Augmented Reality

Was ist eine Augmented Reality App?

Augmented Reality App. Software und Hardware revolutionieren Arbeits- und Unterhaltungswelten mit atemberaubenden Möglichkeiten.

Was wir früher nur in fiktiven Filmen für möglich hielten, scheint heute ein typischer Alltag zu sein. Die digitale Revolution setzte ihren Vormarsch fort und brachte eine der modernsten Technologien hervor: Augmented Reality.
Viele Wissenschaftler aus der Vergangenheit stellten sich vor, was Augmented Reality in der Zukunft sein könnte, doch erst die jüngsten technologischen Fortschritte ermöglichten die Verwirklichung dieser Vision.

In den letzten 50 Jahren hat die Augmented-Reality-Technologie die Art und Weise, wie wir Inhalte in der realen Welt konsumieren, enorm verändert. Die Augmented Reality Technologie wurde 1968 mit der Entwicklung des ersten Head-Mounted-Display-Systems durch Ivan Sutherland erfunden. Der Begriff „Augmented Reality“ wurde jedoch erst im Jahre 1990 geprägt. Und wie sieht es heute aus? Soeben wurde an der Consumer Electronics Show 2020 eine nächste Entwicklung angekündigt: die Kontaktlinse mit Augmented Reality.

 

Wegbereiter und Plattformen von Augmented Reality Apps

Wegbereiter und Plattformen, die grosse Bedeutung zur Erstellung von Augmented Reality Apps beigetragen haben, sind hier unten in einer kurzen Liste chronologisch zusammengeführt:

    • Metaio – Metaio wurde 2003 in München gegründet und lieferte als erstes ein Software Development Kit (SDK) zur Programmierung von PC-, Web-, Mobil- und benutzerdefinierten Offline Augmented-Reality-Apps. Metaio ist der Gründer von Junaio, einem kostenlosen mobilen AR-Browser, der für Android- und iOS-Geräte verfügbar war. Im Mai 2015 wurde dieses Unternehmen von Apple Inc erworben.
    • Vuforia – Mit diesem Software Development Kit (SDK) für mobile Geräte können Augmented Reality-Apps erstellt werden. Mithilfe der Computer Vision-Technologie werden Bilder und 3D-Objekte in Echtzeit erkannt und verfolgt. Mit dieser Funktion können Entwickler virtuelle Objekte wie 3D-Modelle und andere Medien in Bezug auf Objekte der realen Welt positionieren und ausrichten, wenn sie über die Kamera eines Mobilgeräts betrachtet werden. Das virtuelle Objekt verfolgt dann die Position und Ausrichtung des Bildes in Echtzeit, sodass die Perspektive des Betrachters auf das Objekt mit der Perspektive auf das Ziel übereinstimmt. Es scheint so, als ob das virtuelle Objekt ein Teil der realen Welt wäre.
    • Wikitude – (World Browser) ist eine Augmented-Reality-App für Mobilgeräte, die von der österreichischen Firma Wikitude GmbH (bis Ende Mai 2011 Mobilizy GmbH) entwickelt und im Oktober 2008 als Freeware veröffentlicht wurde. Wikitude ist auch die erste Mobile App, die auf einem standortbezogenen Ansatz der Augmented Reality basiert.
    • Tango – war ein Projekt von Google, dass Augmented Reality auf Handys zu bringen vermochte und als erstes Projekt die Verwendung von Tiefensensoren nutzte – so wie auf der HoloLens oder Magic Leap One. Damit konnte eine sehr hohe Genauigkeit erzielt werden. Da Tango jedoch spezielle Sensoren benötigt, welche nur auf wenigen Geräten eingebaut wurden, und Apple mit ARKit vorpreschte im Markt, musste Google eine Lösung suchen, auch die breite Masse zu erreichen. Dadurch wurde 2014 Tango eingestellt und durch ARCore ersetzt, obwohl es aus heutiger Sicht immer noch die beste mobile AR Experience ermöglicht. [RG1]
    • ARCore – Google hat Ende August 2018 ein neues AR-System namens ARCore eingeführt als Antwort auf Apple’s ARKit. Es beinhaltet auch die wesentlichen Funktionen um AR Experiences zu entwickeln.
    • ARKit – ist Apples Augmented Reality – Entwicklungsplattform für die neueren iOS-Mobilgeräte, welche die wesentlichen AR Funktion beinhaltet und im Unterschied zu Vuforia und WikiTude kostenlos zur Verfügung gestellt wird. Es macht damit Augmented Reality massentauglich, da eine grosse Verbreitung möglich wurde und die Entwickler es kostenlos nutzen können. Die erstellten AR-Szenen können persistiert und können von anderen Personen, die den Ort später besuchen, auch gesehen werden.
    • VisionLib – Ein SDK welches aus dem Frauenhofer Instititut entstanden ist und sehr gute 3D Objekterkennung ermöglicht.

Heute sind also Vuforia, ARKit, ARCore, VisionLib und WikiTude die meist verwendeten SDKs, um AR Erfahrungen auf Mobiltelefonen zu erleben. Viele Basisfunktionen sind oft identisch, jedoch unterscheiden sie sich in den schwierigeren Themen wie Objekterkennung und Bilderkennung in der Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Stabilität.

 

Was ist AR, VR und MR – Kurz erklärt!

AR – Augmented Reality wird typischerweise auf Geräten mit 2D Bildschirmen verwendet wie Mobiltelefone und Tablets. Es verändert die Ansicht einer realen Umgebung mit überlagerten computergenerierten Bildern, die die Wahrnehmung der Realität verändern. Einfacher gesagt, bei der Verwendung einer AR-App zeigt das Mobilgerät Kameraaufnahmen der realen Welt, die AR-Apps durch digitale Elemente ergänzen.  

VR – Die virtuelle Realität umgibt den Benutzer mit einer virtuellen- und verbirgt die reale Welt. In diesem Fall sprechen die Experten über das Eintauchen in eine virtuelle Realität mithilfe von Virtual-Reality-Apps. Dabei greift der Nutzer mit allen Sinnen auf die angezeigten Erlebnisse zurück und taucht in dieser Welt ein. Die Reise in eine virtuelle Realität erfolgt über eine spezielle VR-Brille.

MR – Die Mixed Reality wird typischerweise auf Datenbrillen verwendet und erlaubt ein volles 3D Erlebnisse. Wie Augmented Reality kombiniert es Elemente der realen und der virtuellen Welt, einschliesslich aller Zwischenstufen der beiden Realitäten. In der Mixed Reality interagieren die Inhalte der virtuellen und der realen Welt und verschmelzen vermehrt miteinander. Wenn Sie beispielsweise eine virtuelle Vase auf einen realen Tisch stellen und den Tisch verschieben, interagiert die Vase mit dem Tisch zusammen. Es verhält sich in einer ganz natürlichen Art und Weise und folgt der Tischbewegung.

   Virtual Reality  Augmented Reality  Mixed Reality
Reale Welt vorhanden?

/

ja ja

Interaktion mit realer und virtueller Welt?

/ ja ja

Dreidimensionales Erlebnis und natürliche Verschmelzung zwischen Inhalten realer und virtueller Welt?

/ / ja

Was kann eine AR App funktional?

Jetzt haben Sie schon etwas mehr über die Begriffe Augmented-, Virtual- und Mixed Reality erfahren. Trotzdem ist es für viele Menschen immer noch eine ziemlich abstrakte und exotische Technologie, die oft mit Science-Fiction aus Hollywood-Filmen verbunden wird. Hologramme, interaktive Displays und virtuelle 3D-Modelle, all diese Dinge existieren schon seit langem und werden immer häufiger benutzt.

Welche Funktionen sind mit einer AR App möglich?

Platzieren von 3D Objekten und sich darum bewegen

Die erste Grundfunktion ist das Platzieren von dreidimensionales Objekten im Raum und ein freies bewege um ein Objekt herum.

Ein gutes Beispiel dafür ist die IKEA PLACE App, mit der die Möglichkeit für Nutzer besteht, vor dem Kauf eines IKEA-Möbels zu überprüfen, ob eine Couch, ein Sessel oder ein neuer Schrank im Schlaf- oder im Wohnzimmer gut passen. IKEA PLACE nutzt dafür eine Augmented Reality Technologie, bei der die Möbel in einer virtuellen Sicht in der realen Umgebung eingefügt werden.

 

 

Möglichst realistische Darstellungen

Licht und Schatten machen mehr als nur eine dunkle Szene zu erhellen, sie sind das Geheimnis, etwas so aussehen zu lassen, als ob es in eine Umgebung gehört. Falsche Licht- und Schatteneffekte sind eine der offensichtlichsten visuellen Diskrepanzen, die ein Betrachter wahrnehmen kann. Als eine gelungene Belichtung hat Google AR Tiere nun auch in die deutsche Suche integriert, in der man viele Tiere in Lebensgrösse im Wohnzimmer sehen kann. Laut Google gelten sie als ein wichtiger Bestandteil der Google-Suche. Diese Funktion ist ganz einfach zu bedienen, man schaltet einfach den AR Modus ein und platziert z.B. eine Schlange oder ein Pinguin im Raum. 

Koenigspython Ar Suche

(Bildquelle: mixed.de)

Google beabsichtigt Augmented Reality in der Suche stets zu erweitern und das mit einem bestimmten Grund, um menschliche Anatomie, Technologie und natürliche Produkte besser widerzuspiegeln.

Räume erkennen und einscannen

Ein wichtiger Teil der realistischen Darstellung gehört auch die Erkennung der Räume. Das ermöglicht AR-Inhalte in einer natürlichen Art und Weise vor oder hinter den Menschen oder Objekten zu zeigen. Mit den Upgrades, die Teil der brandneuen Depth-API von ARCore oder dem People Occlusion von ARKit sind, können Entwickler in Kürze die Geometrie der Räume oder von Personen zu erkennen. Dies erlaubt es auch so genannte Okklusionen durchführen, bei denen ein künstliches Objekt durch andere reale Objekte in einer Szene verborgen werden kann. Zum Beispiel zeigt das ARKit von Apple eine Frau, die vor dem AR-Inhalt steht – hier ein Flugzeug – und man kann merken, dass die Umgebung sehr “natürlich” aussieht, wie im Foto unten:

ARKit Apple

(Bildquelle: Developer Apple)

Oder ein anderes Beispiel, stellen Sie eine virtuelle Katze in Ihr Wohnzimmer und Sie können sehen, wie die Katze aus Ihrem Blickfeld verschwindet, wenn Sie Ihre Kamera so ausrichten, dass eins Bett, ein Tisch oder ein anderer Gegenstand dazwischen steht:

ARKit Apple

(Bildquelle: The Verge)

Vernetzung, gemeinsames Erlebnis und speichern von AR-Inhalten

AR Cloud

Die AR Cloud wird die immersive Technologie verändern. Für Augmented Reality dürften das Aufkommen von 5G und die Fortschritte in der Mobilfunktechnologie eine entscheidende Rolle spielen. Die wichtigste Entwicklung für die Einführung von AR wird jedoch die AR-Cloud sein.

Wieso?

Weil AR im grossen Stil nur dann funktionieren kann, wenn zuvor eine AR Cloud aufgebaut wurde. Denn die AR Cloud ermöglicht, Informationen und Erfahrungen zu erweitern, zu teilen und an bestimmte physische Standorte zu binden, damit sie für alle Apps und Geräte bestehen bleiben.

Im Wesentlichen erfasst eine App, sei es auf einem Mobiltelefon oder einer 3D Datenbrille die Bildinformatione und Tiefeninformation in seiner Umgebung und gleiche es mit der AR Cloud Datenbank ab. Damit kann der exakte Ort und die Blickrichtung des Benutzers ermittelt werden und zwar zentimetergenau. Ist der Ort und die Ausrichtung bekannt, können dann die dreidimensionalen Inhalt eingeblendet werden die andere Benutzer oder ein System bereitgestellt haben.

Ein Beispiel dazu ist Minecraft Earth, wobei schon auf der E3 2015 Microsoft Minecraft AR für die Augmented-Reality-Brille Hololens zeigte. Doch erst vier Jahre später, zum zehnjährigen Jubiläum von Minecraft, wird es konkret: Microsoft hat eine Augmented Reality-Version des beliebten Aufbauklassikers von Mojang veröffentlicht im Dezember 2019. Zwar nicht für eine AR-Brille, aber dafür in Form von Smartphone-AR. Spieler können also raus in die reale Welt und ihre Umgebung im Stil von Minecraft sehen und gestalten.

Minecraft

Navigation und Pfad: Indoor Navigation

Die AR Cloud ermöglicht nicht nur die Darstellung von Inhalten an einem Ort, sondern beflügelt auch die Navigation – viel genauer als GPS es ermöglicht und auch in Gebäuden.

Es wird geschätzt, dass die Verbreitung von AR-basierten Indoor-Navigationsanwendungen in verschiedenen Verbrauchersektoren in den kommenden Jahren mit der Weiterentwicklung der Technologien ein enormes Wachstum verzeichnen wird. Da die Benutzer zunehmend digitaler werden und bereit sind, neue Technologien in ihrem täglichen Leben anzuwenden.

Die Indoor-Navigation unterscheidet sich hinsichtlich der Komplexität erheblich von der Outdoor-Navigation. Bei der Navigation im Freien nutzen derzeit Millionen von Menschen die Technologie, da sie nicht viel Leistung erfordert und die Technologie etabliert und standardisiert ist. Moderne Smartphones und sogar Smartwatches verfügen über integriertes GPS und Maps.

Die AR-Indoor-Navigationstechnologie ist dagegen recht komplex, da sie sehr rasch aus den Bilddaten der Kamera die genaue Verortung und Blickrichtung des Benutzer ermitteln muss – auch wenn die Umgebung sich ändert, sei es aufgrund andere Lichtverhältnisse, dem Aufkommen von Menschenmassen oder eben nicht sowie Änderungen an der Umwelt wie neue Werbeplakate.

Dass dies jedoch bereits möglich ist,zeigt als Beispiel die SBB AR Preview App. Sie funktioniert zuverlässig und man kann sich damit am Bahnhof besser zurechtfinden, sowie Echtzeitinformationen über seine Reise anzeigen. Die aktuelle Version der App erleichtert Ihnen die Orientierung und Reiseplanung im Zürich Hauptbahnhof und an weiteren Haltestellen in der ganzen Schweiz.

srb-ar

 

Wie kann man AR Apps im Businessalltag einsetzen?

Viele heutige Beispiele von Augmented Reality Apps finden Anwendung im Marketing und im Bereich Consumer AR in dem sie die Auswahl von Produkten oder die Markeneinstellung von Konsumenten mitbeeinflussen. Zum Beispiel:Sie kaufen ein Hemd und versuchen ein Paar anzuziehen, um zu entscheiden, welches am besten zu Ihnen passt. Oder Sie machen einen Rundgang durch eine Wohnung in Porto, die Sie diesen Sommer mieten möchten. Oder Sie suchen nach einem neuen Tisch für Ihr Wohnzimmer, möchten aber nicht stundenlang in Zeitschriften rumblättern, sondern direkt sehen, wie der Tisch in Ihrem Wohnzimmer aussehen kann, bevor Sie den Kauf in Erwägung ziehen. Stellen Sie sich vor, Sie können dies bequem von zu Hause aus tun! Und wie ist das möglich? Durch AR- und VR-Apps.

AR und VR verschmelzen die Grenzen zwischen physischer und digitaler Welt. Denn Sie bieten eine neue Art der Interaktion mit Kunden, Kollegen und der Welt um uns herum. AR und VR verfügen über ein enormes Marktpotential, das die Arbeit und das Leben einfacher macht.

Auch im Alltag von Firmen finden Augmented Reality Apps Einzug. Enterprise Augmented Reality wird immer wichtiger und hilft Firmen ihre Effizienz-, Kosten- und Innovationsziele zu erreichen.

Planung und Bau

So zum Beispiel im Planung und Bau. Mit der Sitevision des Augmented Reality Systems von Trimble können Sie Strassen-, Schienen- und Geländepläne mit unglaublicher Genauigkeit visualisieren. So können sie die Zusammenarbeit in Projekten erleichtern und auch die Kommunikation zwischen den verschiedenen Bauparteien erleichtern.

Inspektion und Montage

Mit unserer Augmented Reality App Inspect AR erzielen wir in Firmen unterschiedlicher Grössen und Branchen messbare Erfolge, beispielsweise können Kunden von AugmentIT im Schnitt eine 32 Prozent effizienter arbeitende Mitarbeiterschaft erzielen.

Am häufigsten findet die Augmented Reality App Inspect AR bei Aufgaben wie Inspektionen und Wartungen Verwendung. Von Inspect AR profitieren zum Beispiel viele Prozesse aus den Bereichen von Anlagekontrollen, Kontrollrundgängen, Ein- und Ausgangsprüfungen, Endabnahmen, Sicherheits- und Compliance-Überprüfungen sowie Wartungsarbeiten und Qualitätssicherungen.

Aber auch im Bereich Montage findet Inspect AR Einsatz. Inspect AR wirkt dabei als eine Art virtuelle Schablone, die bereits während der Montage hilft, Mängel zu erkennen und zu beheben. Ein weiteres Einsatzgebiet von Inspect AR sind Trainings, Schulungen und Einarbeitungen. Inspect AR unterstützt Firmen dabei, ihre Mitarbeitenden so zu schulen, dass sie Anlagen und Produkte effizienter reparieren können.

Ein grosser Vorteil von Inspect AR ist überdies, dass man verschiedene Geräte für die gleiche Inspektion nutzen kann. Dabei besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere Mitarbeiter an der gleichen Inspektion teilnehmen können. Ein weiterer Vorteil von Inspect AR ist überdies die effiziente Arbeit, die Steigerung und Sicherstellung der Qualität bei den ausgeführten Inspektionen. Es besteht auch die Möglichkeit Daten zu analysieren und durch geringerer Anzahl von weniger qualifizierten Arbeitern sogar einen Einsatz in komplexeren Tätigkeiten zu ermöglichen. Übrigens ist die Augmented Reality App von AugmentIT auf allen aktuellen Android-Handys und -Tablets, AR-Brillen und Industrielösungen (RealWear) nutzbar.

 

Die Augmented Reality App im OP-Saal von morgen

Die Augmented Reality App hat nicht nur das Potenzial die Gesundheit von Personen zu schützen, sondern auch Leben zu retten, stellt ein Projekt an der Universitätsklinik für Neurochirurgie am Inselspital in Bern unter Beweis.

Hier wird seit Kurzem eine neuartige Mixed Reality genutzt, um Anwendungsgebiete in der Neurochirurgie zu üben. Beispielsweise können Patientenbefunde und CT- sowie MRI-Scans über die HoloLens visualisiert werden. Unter realistischen Bedingungen ist es den Chirurgen alsdann möglich, im Team den Operationsablauf zu strukturieren und mögliche Komplikationen sowie patientenspezifische Besonderheiten wie zum Beispiel Gefässverengungen frühzeitig zu erkennen. Diese erhöht das Verständnis der Situation, reduziert aber auch Fehler. Das virtuelle Abbild eines Organs oder Körpers konnte durch eine Augmented Reality App alsdann detailgetreu visualisiert werden und mittels AR Technologie lassen sich die Operationsschritte präzise planen.

Wohin geht die Reise im 2020?

Unternehmen können AR-Apps immer besser und vor allem produktiver einsetzen. Sie funktionieren stabiler, sicherer und sind skalierbar, um einen echten Mehrwert zu bringen.

Die Verfügbarkeit von neuen Geräten wie der HoloLens 2 und neuer Software machen Augmented und Mixed Reality Apps attraktiv für den produktiven Einsatz.

In Inspect AR, HoloLens 2 setzen wir hohe Erwartungen. Sie auch? Dann lassen Sie uns doch gleich heute damit beginnen!

Sie haben Fragen zum Thema Augmented Reality App? Gerne können Sie einen Termin für eine Beratung oder Produktvorführung mit uns vereinbaren. Unser Team freut sich, mit Ihnen in Ihre Arbeitswelt einzutauchen und für Sie produktiven Nutzen zu schaffen.

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2020-02-18T14:49:07+00:00