Der Begriff der virtuellen Realität taucht immer wieder auf, schafft es aber irgendwie nicht, sich tief in unserem Leben zu verankern. Der Name erinnert an das Tragen einer Schutzbrille mit Bildschirmschutz, aber er verkörpert weit mehr als das. Ziel dieses Artikels ist es, eventuelle Bedenken der Leser gegenüber diesem Konzept und den damit verbundenen Technologien auszuräumen und gleichzeitig seine Bedeutung zu verdeutlichen.
Virtuelle Realität geht über das Oberflächenspektakel hinaus – es ist eine Simulation, die sowohl den greifbaren als auch den imaginären Bereich umfasst und die Benutzer vollständig einhüllt. Dieses immersive Erlebnis bildet einen Sinneskokon, in dem die erlebten Eingaben und Empfindungen einzigartig für die Simulation sind. Somit isoliert es uns von der äußeren Realität, die wir kennen. Gleichzeitig reagiert diese simulierte Welt auf unsere Interaktionen und macht uns zu aktiven Teilnehmern und nicht nur zu bloßen Zuschauern.
Auf diesen Seiten navigieren wir durch die Landschaft der virtuellen Realität und geben deren Wesen auf prägnante und verständliche Weise wieder. Wir werden uns mit seinem zukünftigen Potenzial befassen und die Rollen enthüllen, die es spielen könnte, sowie die Herausforderungen, denen es sich in den kommenden Jahren stellen muss, einschließlich der mit Spannung erwarteten metaverse.
Wesentliche Komponenten der virtuellen Realität
Die Gestaltung einer zeitgemäßen Virtual-Reality-Umgebung erfordert die folgenden Schlüsselkomponenten:
Rechenkern: Im Mittelpunkt des Erlebnisses steht der Computer, der für die Erzeugung der virtuellen Welt verantwortlich ist. Dieses Kraftpaket kann die Form eines PCs, eines Cloud-Servers, einer Spielekonsole annehmen oder sich sogar in der Virtual-Reality-Einheit selbst befinden. Letzteres bietet uneingeschränkte Bewegungsfreiheit durch den Wegfall von Kabelabhängigkeiten.
Virtual-Reality-Headset (HMD): Der Virtual-Reality-Helm (HMD) ist ein entscheidendes Werkzeug, das uns visuell von der realen Welt trennt. Ausgestattet mit Beschleunigungsmessern und Gyroskopen ermöglicht uns dieses Gerät, unsere Umgebung in einem 360-Grad-Panorama zu erkunden, während wir unseren Kopf manipulieren. Fortgeschrittene Modelle integrieren Retina-Tracking-Mechanismen und richten die virtuelle Szene an unseren Augenbewegungen aus.
Verfolgungssystem: Das Überwachungs- oder Verfolgungssystem ist von zentraler Bedeutung für die Bestimmung des Standorts des Benutzers im virtuellen Raum. Dieses System gibt es in zwei Varianten – intern und extern – je nachdem, ob die Sensoren in den Virtual-Reality-Helm des Benutzers eingebettet oder extern positioniert sind.
Interaktionskontrollen: Virtual-Reality-Befehle erfordern spezielle Steuerungen, die auf die virtuelle Umgebung zugeschnitten sind. Schneiden-Rand Setups verzichten auf physische Steuerungen und nutzen stattdessen Sprachbefehle und Gesten, die vom Körper des Benutzers ausgeführt werden.
Virtuelle Realität versus erweiterte Realität: Ein markanter Kontrast
Augmented Reality weicht von der Simulation ab und konzentriert sich auf die Extraktion realer Informationen und deren Anreicherung mit zusätzlichen visuellen Elementen. Im Gegensatz zur virtuellen Realität, die Benutzer in unterschiedliche Umgebungen eintauchen lässt, dient Augmented Reality als zusätzliche Ebene, um unsere Wahrnehmung der greifbaren Welt zu bereichern. Obwohl diese beiden Konzepte ein gemeinsames Namenssegment haben, unterscheiden sie sich in ihren Anwendungen deutlich.
Interessanterweise verzichten die jüngsten Versionen von Virtual-Reality-Headsets auf externe Raumverfolgungssysteme und integrieren stattdessen Kameras in das Headset selbst. Diese Transformation ermöglicht die Einbindung von Augmented-Reality-Funktionalitäten. Ein zukünftiges Ziel ist die Schaffung virtueller Räume durch die Zusammenführung realer Daten in virtuellen Bereichen oder deren dynamische Verknüpfung mit der aktuellen Realität. Dieser proaktive Ansatz zielt darauf ab, potenzielle Pannen bei der Interaktion mit der Umgebung zu minimieren, was insbesondere bei drahtlosen Virtual-Reality-Setups relevant ist.
Virtuelle Realität jenseits von Gaming
Facebook's Vision der metaverse unterstreicht seine Absicht, die Reichweite der Virtual-Reality-Technologie zu erweitern. Trotz mehrerer Versuche ist die weitverbreitete Einführung der VR-Technologie jedoch noch nicht zustande gekommen. Das zugrunde liegende Problem besteht darin, dass die virtuelle Realität nach wie vor eine noch nicht vollständig gemeisterte Herausforderung darstellt und sowohl ein bestehendes Problem als auch eine voraussichtliche Hürde für die Zukunft der Computerhardware darstellt. Diese Herausforderung betrifft nicht nur die Hersteller von Head-Mounted Displays (HMDs) oder Virtual-Reality-Brillen; seine Implikationen gehen sogar noch weiter.
Die nächste Entwicklung in der Mensch-Computer-Interaktion geht über die langjährige Desktop-Metapher hinaus und gelangt in den Bereich der Realität. Dieser Fortschritt erfordert die Schaffung virtueller Umgebungen, die die reale Welt nachahmen und nahtlose virtuelle Interaktionen ermöglichen. Beispielsweise würde ein 3D-Modellbildhauer die komplizierte 3D-Software zugunsten der Bildhauerei im virtuellen Raum hinter sich lassen. Fotografen würden sich nicht mehr darauf verlassen Photoshop könnte aber in einer herkömmlichen Dunkelkammer funktionieren. Medizinstudenten könnten chirurgische Techniken in einer risikofreien virtuellen Umgebung üben.
Im Kontext von Videospielen profitieren bestimmte Genres besonders von der virtuellen Realität und steigern das Gesamterlebnis. Insbesondere Simulatoren gedeihen in diesem Umfeld. Fliegende Flugzeuge, Rennwagen, der Betrieb von Werkstätten oder die Verwaltung ganzer Farmen sind Simulationsgenres, die ihre Immersion und ihren Realismus durch die virtuelle Realität deutlich steigern.
Herausforderungen, die die Integration der virtuellen Realität behindern
Virtuelle Realität (VR) scheint auf dem Papier fesselnd zu sein, hat sich jedoch nicht nahtlos in unser Leben integriert. Seine Akzeptanz bleibt auf ein Nischenpublikum beschränkt, was die Frage aufwirft: Warum ist es nicht zu einem grundlegenden Bestandteil unserer täglichen Erfahrungen geworden? Diese Frage ist ziemlich gewagt, wenn man bedenkt, dass die Hürden für die flächendeckende Einführung von VR vielfältig und komplex sind. Diese Herausforderungen müssen bewältigt werden, bevor VR den Massenmarkt erreichen kann, ein Weg, der sich voraussichtlich über das gesamte laufende Jahrzehnt erstrecken wird.
Die erste Herausforderung: Telepräsenz
Telepräsenz bedeutet die Auseinandersetzung mit entfernten Realitäten oder alternativen Bereichen. Aktivitäten wie Videoanrufe oder das Eintauchen in eine virtuelle Umgebung über ein HMD-Gerät sind Formen der Telepräsenz. Doch echte VR geht über das bloße Platzieren von Bildschirmen vor den Augen der Benutzer hinaus. es erfordert ein höheres Maß an Immersion.
In unserer physischen Realität werden Handlungen ohne wahrnehmbare Verzögerung ausgeführt. Alles verläuft reibungslos und ohne Unstimmigkeiten. Stellen Sie sich jedoch vor, dass zwischen Ihren Handlungen in der realen Welt und dem, was Ihre Augen wahrnehmen, eine Verzögerung auftritt. Diese Diskrepanz würde Ihrem Gehirn sofort signalisieren, dass etwas nicht stimmt. Folglich besteht eine der drängendsten Herausforderungen für VR darin, einen Grad an Realismus zu erreichen, der Ungläubigkeit zunichte macht. Die Bewältigung dieser Herausforderung erfordert leistungsstarke Hardware, die in der Lage ist, Szenen mit bemerkenswerter Geschwindigkeit zu erzeugen. Darüber hinaus muss jede Komponente mit optimaler Geschwindigkeit arbeiten, um die Latenz zu minimieren. Die Geschwindigkeit, mit der Bilder und Töne der virtuellen Umgebung generiert werden müssen, um Latenzen zu vermeiden, geht weit über das hinaus, was für Spiele- oder Filmerlebnisse erforderlich ist.
Die zweite Herausforderung: Bildqualität
Beim Aufsetzen einer VR-Brille platzieren Sie einen LCD- oder OLED-Bildschirm vor Ihren Augen. Allerdings führt dieser Ansatz mit zunehmendem Abstand zu einer verringerten Pixeldichte, wodurch sichtbare Lücken zwischen den Pixeln entstehen. Dies mindert den Sinn für Realismus. Würde man die Realität so wahrnehmen, käme es einer Sehbehinderung gleich.
Dies bringt die zweite Herausforderung mit sich: VR erfordert hochauflösende Displays. Wenn man dies mit dem vorherigen Punkt kombiniert, zeigt sich, dass der technologische Fortschritt diese Herausforderung umgangen hat, um andere drängende Probleme anzugehen. Im Wesentlichen fehlt es immer noch an der notwendigen Technologie, um das volle Potenzial von VR auszuschöpfen, sodass Fortschritte in mehreren Bereichen erforderlich sind, um das erwartete Umsetzungsniveau zu erreichen.
Die dritte Herausforderung: Natürliche Benutzeroberflächen
Das ultimative Ziel von VR besteht in der Verwendung natürlicher Benutzeroberflächen. Diese Schnittstellen machen herkömmliche Steuerungssysteme wie Tastaturen, Mäuse oder Fernbedienungen überflüssig und bevorzugen Interaktionen durch Gesten und Sprachbefehle.
Um dieses Ziel zu erreichen, sind komplizierte Tracking-Systeme und die Fähigkeit der virtuellen Umgebung erforderlich, Gesten und Sprachansagen mit sofortigen Reaktionen zu interpretieren. Dieser Erfolg ist nicht einfach zu erreichen und hängt von der Fähigkeit der künstlichen Intelligenz ab, wahrzunehmen, zu verstehen und zu reagieren. Dieser Bereich der KI ist besonders umstritten.
Im Wesentlichen die Vorstellung eines Virtuellen metaverse bleibt ein hochgestecktes Ziel, das hinsichtlich Kosten und Aufwand mit der Landung auf dem Mond vergleichbar ist. Wie JFK bereits sagte: Wir stellen uns solchen Herausforderungen nicht, weil sie einfach sind, sondern weil sie schwierig sind. Jeder Fortschritt in der VR dient als Sprungbrett für das ultimative Ziel: die Schaffung voll funktionsfähiger, nahtloser virtueller Umgebungen, frei von den aktuellen Hürden, die überwunden werden müssen.
