichen Din­gen, der Hard­ware und der Soft­ware. In bei­den Bere­ichen gibt es vielfältige Ansätze, die unter­schiedliche Vor- und Nachteile haben.

Engines für Virtual Reality Projekte

 WebVR

Web­VR ist eine Javascript API die es ermöglicht im Brows­er Vir­tu­al Real­i­ty Inhalte direkt in VR Sys­te­men wie Ocu­lus Rift oder Google Card­bord wiederzugeben. Die treibende Kraft hin­er Web­VR sind Face­book mit Ocu­lus und Google mit sein­er Vir­tu­al Real­i­ty Umge­bung

Unity3D

Unity3D ist eine Entwick­lungsplat­tform für inter­ak­tive Anwen­dun­gen und Spiele, mit ein­er bre­it­en Unter­stützung für alle VR Vari­anten, ob Card­board, HTC Vive oder Ocu­lus Rift.

Unreal Engine

Die Unre­al Engine ist eine aus­gereifte kostenpflichtige Spiele Engine mit guter VR Unter­stützung. Mith­il­fe der Unre­al Engine wurde z.B. Bat­man Arkham VR umge­set­zt.

Cryengine

Die Cryengine von der deutschen Fir­ma Cry­tek ist eine kostenpflichtige Entwick­lung­plat­tform für 3D Spiele mit Unter­stützung für alle wichti­gen VR Funk­tio­nen

Lumberyard

Lum­ber­yard von Ama­zon ist eine kosten­lose Vari­ante der Cryengine von Cry­tek die Vir­tu­al Real­i­ty für  Ocu­lus­Rift, HTC Vive und Open Source Vir­tu­al Real­i­ty (OSVR) head-mount­ed dis­plays (HMD) unter­stützt. Momen­tan ist die Soft­ware allerd­ings für iOS und Android nur eingeschränkt empfehlenswert, da einige Funk­tio­nen noch nicht imple­men­tiert sind.

Weitere Software für virtual Reality

Virtual Reality Livestreaming

Livestream­ing von Konz­erten, Messen und Sportereignis­sen ist ein sehr span­nen­des The­ma — Wir set­zen hier­für die Orah 4i und die zuge­hörige Soft­ware Vahana VR ein um beste Ergeb­nisse zu erhal­ten. Die Kom­bi­na­tion ermöglicht es sehr gute Ergeb­nisse bei Liveüber­tra­gun­gen auf VR Umge­bun­gen zu erhal­ten.

Social Media Virtual Reality

Die näch­ste Evo­lu­tion von Social Media wird die Umset­zung in Aug­ment­ed Real­i­ty und Vir­tu­al Real­i­ty sein. Hier­bei ist momen­tan Face­book mit Spaces das beste Beispiel mit ein­er span­nen­den Beta-Ver­sion. Diese zeigt bere­its inter­es­sante Ansätze für soziale Inter­ak­tio­nen der Zukun­ft. Für Unternehmen ist die direk­te Kom­mu­nika­tion weltweit mit inter­essierten Fans eine span­nende und her­aus­fordernde Auf­gabe mit hohem Poten­tial Marken nach­haltig im Mind­set der Kun­den zu ver­ankern.

 

 

Fazit zu Virtual Reality Projekten

Es gibt eine Vielzahl von unter­schiedlichen Devices und Soft­ware-Engines für die Umset­zung von Vir­tu­al Real­i­ty Pro­jek­ten. Je nach Ein­satzszenario und Konzep­tion bieten sich unter­schiedliche Kom­bi­na­tio­nen für die Entwick­lung von Vir­tu­al Real­i­ty App­lika­tio­nen an. Am besten sprechen Sie uns mit Ihrer Idee an und wir zeigen Ihnen die beste Vari­ante für die Umset­zung Ihres VR Pro­jek­ts!