Erweiterte Realitäten: Was es mit AR, VR & Co. auf sich hat

Erweiterte Realitäten werden seit Jahren als Zukunftstechnologien gehandelt. Längst sind Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR) nicht mehr nur Begriffe aus der Science-Fiction-, sondern immer öfter aus der Alltagswelt.

Sie sind zu Schlüsseltechnologien geworden, die unser Verständnis von Realität und Interaktion grundlegend verändern. Doch was verbirgt sich hinter diesen Konzepten, wer sind die großen Spieler in diesem innovativen Feld, und welche Anwendungen gibt es bereits?

Was ist Augmented Reality (AR)?

Augmented Reality (kurz: AR), erweitert unsere reale Welt, indem digitale Informationen in Form von Bildern, Videos oder Daten in Echtzeit über die reale Umgebung gelegt werden. Diese Technologie ermöglicht es, durch das Display eines Smartphones oder spezielle AR-Brillen zusätzliche Inhalte in die reale Welt zu integrieren, was eine nahtlose Verschmelzung von digitaler und physischer Welt ermöglicht.

Von interaktiven Karten, die sich über das Stadtbild legen, bis hin zu Anwendungen in der Bildung, die komplexe Konzepte greifbar machen, eröffnet AR neue Perspektiven und Anwendungsbereiche.

Was ist Virtual Reality VR?

Virtual Reality (Kurz: VR) nimmt den Nutzer mit in eine vollständig computergenerierte Welt. Durch das Tragen einer VR-Brille wird der Nutzer in eine digitale Umgebung versetzt, die alle Sinne anspricht. Diese immersive Erfahrung ermöglicht es, in Szenarien einzutauchen, die in der realen Welt unmöglich oder unzugänglich wären. Von virtuellen Reisen zu entfernten Planeten bis hin zu realitätsnahen Simulationen für das Training von Chirurgen bietet VR ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten.

Was ist Mixed Reality?

Mixed Reality (MR) kann als die nächste Evolutionsstufe von AR und VR betrachtet werden. Diese Technologie vereint das Beste aus beiden Welten, indem sie reale und virtuelle Umgebungen miteinander verschmelzen lässt. Objekte und Personen aus der realen Welt können in Echtzeit mit digitalen Inhalten interagieren. Diese fortschrittliche Interaktion eröffnet neue Möglichkeiten in Bereichen wie der Fernwartung, dem Produktdesign und der Bildung.

Welche Beispiele gibt es für AR- und VR-Anwendungen?

Die Anwendungen von AR und VR reichen von Unterhaltung und Spielen bis hin zu Bildung und Industrie. In der Unterhaltungsindustrie ermöglichen VR-Spiele wie "Beat Saber" oder "Half-Life: Alyx" ein vollständig immersives Spielerlebnis. AR-Anwendungen wie "Pokémon Go" haben gezeigt, wie diese Technologie die Art und Weise, wie wir spielen und interagieren, revolutionieren kann. In der Bildung ermöglichen AR-Apps wie "Anatomy 4D" Studierenden, komplexe biologische Strukturen in 3D zu erforschen.

Wie haben sich die AR- und VR-Technologien historisch entwickelt?

Bereits in den 1960er-Jahren legte Ivan Sutherland, ein Computerwissenschaftler, der oft als "Vater der Computergrafik" bezeichnet wird, den Grundstein für die erweiterte und virtuelle Realität. Sutherland entwickelte das "Sword of Damocles", das als das erste VR-Head-Mounted Display-System gilt und den Nutzern eine primitive, drahtgezeichnete 3D-Umgebung bot. Obwohl dies streng genommen eine VR-Technologie war, ebnete Sutherlands Arbeit den Weg für die Entwicklung von AR-Technologien, indem sie zeigte, wie digitale Bilder in das Sichtfeld eines Benutzers integriert werden können.

In den folgenden Jahrzehnten machten verschiedene Forscher und Entwickler Fortschritte im Bereich der erweiterten Realität. Einer der bedeutendsten Momente in der Geschichte der AR war die Entwicklung des ersten funktionellen AR-Systems namens "Videoplace" in den 1970er-Jahren durch Myron Krueger. Kruegers Videoplace kombinierte Projektionen und Videoaufnahmen, um interaktive Umgebungen zu schaffen, in denen Benutzer mit virtuellen Objekten interagieren konnten.

Ein weiterer Meilenstein wurde in den 1990er-Jahren erreicht, als Tom Caudell, ein Forscher bei Boeing, den Begriff "Augmented Reality" prägte, um eine digitale Anzeigetechnik zu beschreiben, die verwendet wurde, um Montagelinienarbeitern in der Flugzeugfertigung zu helfen, indem sie Kabelwege durch die Verwendung von Head-Mounted Displays visualisierte.

Im akademischen Bereich leisteten Forscher wie Steve Mann wesentliche Beiträge zur Entwicklung tragbarer Computing- und AR-Technologien. Mann, der oft als "Vater des Wearable Computing" bezeichnet wird, entwickelte in den 1980er und 1990er-Jahren verschiedene Wearable-Geräte, die als frühe Versionen von AR-Brillen angesehen werden können.

Welche Player gibt es heute für AR- und VR-Anwendungen?

Der Durchbruch in der kommerziellen Verfügbarkeit von AR-Brillen begann jedoch erst im 21. Jahrhundert, als die Fortschritte in der mobilen Technologie und Miniaturisierung die Entwicklung von kompakteren und benutzerfreundlicheren AR-Geräten ermöglichten. Google Glass, eingeführt im Jahr 2013, war eines der ersten Produkte, in dem AR-Technologie in eine leicht tragbare Brille integriert wurde, obwohl es hauptsächlich aufgrund von Datenschutzbedenken und begrenzter Funktionalität auf gemischte Reaktionen stieß und 2023 schließlich eingestellt wurde.

Die Landschaft der AR- und VR-Technologien wird trotzdem weiterhin von den Schlüsselakteuren der Big-Tech-Szene dominiert. Auch Unternehmen wie Apple, Meta und Microsoft haben in den vergangenen Jahren massiv in die Entwicklung und Verbreitung von AR- und VR-Technologien investiert. Die Techgiganten treiben nicht nur die Hardware – wie Brillen und Headsets – voran, sondern entwickeln auch Softwareplattformen und Anwendungen, die das Potenzial dieser Technologien voll ausschöpfen.

Wie hat sich Metas Quest entwickelt?

Die Facebook-Mutter etwa übernahm 2014 Oculus VR, das Unternehmen hinter den Oculus-Headsets, für knapp zwei Milliarden Dollar. Die kommerzielle Version des Oculus Rift, ein VR-Headset, das an einen Computer angeschlossen wird, wurde im März 2016 auf den Markt gebracht und markierte einen ersten bedeutenden Moment in der Popularisierung der Virtual Reality für Verbraucher. In den ersten zwölf Monaten verkaufte Meta knapp eine halbe Million Einheiten – insgesamt waren es 1,5 Millionen.

Der Oculus Quest, ein eigenständiges VR-Headset, das keinen PC benötigt, wurde im Mai 2019 veröffentlicht und verkaufte sich in den ersten 12 Monaten mit 1,7 Millionen Einheiten. Vor Kurzem debütierte die dritte Generation, die Meta Quest 3. Insgesamt hat der Facebook-Konzern mehr als 20 Millionen Quest-Headsets verkauft.

Wie hat sich Microsofts HoloLens entwickelt?

Microsoft hat sich mit seiner HoloLens als einflussreicher Player im Bereich der erweiterten Realität (AR) etabliert, insbesondere im Unternehmens- und Bildungssektor. Die HoloLens, die nicht als reines Unterhaltungsgerät positioniert ist, sondern vielmehr als ein Werkzeug für professionelle Anwendungen und Entwicklung, ist für Nischensegmente wie Design, Fertigung, Medizin und Bildung gedacht.

Die erste Version der HoloLens wurde im März 2016 veröffentlicht, während die zweite Version, die HoloLens 2, im November 2019 auf den Markt kam. Die HoloLens 2 brachte verschiedene Verbesserungen gegenüber ihrem Vorgänger, darunter ein erweitertes Sichtfeld, verbesserte Hand- und Augenerkennung sowie einen höheren Tragekomfort. Die weitaus hochpreisigeren HoloLens-Modelle als Meta Quest – die HoloLens kostet etwa knapp 4000 Euro – haben sich entsprechend in weitaus geringerem Umfang verkauft. Bis Ende 2022 sollen etwa 300.000 Einheiten abgesetzt worden sein.

Was verändert sich durch Apples Vision Pro?

Mit der Einführung von Apples Vision Pro wird ein neues Kapitel in der Welt der erweiterten Realitäten aufgeschlagen. Die hochentwickelte Mixed-Reality-Brille kam Anfang Februar unter maximalem Medienbuhei bislang nur in den USA auf den Markt.

Apple verspricht einmal mehr ein neues Zeitalter – nämlich die Ära des „Spatial Computings“: eine Technologie, die die physische Welt um uns herum in den digitalen Prozess einbezieht. Die Grenzen zwischen realer und digitaler Welt verwischen dabei zusehends, indem die Apple Vision Pro ein hochauflösendes Display und fortschrittliche Sensortechnologie nutzt, um eine noch nie dagewesene Integration digitaler Inhalte in das Sichtfeld des Nutzers zu ermöglichen. Apples Mixed-Reality-Headset könnte die Art und Weise, wie wir arbeiten, lernen und kommunizieren, grundlegend verändern.

Was sind die Marktperspektiven für AR und VR?

Die Marktperspektiven für AR und VR sind auf exponentielles Wachstum ausgerichtet. Analysten prognostizieren ein starkes Wachstum in den kommenden Jahren, getrieben durch Fortschritte in der Technologie, sinkende Kosten für Endverbrauchergeräte und eine zunehmende Anzahl von Anwendungen über verschiedene Branchen hinweg.

Insbesondere die Kombination von AR und VR mit anderen Technologien wie KI und dem Internet der Dinge (IoT) könnte zu immer neuen Anwendungsszenarien führen. Die Wachstumsschätzungen variieren je nach Marktforscher deutlich. So rechnet IDC etwa damit, dass sich das Volumen der abgesetzten AR- und VR-Headsets von rund 8 Millionen Einheiten im vergangenen Jahr auf 28,6 Millionen Einheiten in Jahr 2027 mehr als verdreifacht. Bis 2026 könnten die mit AR und VR erzielten Erlöse zwischen 50 und 100 Milliarden Dollar betragen, mutmaßen Branchenexperten.

Was sagen Kritiker?

Trotz des großen Potenzials von AR und VR gibt es auch zahlreiche Kritik an der neuen Technologie. Bedenken hinsichtlich Datenschutz, Cybersicherheit und der potenziellen sozialen Isolation durch immersive Technologien werden häufiger. Kritiker warnen vor der Möglichkeit, dass Nutzerdaten missbraucht werden könnten, um noch gezieltere Werbung zu ermöglichen oder um Verhaltensprofile zu erstellen.

Zudem gibt es Bedenken hinsichtlich der Langzeitauswirkungen intensiver VR-Nutzung auf die physische und psychische Gesundheit, insbesondere in Bezug auf Augenbelastung, Bewegungskrankheit und Realitätsverlust. Die Frage der sozialen Isolation ist ebenfalls präsent, da immersive Technologien potenziell dazu führen könnten, dass Nutzer weniger Zeit in der physischen Welt und mit realen sozialen Interaktionen verbringen.

Das Techportal The Verge berichtet etwa wenige Tage nach dem Launch von Apples Vision Pro von zahlreichen Fällen, in denen Apple-Fans auf Plattformen wie X und Instagram über Symptome wie Kopfschmerzen, Schwindel und geplatzte Blutgefäße im Auge klagen. Apples Datenbrille wurde daraufhin von einigen Nutzern zurückgegeben.