Mixed Reality: Definition und Nutzen
Liest oder hört man von Virtual und Augmented Reality, so fällt sehr schnell ein weiteres Wort: Mixed Reality. Was genau hat es damit auf sich und wie lässt sich die Technologie gewinnbringend nutzen?
Was ist Mixed Reality?
Wie viele Begriffe, die neue und innovative Technologien beschreiben, wird auch die Bezeichnung “Mixed Reality” sehr unterschiedlich verwendet und unterliegt einer gewissen Dynamik. Wir versuchen an dieser Stelle also ein wenig Ordnung ins Definitions-Wirrwarr zu bringen. Bevor wir das tun, sollten wir allerdings noch einen Schritt zurücktreten und klären, wie sich Virtual Reality und Augmented Reality voneinander unterscheiden – und wo genau Mixed Reality oder MR ins Spiel kommt.
MR, AR, VR: Was sind die Unterschiede zwischen Augmented, Virtual und Mixed Reality?
Virtual Reality beschreibt das Eintauchen in eine komplett digitale und meist auch interaktive Welt. Die User haben eine VR-Brille auf, die rundherum geschlossen ist und die Außenwelt somit ausblendet. Das Ziel ist hier eine maximale Immersion, also das vollständige Eintauchen in die virtuelle Welt.
Im Gegensatz dazu sind Mixed Reality Brillen transparent, die Außenwelt ist also weiterhin sichtbar. Bei Augmented Reality legen sich nun digitale Objekte über die Realität und erweitern diese beispielsweise mit Informationstafeln, Markierungen oder kleinen Cartoon-Figuren.
Bei Mixed Reality, so zumindest nach unserer Definition, geht diese Erweiterung noch einen Schritt weiter. Hier liegen die virtuellen Objekte nicht nur wie eine zusätzliche Ebene über der Realität, sondern interagieren mit dieser. Ein virtuelles 3D-Objekt kann so auf einem realen Tisch liegen und sogar von diesem auf den Boden rollen. Und auch Personen können nun mit den virtuellen Einblendungen interagieren. Doch wie geht das?
Das Verständnis der Welt - Wie Mixed Reality funktioniert
Mixed Reality wie oben beschrieben ist tatsächlich nur mit sehr leistungsstarken Brille wie der HoloLens 2 von Microsoft oder der Magic Leap möglich.
Denn eingebaute Sensoren müssen die Umgebung scannen, damit anschließend ein Computer im Inneren der AR-Brille ein digitales und dreidimensionales Abbild der Realität errechnen kann. Dieses bildet die Grundlage für Interaktionen zwischen Digitalem und Realem und wird auch als “Spatial Mapping” bezeichnet.
Ein gerne genutztes Beispiel ist die sogenannte Okklusion: Bei diesem Vorgang wird ein digitales Objekt von einem realen Objekt verdeckt. So würde ein virtueller Ball, der hinter ein physisches Sofa rollt, ganz oder teilweise “verschwinden”, also nicht mehr zu sehen sein – eben genau so, wie es auch es auch bei einem echten Ball der Fall wäre. Damit die AR-Brille dies so anzeigen kann, muss sie anhand des 3D-Modells des Raumes “verstehen”, dass an dieser Stelle im Raum ein Sofa steht und den Blick auf den Ball stört.
Auch räumliche Begrenzungen wie Wände lassen sich so in die Mixed Reality integrieren ebenso wie physikalische Grundsätze: Es wäre schließlich verwirrend, wenn ein virtueller Apfel beim Loslassen nicht zu Boden fiele, sondern munter durchs Büro flöge.
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Eine weitere, gerade in Zeiten einer weltweiten Pandemie immer wichtiger werdende Funktion von Mixed Reality ist die Möglichkeit zur Zusammenarbeit: Auch Ihren Kollegen könnten Sie zukünftig dank Mixed Reality gegenüberstehen – selbst wenn sich diese ganz woanders auf der Welt befinden. Sie erscheinen dann als lebensgroße und in Echtzeit agierende Hologramme. Anwendungen wie die Kollaborations-Software Spatial, das von uns angebotene Digital Engineering-Tool ARES oder Microsofts neu vorgestellte Plattform Mesh machen dies möglich.
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Windows Mixed Reality
Microsoft spielte von Anfang an eine große Rolle, wenn es um den Begriff “Mixed Reality” geht. 2017 brachte das Unternehmen zusammen mit Hardwarepartnern die Windows Mixed Reality-Brillen heraus, die an einen geeigneten Computer angeschlossen werden müssen. Inhalte lassen sich über die gleichnamige Windows Mixed Reality-Plattform sowie über weitere Anbieter wie SteamVR abspielen.
So innovativ der Name damals klang – er war etwas irreführend. Denn bei den Windows Mixed Reality-Brillen handelt es sich eigentlich um ganz klassische Virtual Reality-Brillen. Inzwischen sind viele Modelle wieder vom Markt verschwunden, andere wie die HP Reverb G2 werden als VR-Brillen weiterentwickelt und vermarktet. Auch Microsoft selbst bezeichnet nur noch seine HoloLens als Mixed Reality-Brille.
Zugrunde legt das Unternehmen allerdings eine etwas andere Definition von Mixed Reality, als diejenige, die wir Ihnen weiter oben gegeben haben.
Microsofts Mixed Reality-Kontinuum
Microsoft bezieht sich auf die beiden Wissenschaftler Paul Milgram und Fumio Kishino, die den Begriff erstmals 1994 in einer Publikation vorstellten. Danach ist Mixed Reality nicht eine besonders leistungsfähige Art der Augmented Reality, wie wir sie beschrieben haben. Stattdessen ist sie der Oberbegriff jeglicher Realitäten, VR eingeschlossen, sowie des Zusammenspiels aus physischen und digitalen Inhalten.
Mixed Reality nach diesem Verständnis ist ein Kontinuum, an dessen einem Ende die reale Welt steht. Am anderen Ende befindet sich eine vollständig digitale Welt, die virtuelle Realität. Dazwischen gibt es verschiedene Mischformen, Augmented Reality ist nur eine davon.
Somit ist diese Auffassung zwar schwerer zu fassen, schließt aber zukünftige, noch nicht entwickelte Technologien gleich mit ein.
Auf in die Zukunft mit Mixed-Reality-Brillen
Wie auch immer der theoretische Unterbau sein mag – Mixed Reality hat das Potential unser Denken und Arbeiten von Grund auf zu verändern. Dabei kommt es darauf an, dass die richtigen Geräte für den jeweilig gewünschten Einsatz zur Verfügung stehen.
Besonders leistungsstarke Modelle bringen ihren eigenen Computer gleich mit. Neben der Mixed-Reality-Brille HoloLens 2 ist dies insbesondere die Magic Leap. Auch sie stellt 3D-Objekte in den vorher gescannten Raum und bietet verschiedene Möglichkeiten der Interaktion.
Beide Modelle eignen sich hervorragend für die Arbeit mit 3D-Daten und können bei der Qualitätssicherung, zu Trainingszwecken oder im Sales-Bereich verwendet werden. Es kann sich durchaus lohnen für Unternehmen, hier zu investieren. Ein besonders aufregender Anwendungsfall ist Digital Engineering, weiter unten finden Sie ein Beispiel.
Je nach Einsatzgebiet sind auch weitere Mixed-Reality-Brillen interessant: Ein kleineres und mit nur 106 Gramm sehr leichtes Modell ist die Nreal Light. Sie sieht fast aus wie eine Sonnenbrille und ist dadurch deutlich unauffälliger. Trotz ihres luftigen Designs bietet sie ein vereinfachtes Raumtracking und kann 3D-Objekte darstellen, muss allerdings mit einem Smartphone betrieben werden.
Ähnlich schlank ist die ThinkReality A3 von Lenovo. Auch diese Mixed-Reality-Brille ist jedoch auf Unterstützung angewiesen: Dies kann ein Smartphone sein oder ein PC, wenn Anwendungen mehr Rechenleistung benötigen. Zusätzlich ist sie für den Einsatz im professionellen Umfeld optimiert und bietet beispielsweise eine Kamera für die Live-Videoübertragung. So eignet sie sich auch für die Fernwartung.
Anwendungsbeispiel: Digital Engineering mit der Hololens 2
Digital Engineering ist der Einsatz von digitalen Tools in der Industrie. Dies geht vom Prototypenbau, der Konstruktion von Anlagen bis hin zum Monitoring und der Effizienzsteigerung eingesetzter Systeme. Mixed Reality spielt hier eine große Rolle: Der Automobilhersteller BMW nutzt Mixed Reality beispielsweise bereits in der Produktentwicklung und nutzt dafür die Hololens 2.
Prototypen in der Automobilindustrie sind teuer, da sie aufwendig hergestellt werden müssen. Mixed Reality vereinfacht den Designprozess und spart Kosten, indem die Ingenieure Änderungen und Anpassungen direkt in den 3D-Modellen vornehmen können. Diese digitalen CAD-Daten lassen sich mit Hilfe der Hololens 2 maßstabsgetreu über physische Objekte wie eine Karosserie legen, um “hands-on” verschiedene Design-Varianten und Möglichkeiten der Montage zu prüfen. Auf diese Weise konnte BMW den Entwicklungsprozess um bis zu 12 Monate beschleunigen und die Marktreife neuer Produkte so deutlich schneller erreichen.
Hier mehr über Digital Engineering mit Augmented Reality erfahren.
Zusammengefasst lässt sich sagen: Lassen Sie sich nicht von den unterschiedlich gebrauchten Definitionen von Mixed Reality verwirren. Allen gemein ist, dass Mixed und Augmented Reality der nächste große Schritt hin zur Industrie 4.0 ist. Bereits heute wird Mixed Reality gewinnbringend eingesetzt und ihr Nutzen wird zukünftig stetig steigen. Wir beraten Sie gerne.