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!

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