Anwendungsfelder der Extended Reality Technologien

Anwendungsfelder der Extended Reality Technologien

Im Folgenden wird die Nutzung der Extended Reality Technologien für verschiedene Anwendungsgebiete genauer betrachtet. Diese sollen u.a. dabei helfen, Produkte und Dienstleistungen besonders eindrucksvoll zu präsentieren und zu visualisieren sowie dabei den Verkaufsprozess durch eine passgenaue Beratung und weitere Features positiv zu beeinflussen. Weitere wichtige Aspekte in diesem Zusammenhang sind die Produktentwicklung und die Forschung sowie Trainings und Schulungen.

In der nachfolgenden Tabelle werden die Anwendungsfelder von XR-Technologien mit einigen Beispielen dargestellt.

Anwendungsfelder von XR

Um einen Überblick über die verschiedenen Anwendungsfelder der XR-Technologien zu geben wurden sechs Bereiche festgelegt, denen die Anwendungsfelder zugeordnet wurden. Für eine anschauliche Darstellung wurden die Bereiche nur grob definiert. Anwendungsfelder In der linken Spalte der Tabelle stehen die Bereiche und auf der rechten Seite sind den Bereichen zeilenweise einige Anwendungsfelder zugeordnet. Da es sich bei XR um ein relativ neues und großes Technologiefeld handelt, werden in der Tabelle nicht alle möglichen Bereiche und Anwendungsfelder abgedeckt.

Medien und Unterhaltung

Sowohl die Entwicklung der Technologiefelder von XR als auch die öffentliche Wahrnehmung sind wesentlich durch die Medien und Unterhaltungsbranche geprägt. Private Nutzer stellen dabei aktuell den größten Absatzmarkt für Anwendungen und Hardware dar. Vorhandene Hardware wie Smartphones oder mobile Konsolen haben in der Regel Sensoren und Tracking-Technologien verbaut, die AR basierte Anwendungen und Spiele darstellen können. Diese dienen als erste Kontaktstelle mit den XR-Systemen. Dadurch kann heute jeder Zuhause AR-Anwendungen ausprobieren. AR-Navigationssysteme und AR-Reiseführer für Smartphones können mit Hilfe von GPS und Tracking den genauen Standort und die Umgebung des Nutzers analysieren und so Zusatzinformationen zu Gebäuden oder weiteren Inhalten direkt auf dem Display des Smartphones anzeigen.

Computerspiele bilden momentan den populärsten, wirtschaftlich relevantesten und technologisch am weitesten fortgeschrittenen Anwendungsbereich. Dies liegt u.a. an bereits vorher vorhandenen Vertriebsstrukturen. In den letzten Jahren hat sich das Anwendungsangebot für VR-Spiele auf kommerziellen Vertriebsplattformen wie Steam oder dem Oculus Store stark erhöht.

Die Spiele-App Pokemon Go, deren Nutzer virtuelle Fantasiewesen in der realen Welt jagen, die sie auf den Displays ihrer Smartphones eingeblendet sehen, gilt in dieser Hinsicht als stilprägendes und bisher populärstes Beispiel: Das Spiel wurde in den ersten Wochen nach Veröffentlichung im Juli 2016 über 75 Millionen Mal heruntergeladen und ist bis heute kommerziell sehr erfolgreich.

Filmische Darstellungen erlauben es dem Nutzer zukünftig nicht nur als Betrachter das Geschehen zu verfolgen, sondern in den Film einzutauchen und Teil des Geschehens zu werden. Erste Versuche dieser Darstellung sind animierte Kurzfilme von Oculus Story Studio und von Google. Um ein optimales Nutzererlebnis zu gewährleisten steht dieses Anwendungsfeld allerdings noch vor technologischen und dramaturgischen Herausforderungen, die es zunächst zu überwinden gilt. Bereits seit einigen Jahren werden Liveübertragungen beispielsweise von Fußballspielen durch AR-Technologien unterstützt. Dem Zuschauer werden Spieleraufstellungen angezeigt und es kann z.B. die kritische Abseitslinie für den Betrachter dargestellt werden.

Arbeit und Produktion

Im Bereich Arbeit und Produktion ermöglichen XR-Technologien ein breites Spektrum an unterschiedlichen Anwendungsfeldern, welches sowohl die Aus- und Weiterbildung als auch die Unterstützung von Produktions- und Wertschöpfungsketten umfasst. Sie können dazu beitragen, Produktionsprozesse zu beschleunigen, relevante Informationen und Daten zu visualisieren und ortsunabhängig zugänglich zu machen.

Assistenzsysteme auf der Basis von AR-Systemen eignen sich zur Unterstützung für Produktion, Wartung und in der Logistik. In diesen Bereichen werden Mitarbeiter bei ihren Arbeitsschritten durch das Einblenden von zusätzlichen Informationen oder Arbeitsanweisungen in ihrem Sichtfeld mit Hilfe von Datenbrillen oder mobilen Anzeigegeräten unterstützt. Dies ermöglicht es den Mitarbeitern mit beiden Händen zu arbeiten, ohne den Blick abzuwenden oder die Arbeitssituation zu verlassen. Auf diese Weise können auch ungelernte Arbeitskräfte für spezielle Tätigkeiten eingesetzt werden. Des Weiteren können technische Außendienstmitarbeiter bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten durch Datenbrillen unterstützt werden. So erhält der Techniker speziell für den Einsatz zusätzliche Informationen direkt in sein Sichtfeld. Im Bereich der Logistik besteht ein hohes Anwendungspotential. Vision-Picking-Programme werden aktuell u.a. bei DHL eingesetzt, um Kommissionierern Informationen über Stückzahl oder Position von Artikeln über Datenbrillen anzuzeigen. Dabei können Barcodes direkt ausgelesen werden, um Mitarbeitern die richtigen Teile schnell und zuverlässig anzuzeigen. Ebenfalls können in Kombination mit AR-Navigationssystemen den Mitarbeitern die kürzesten Laufwege angezeigt werden.

Ein weiterer prädestinierter Anwendungsfall stellt die Fernwartung dar. Experten können über integrierte Kameras das Sichtfeld des Mitarbeiters vor Ort einsehen und diesem gezielte Arbeitshinweise in Form von Anweisungen oder visuellen Markierungen geben. Die Markierungen werden so direkt im Sichtfeld des Mitarbeiters an der nötigen Stelle angezeigt.

Durch XR können Design und Funktionalität neuer Produkte bereits in frühen Planungsphasen in einer virtuellen Umgebung in vollem Umfang dargestellt und realistisch simuliert und ausgewertet werden. Als Basis dafür dienen bereits etablierte Bestandteile von Prototypingprozessen wie computergestützte Modellierung. XR-Technologien erlauben die Betrachtung der Modelle in dreidimensionaler Form, welches dem Betrachter ein Gefühl für Dimension und Proportionen bietet. Dadurch werden physische Prototypen überflüssig und die Produktentwicklung kann schneller und flexibler umgesetzt werden.

Virtuelle Meetings oder simulierte Begehungen von Bauvorhaben senken Reisekosten und erhöhen die Flexibilität und Effizienz von Arbeitsabläufen. Auf diese Weise können Menschen aus verschiedenen Teilen der Welt zeitgleich gemeinsam an einem Projekt arbeiten.

VR kann für Schulungen und Trainings genutzt werden. In diesen können Mitarbeiter u.a. Montagearbeiten trainieren noch bevor die eigentliche Fertigung begonnen hat.

Die erhofften Potenziale führen aktuell dazu, dass viele Unternehmen als Early Adopter erste AR- und VR-basierte Lösungen pilothaft erproben oder zum Teil bereits in die betrieblichen Abläufe implementieren.

Handel und Konsum

Durch eine weite Verbreitung von Smartphones und Webcams kann ein großer Teil der Bevölkerung bereits auf AR-Features zugreifen. Dies hat u.a. zu einer großen Verbreitung von AR gestützter Werbung geführt. QR-Codes auf Verpackungen, Werbeplakate und Zeitschriften ermöglichen es, Werbung mit AR-Inhalten zu verknüpfen, sodass Produkte auch Zuhause für den Kunden zur Verfügung gestellt werden können. XR-Technologien ermöglichen sowohl Online- als auch Einzelhändlern neue Möglichkeiten ihren Kunden ihre Produkte näherzubringen. Design, Nutzen, Mehrwert und weitere Inhalte können so dem Kunden virtuell nähergebracht werden. Im Onlinehandel kommen hier bereits AR-Anwendungen zum Einsatz, bei denen Unternehmen ihre Produkte dem Kunden sehr anschaulich präsentieren können. Im Einzelhandel können XR-Technologien für ein verbessertes Kauferlebnis sorgen. Geschäfts- und Messeflächen können durch virtuelle Produktpräsentationen oder weitere Informationen ergänzt werden. Dies ermöglicht ein breites Spektrum neuartiger Vermarktungsansätze für sowohl Produkte als auch Dienstleistungen.

Automobilhersteller nutzen bereits die Technologien, um einen möglichst realistischen Eindruck ihrer individuell konfigurierbaren Fahrzeuge zu vermitteln.

In der Tourismusbranche werden bereits XR-Anwendungen eingesetzt, um Mietwohnungen oder Urlaubsorte in VR zu begutachten und sich so einen ersten Einblick zu verschaffen. Reiseveranstalter wie TUI oder Thomas Cook nutzen diese Anwendungen als Unterstützung im Verkaufsprozess und um ihre Attraktivität zu steigern.

Medizin und Pflege

In der Medizin bieten sich die XR-Technologien an, um Ärzte bei Operationen durch virtuelle Informationen zu unterstützen. So lassen sich beispielhaft Röntgenaufnahmen oder dimensionale Computertomographie am realen Patienten mit Livebild anzeigen, ohne dass sich der Arzt während der Behandlung vom Patienten abwenden muss und sich so voll auf seine Arbeit konzentrieren kann.

Mit einer computerüberlagerten Röntgenaufnahme können alle notwendigen Informationen in Echtzeit am Patienten dargestellt werden. Diese Darstellung ermöglicht es Ärzten sich leicht mit Patienten über Sachverhalte auszutauschen und Veränderungen direkt zu erkennen.

Bei Schnittstellen für physische und neurologische Therapieansätzen kann der Organisations- und Kostenaufwand mittels AR und VR deutlich reduziert werden, weil Konfrontationen mit z.B. Tieren oder die Behandlung von Höhenangst in virtuellen Simulationen behandelt werden kann.

Sicherheit und Schutz

In der militärischen Anwendung finden AR und VR schon seit ihrer Entstehung einen besonderen Einsatz. Moderne Kampfflugzeuge verwenden schon seit Jahren Head-up-Displays, auf denen dem Piloten wichtige Informationen direkt im Blickfeld angezeigt werden. Auch Infanteristen werden mit Datenbrillen ausgestattet, um beispielsweise Befehle, Positionen von Gegnern, Ziele oder Karten direkt angezeigt zu bekommen. VR-Anwendungen wie Simulationen werden ebenfalls eingesetzt, um Soldaten auf bestimmte Aufgaben vorzubereiten. Da in diesem Bereich jedoch nur wenig publiziert wird, ist der genaue Umfang der Anwendungsmöglichkeiten unbekannt. Aufgrund der großen Ressourcen und spezifischen Anwendungsmöglichkeiten wird aber davon ausgegangen, dass in diesem Bereich ein hohes Umsatzpotential vorhanden ist.

Lehrinhalte

Der Bereich Lehrinhalten bezieht sich auf Schulungen, Trainings und Simulationen sowie die Verwendung von XR-Technologien in z.B. Schulen oder Universitäten. Dabei ermöglichen neue Visualisierungstechnologien innovative Schulungsformate, bei denen Trainings ortsunabhängig stattfinden können. Hier besteht insbesondere in der Industrie, aber auch in der Medizin oder beim Militär Bedarf, da sich u.a. komplexe und ggf. kritische Realsituationen besser im Vorfeld simulieren lassen. Mitarbeiter können in der virtuellen Realität mitunter Wartungs- oder Montagearbeiten in einer realistischen, immersiven Umgebung trainieren. Auch Ärzte können auf diese Weise komplizierte Operationen maßgetreu und in Echtzeit durchführen.

Quellen:

Amberger M. (2011): Grundlagen der Augmented Reality, Proseminar Augmented Reality in der Anwendung, Universität Koblenz-Landau, Koblenz, in: https://userpages.uni-koblenz.de/~cg/ss11/proseminar/Ausarbeitung_Grundlagen.pdf

Deloitte (2016): Head Mounted Displays in deutschen Unternehmen, Studie, veröffentlicht auf deloitte.com, in: https://www2.deloitte.com/de/de/pages/technology-media-and-telecommunications/articles/head-mounted-displays-in-deutschen-unternehmen.html

Kind S., TAB (Hrsg.) (2019): Virtual und Augmented Reality, Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag, Publikation, Arbeitsbericht Nr. 180, in: http://www.tab-beim-bundestag.de/de/pdf/publikationen/berichte/TAB-Arbeitsbericht-ab180.pdf

Rößler T. (2011): Vergleich verschiedener Navigationsarten von kopfgetragenen Augmented-Reality-Displays: Visuelle Leistungen und „Blindheit“ durch Nichtaufmerksamkeit, Dissertation, Medizinische Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Magdeburg, in: https://opendata.uni-halle.de/bitstream/1981185920/12061/1/ZDissertationen%20nach%20KlinikenElektronische%20DissertationenDigitalisierungDigitalisateDissertation_Thoralf_R%C3%B6%C3%9Fler.pdf

Zabel C. et al. (2019): XR in NRW, Studie, Medien Netzwerk NRW, veröffentlicht von TH Köln, Köln, in: https://epb.bibl.th-koeln.de/frontdoor/deliver/index/docId/1413/file/XR-Studie-NRW-2019_RZ.pdf