Was ist Virtual Reality (VR)?

Virtual Reality (VR) ist eine Technologie, die mithilfe einer Mischung aus Hardware und Software virtuelle Umgebungen und Erlebnisse schafft. Diese Erfahrungen werden sowohl beruflich (Bildung, Ausbildung und Zusammenarbeit) als auch persönlich (Videospiele, TV und Filmunterhaltung) genutzt.

Virtual Reality nutzt Hardware (am Kopf montierte Displays, Tracking-Systeme, Grafikverarbeitung) und Software (Web- oder lokale Anwendungen), um die Benutzer*innen in eine virtuelle Welt zu versetzen.  

Durch die Kombination von Virtual-Reality-Hardware, die das Erlebnis ermöglicht, und Software, die die Umgebungen erstellt, werden Benutzer*innen in eine Welt versetzt, in der sie Aktionen ausführen oder Erfahrungen machen können, die in der realen Welt entweder schwer oder unmöglich nachzuahmen sind.

VR wird normalerweise in drei unterschiedliche Arten unterteilt. Dazu gehören nicht-immersive, teil-immersive und voll-immersive VR.

Nicht-immersive VR wird normalerweise auf einem Computer oder Mobiltelefon bereitgestellt. Diese Erlebnisse werden als nicht-immersiv betrachtet, da sie die Benutzer*innen nicht vollständig in eine Umgebung einhüllen und die Benutzer*innen sich somit ihrer physischen Umgebung noch bewusst sind.  

Teil-immersive VR bedeutet eine Mischung aus realer und virtueller Welt. Bei diesem Typ tragen Benutzer*innen häufig am Kopf montierte Displays und haben möglicherweise auch Zugriff auf handbetätigte Steuerungen.  Dieses Erlebnis ist halb-immersiv statt voll-immersiv, da Benutzer*innen die virtuell erschaffene Welt erleben können, während sie sich der physischen Umgebung etwas bewusst sind. Ein Beispiel hierfür ist es, im Büro zu sitzen, während das am Kopf montierte Display Telemetrie-Bildschirme durch den Raum projiziert. Dies ist die Kombination aus echtem Büro und virtualisierten Bildschirmen.

Voll-immersive VR bedeutet, dass die Benutzer*innen in eine Welt versetzt werden, die ihre Sinne vollständig einhüllt, damit sie sich ganz auf die geschaffene Umgebung konzentrieren. Dazu wird den Benutzer*innen wieder ein am Kopf montiertes Display zur Verfügung gestellt, aber mit stärkerem Fokus auf die Bereitstellung einer vollständig umfassenden Umgebung. Benutzer*innen können manchmal auch Handschuhe, Körperanzüge und andere Ausrüstung erhalten, damit ihre Sinne mit der geschaffenen virtuellen Welt im Einklang stehen. Darüber hinaus ermöglichen einige Szenarien die Verwendung eines „cave automatic virtual environment“, abgekürzt „CAVE“, also eine Höhle mit automatisierter, virtueller Umwelt. Dies geht einen Schritt weiter, da dabei die Umgebung auf drei bis sechs Wände in einem Raum projiziert wird.

Virtual Reality bietet die Möglichkeit, verschiedene Interaktionen zu erleben, ohne sie physisch zu schaffen, was zu Kostensenkungen führt. So kann ein*e Chirurg*in mit Virtual Reality beispielsweise lernen, wie er oder sie Patient*innen ohne Kontamination und Verletzungen operiert.

Virtual Reality ermöglicht es den Benutzer*innen auch, Situationen zu erleben, die ohne VR nie erreichbar wären – beispielsweise bietet sie Ingenieur*innen die Möglichkeit, eine Virtualisierung des Inneren einer Flugzeugturbine während des Fluges zu sehen.

Eine Technologie, die VR ähnelt, wird als Augmented Reality (AR) bezeichnet. Beide schaffen eine virtuelle Welt, AR konzentriert sich jedoch darauf, der „realen“ Welt zusätzliche Informationen hinzuzufügen.

Während ein VR-Headset beispielsweise das Gefühl vermittelt, die Benutzer*innen säßen in einem Kino, kann ein AR-Headset dies anders angehen und den Benutzer*innen ermöglichen, eine große Kinoleinwand an der Wand ihres Wohnzimmers zu platzieren.

Sowohl AR als auch VR verwenden ähnliche Technologien, aber der Fokus von AR auf die Verschmelzung von Realem und Virtuellem wird zunehmend erforscht, namentlich mit Meta Quest 3 und Apple Vision Pro.

Virtual Reality umfasst eine breite Palette von Anwendungen, die sowohl beruflich als auch privat sein können.

Im Hinblick auf die professionelle Nutzung ermöglicht Virtual Reality Schüler*innen und Auszubildenden Zugang zu virtuellen Versionen von Werkzeugen, Laboren, Klassenzimmern und mehr.

VR wird auch in der Unterhaltung und Freizeit zunehmend genutzt, z. B. in Videospielen, sozialen Netzwerken und bei der Fitness.

Obwohl es Unterschiede bei den Herstellern und Formaten von Virtual Reality gibt, sind häufig mehrere Hardware- und Softwareelemente vorhanden.

Am Kopf montiertes Display: In der Vergangenheit war man auf 3D-Monitore und 3D-Projektoren angewiesen, doch am Kopf montierte Displays sind mittlerweile die kostengünstigste und praktischste Methode für die Erstellung von visuellen Inhalten in halb-immersiver und voll-immersiver VR. Dazu werden Displaytechnologien, einschließlich hoher Bildwiederholrate und hochauflösender Bildschirme, vor den Augen der Benutzer*innen platziert. Ein am Kopf montiertes Display ist in der Regel eines der ersten Elemente, an das Menschen denken, wenn sie VR in Betracht ziehen.

Grafikverarbeitung: Während viele Virtual-Reality-Headsets einen leistungsstarken Computer für die Grafikverarbeitung nutzen, verfügen einige am Kopf montierte Displays über einen eigenen integrierten Grafikprozessor. Diese Technologie ermöglicht das Rendering virtueller Welten, die je nach Leistung des Grafikprozessors hochauflösende, detailreiche und immersive Umgebungen erzeugen können.

Tracking-Systeme: Da VR Benutzer*innen in eine virtuelle Umgebung versetzt, sind Tracking-Systemtechnologien unerlässlich, um Kopf-, Körper- und sogar Augenbewegungen in die virtuell geschaffene Welt zu übertragen. Tracking-Systeme können innerhalb des Headsets (Inside-Out-Tracking), als Motion-Tracker am Standort der Benutzer*innen (Outside-in-Tracking) oder als eine Mischung aus beidem umgesetzt werden.  

Eingabegeräte: Eingabegeräte sind in der Regel Teil eines Virtual-Reality-Erlebnisses. Diese können je nach System variieren, werden jedoch häufig von Hand bedient und können Tasteneingaben ermöglichen und räumliche Bewegungen verfolgen. Sie werden regelmäßig integriert, um den Benutzer*innen das Gefühl zu geben, mit ihrer virtuellen Welt interagieren zu können. Es ist bemerkenswert, dass im Zuge des technischen Fortschritts die Abhängigkeit von physischen Eingabegeräten verringert und immer mehr nur die Bewegungen der Hände der Benutzer*innen erfasst werden. So verwenden Meta Quest 3 und Apple Vision Pro zum Beispiel ausschließlich Hand- und Fingerbewegungen für die Navigation durch ihre Schnittstellen.

Software: Sobald Benutzer*innen Zugang zu leistungsstarker Virtual-Reality-Hardware haben, ist die Software die Technologie, die eine breite Palette von zugänglichen Erfahrungen ermöglicht. Diese Software kann sich in Bezug auf die professionelle Nutzung, wie z. B. Ausbildung und Bildung, sowie in Bezug auf die persönliche Nutzung, wie Videospiele, TV und Filme, unterscheiden.

Seit dem Anfang von VR im Jahr 1960 ist das Ziel gleich geblieben: Benutzer*innen in eine virtuelle Welt zu entführen, die es ihnen ermöglicht, sie so zu erleben, als wäre sie real.

Das wichtigste Element, das sich im Laufe der Jahrzehnte kontinuierlich verändert hat, ist jedoch die Raffinesse der Technologie, die dazu eingesetzt wird. 

Im Laufe der Zeit wurden Headsets entwickelt, die direkt auf dem Gesicht der Benutzer*innen sitzen, hochdetaillierte und nahezu fotorealistische Bilder liefern, die Bewegungen der Benutzer*innen in einem räumlichen 3D-Feld verfolgen können und eine Vielzahl von visuellen, akustischen, haptischen und sogar olfaktorischen Stimuli bieten.

 Über die Zukunft der Virtual Reality zu spekulieren, bedeutet die Hypothese aufzustellen, dass diese Entwicklung mit Headsets fortgesetzt werden würde, die leichter werden und in kleineren Formaten erhältlich sind, wie tragbare Brillen und vielleicht sogar Kontaktlinsen.

Neben der Verringerung der Größe und des Gewichts dieser Geräte dürfte auch ihre Leistung steigen. Dies könnte eine bessere Bildschirmtechnologie mit höheren Auflösungen und Bildwiederholraten sowie genaueres und natürlicheres Motion-Tracking umfassen, die Peripheriegeräte unnötig macht und die Unterschiede zwischen der virtuellen und der realen Welt weiter verringert.

 Außerdem wird VR-Software wahrscheinlich ausgefeilter werden, da ihre Verbreitung und ihre kommerziellen Auswirkungen Entwickler*innen und Investitionen anziehen, die die Qualität und Quantität von Software für VR-Erlebnisse verbessern.

Um Ihre Reise in die virtuelle Welt zu beginnen oder voranzutreiben, wenden Sie sich an Ansys. Wir verfügen über das Wissen und die Technologie, mit denen Sie hochwertige VR-Erlebnisse erstellen können, sowie über die Tools, mit denen Sie diese erleben können.

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