Das Holodeck wird bald Realität – Die Highlights der Augmented Reality Messe #InsideAR 2014

6D AR Experience Foto Metaio GmbH

Augmented Reality (AR) ist eine Technologie, die erst mit der hohen Rechenleistung heutiger Smartphones möglich ist. Übersetzt bedeutet Augmented Reality “Angereicherte Wirklichkeit” oder “Erweiterte Realität”. Am einfachsten erklären kann man AR am Beispiel einer Rückfahrkamera im Auto. Über das reale Bild der Kamera werden meist grüne und rote Begrenzungslinien eingeblendet, die anzeigen wo beim Rückwärtsfahren noch Platz ist oder nicht.

AR Rückfahrkamera

Technologisch gesehen ist Augmented Reality noch ganz am Anfang. Erst mit der massenhaften Einführung von Datenbrillen oder später Kontaktlinsen werden Augmented Reality Anwendungen den Markt überschwemmen. Bis dahin wird weiter an den Darstellungsmöglichkeiten und Interaktionsmöglichkeiten gefeilt. In diesem Bereich ist die Firma Metaio aus München ganz weit vorne mit dabei. Auf der diesjährigen Messe InsideAR, die von dem Münchner Unternehmen veranstaltet wird und die größte Messe dieser Art weltweit ist, stellte Metaio ein Feuerwerk an Innovationen vor.

Integrierte Augmented Reality Foto: Schleeh

Mit der neuen Version 6 der Metaio Plattform bietet der Software-Hersteller nicht nur eine Entwicklungsumgebung für Programmierer sondern mit dem Metaio Creator auch eine kostenlose Einsteigervariante zur Erstellung einfacher AR-Anwendungen für jedermann im Internet an.

Auf der InsideAR stellte Metaio auch seine Neuentwicklungen und Verbesserungen in diesem Bereich vor. Dazu gibt es im Unternehmen eine extra Abteilung, die sich mit der Entwicklung der neuesten Technologien in und um Augmented Reality beschäftigt. Diese Advanced Techology Group von Metaio hat gleich drei neue bahnbrechende Anwendungen gezeigt.

Thermal Touch 3D Objekte Foto: Metaio GmbH

Thermal Touch haben wir schon in unserem letzten Beitrag vorgestellt. Laut Dr. Daniel Kurz, dem Erfinder, ist es das Ziel dieser Technologie außer mit Sprache eine weitere Interaktionsmöglichkeit für Datenbrillen oder wie die Fachleute sagen, Head Mounted Displays (HMD) zu bieten. Bei Thermal Touch wird die Wärme, die ein Finger auf einer beliebigen, kälteren Oberfläche bei einer Berührung hinterlässt über eine Wärmebildkamera aufgenommen und kann damit über die Software als Interaktion interpretiert werden.

Im Video erklärt Dr. Daniel Kurz anschaulich wie es funktioniert. Interview ist ab Minute 5:56 auf Deutsch.

Light Estimation oder auf Deutsch die Deutung des Lichteinfalls für die realistische Darstellung von Augmented Reality Objekten ist die zweite Entwicklung die Metaio in München vorgestellt hat. Das klingt erst einmal ganz banal und interessiert den Nutzer von Anwendungen nicht besonders. Er merkt nur, das an den Bildern der virtuellen Objekte etwas nicht stimmt. Um die virtuellen Objekte möglichst naturgetreu in der Realität zu platzieren spielt diese Technologie, die von Sebastian Knorr entwickelt wurde eine entscheidende Rolle.

Light Estimation Licht Ausrichtung am menschlichen Gesicht Foto: Schleeh

Denn um eine möglichst wirklichkeitsnahe Abbildung von virtuellen Gegenständen zu erreichen sollten diese genau wie reale Objekte beleuchtet werden. Dazu braucht die Software aber eine Referenz. Im Regelfall ist das eine Spiegel-Kugel mit der man per Software die Richtung des Lichteinfalls feststellen kann. Man kann aber von Anwendern nicht erwarten, das sie immer eine dieser Kugeln dabei haben um sie in die Kamera zu halten. Deshalb hatte Sebastian Knorr die geniale Idee, statt einer Spiegelkugel das Gesicht eines Menschen als Referenz für den Lichteinfall zu nehmen. Wie das genau geht erklärt er in diesem Interview mit Bloggercamp.tv. Interview ist ab Minute 7:37 auf Deutsch.

Virtuelle Objekte in einer realen Umgebung platzieren

Wenn man mit Augmented Reality arbeitet, wird in der Regel die Realität von den virtuellen Informationen überlagert. Wenn man so will, werden einfach Informationen oder Daten aus dem Computer über die Wirklichkeit gelegt. Sobald man aber mit virtuellen dreidimensionalen Objekten im Raum arbeitet wird es schwierig. Um dem Nutzer ein möglichst realistisches Bild zu ermöglichen braucht man zusätzlich zum oben beschriebenen richtigen Lichteinfall auch die passende Platzierung der virtuellen Objekte im Raum. Wenn sich nun ein Nutzer einen virtuellen Sessel oder Stuhl an seinem echten Tisch ansehen möchte, kann es passieren, das der virtuelle Gegenstand je nach Betrachtungswinkel eigentlich vom echten Tisch verdeckt werden müsste.

Richtige Darstellung virtueller Objekte in Relation zu realen Objekten Foto: Metaio GmbH

Klingt auch wieder sehr banal, ist aber für eine Software ein sehr hoher Rechenaufwand. Zur Grundlage für die Berechnung muss das Programm aber erst einmal ein dreidimensionales Bild der echten Gegenstände im Raum haben. Nur so lässt sich berechnen, wann das virtuelle Objekt vom echten verdeckt werden sollte. Wenn alles erwartungsgemäß funktioniert, kann sich der Betrachter im Raum bewegen und bekommt ein realistisches Bild von Wirklichkeit und Computergeneriertem Bild gezeigt. Metaio arbeitet in diesem Bereich mit sogenannten RGB-D Kameras. Diese neue Generation von Kameras, die zusätzlich zu einem Farbbild auch die Dimensionen von Objekten im Raum erfassen können kennen die meisten von uns aus der Microsoft X-Box. Inzwischen sind diese Geräte in der Größe schon so klein, das sie von Intel in Tablets oder Laptops verbaut werden können. Google experimentiert in seinem Project Tango schon mit einem Gerät in Smartphonegröße.

Mit den von Metaio entwickelten neuen Technologien sind wir dem Holodeck aus der Science Fiction Serie Star Trek wieder ein Stück näher gekommen. Wer sich jetzt fragt wie man zum virtuellen optischen Geschehen die entsprechenden körperlichen Empfindungen zu spüren bekommt, der sollte sich die Entwicklung der Disney Labs namens Aireal ansehen. Mit diesen kleinen “Luftkanonen” werden die passenden Empfindungen auf der Haut erzeugt. Laut dem Projektverantwortlichen Rajinder Shodi kann man die Kanonen auch so groß bauen, das sie einen Mann umpusten könnten.

Wer noch mehr über die Entwicklungen im Bereich Augmented Reality und Virtual Reality erfahren möchte, der sollte sich unsere Interviews und die Keynotes der diesjährigen InsideAR von Metaio ansehen.

Zukunftsaussichten von Rohit Talwar CEO von Fastfuture

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