AUGMENTED REALITY

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Augmented Reality beschreibt eine Sammlung von Technologien, mit denen virtuelle Informationen nahtlos in die reale Welt projiziert werden, um die natürliche Wahrnehmung zu erweitern. Häufig handelt es sich um visuelle Informationen wie weiterführende Daten oder um Überlagerungen zu bestimmten Objekten, es sind jedoch auch akustische Informationen möglich

1.1
AR-Anwendungen: Gebäudedaten-modellierung

Bei der Gebäudedatenmodellierung wird ein vollständiges virtuelles Abbild eines Gebäudes erstellt. Mit Augmented Reality kann der gesamte Produktlebenszyklus von Gebäuden unterstützt werden. Im Designprozess werden virtuelle Modelle in realistischer Größe erstellt, um einen besseren Eindruck zu bekommen. Während der Konstruktion werden die Daten direkt auf die Baustelle projiziert, um bei komplexen Aufgaben zu unterstützen oder die Position benötigter Bauteile anzuzeigen. Nach der Fertigstellung ergeben sich Anwendungen in der Gebäudewartung, wie beispielsweise die Visualisierung von Rohren und Leitungen in Wänden

1.2
AR-Anwendungen: Mobile Augmented Reality

Die Genauigkeit von Augmented Reality Anwendungen hängt stark von der Bildauflösung und der Rechenleistung ab. Während aktuelle mobile Geräte zwar über gute Kameras verfügen, reichen ihre Rechenressourcen jedoch nicht aus. Die Daten müssen zumindest teilweise in einer Cloud verarbeitet werden

1.3
AR-Anwendungen: Montage

Üblicherweise liegen Montageanweisungen in Form von Texten, Fotos und Diagrammen vor. Augmented Reality Systeme hingegen leiten den Nutzer dynamisch Schritt für Schritt durch den Montageprozess. Die richtige räumliche Orientierung der Objekte wird angezeigt und es wird überprüft, ob die Bauteile korrekt zusammengesetzt wurden. Mittlerweile ist eine spezielle Markierung der Bauteile für die Identifikation nicht mehr nötig

1.4
Objekterkennung: Spatial Augmented Reality

Die Objekterkennung und -verfolgung ist eine der größten Herausforderungen im Bereich Augmented Reality. Das System muss die Position, die Entfernung und die Rotation des Objekts bestimmen, um ein virtuelles Abbild davon erstellen zu können. Oftmals werden dazu spezielle Markierungen auf den Objekten angebracht

In Spatial Augmented Reality-Anwendungen wird virtueller Inhalt mit Hilfe eines Kamera-Projektor-Systems auf reale Objekte abgebildet. Dabei wird das Bild dynamisch an die Oberflächenstruktur angepasst

1.5
Objekterkennung: Simultane Lokalisierung und Kartierung (SLAM)

Für eine angemessene Projektionsqualität der Augmented Reality muss die genaue Position der verwendeten Kameras bekannt sein. Hierfür werden Algorithmen zur simultanen Lokalisierung und Kartierung verwendet

1.6
Gamification

Gamification bezeichnet die Verwendung von Videospielelementen zur Verbesserung der Nutzererfahrung in anderen Themengebieten. Beispielsweise werden sogenannte Serious Games zu Bildungszwecken verwendet oder Menschen zur Bewegung animiert. Virtual Reality bietet hierfür eine Plattform mit einer Vielzahl an Möglichkeiten

1.7
AR in der Medizin: Medizinische Ausbildung

Die virtuelle Darstellung von Organen oder Knochen mit Augmented Reality kann zur Unterstützung operativer Eingriffe und für medizinische Ausbildungs- zwecke eingesetzt werden.

Augmented Reality kann die Ausbildung für operative Eingriffe unterstützen, indem bei einem künstlichen Testobjekt die Position von Organen, Blutgefäßen und Knochen angezeigt wird (Gutierrez-Puerto et al. 2015).

1.8
AR in der Medizin: Ersatz von Röntgenbildern

Um sicherzustellen, dass sich die Operationsinstrumente am richtigen Ort befinden, werden oftmals während des Eingriffs mehrere Röntgenbilder erstellt. Durch den Einsatz von Augmented Reality genügt eine einzige Aufnahme, auf deren Basis dem Chirurgen ein virtuelles Bild angezeigt wird. Dadurch verrin- gert sich die Strahlenbelastung für Patienten und Personal (Kim et al. 2016a; Londei et al. 2015).

1.9
Natürliche Interaktion

Herkömmliche Eingabegeräte sind nicht optimal für Augmented Reality Anwendungen geeignet. Stattdessen bieten Handhaltung und Gesten geeignetere Alternativen. Die virtuellen Objekte können mit der bloßen Hand bewegt, gedreht und manipuliert werden (Kim und Lee 2016; Liang et al. 2015).

1.10
Kulturerbe

Mit virtuellen Abbildern von historischen Gebäuden und Augmented Reality können Ruinen in ihrem Originalzustand visualisiert werden. Für Archäologen ergibt sich so ein vollständiges Bild für ihre Forschung, für Touristen eine beeindruckende Erfahrung, die mit Informationen unterstützt wird (Martínez et al. 2015; Narciso et al. 2015).

1.11
AR-unterstütztes Schweißen

Die Qualität einer manuellen Schweißung wird maßgeblich von der Schweißgeschwindigkeit beeinflusst. Diese muss abhängig von einigen Einflussgrößen gewählt werden. Durch Augmented Reality kann die optimale Geschwindigkeit angezeigt werden und das Ergebnis so verbessert werden (Liu und Zhang 2015).

1.12
Displays

Um Augmented Reality nutzbar zu machen, muss sie auf Displays angezeigt werden. Dieser Aspekt enthält Artikel über verschiedene Arten von Displays und die dazu nötigen optischen Komponenten. 

Head-up-Displays finden sich bereits in einigen Fahrzeugen und zeigen Geschwindigkeitsbegrenzungen, Navigationshinweise und Warnmeldungen in der Windschutzscheibe an. Die Auswirkungen auf das Verhalten und die Konzentration des Fahrers sind allerdings noch nicht vollständig geklärt und werden derzeit erforscht (Hwang et al. 2016).

INTERESSE AM GESAMTPAKET