Virtual-Reality-Headsets / Videobrillen / Head-Mounted Display

Die Gerätekategorie der Head-Mounted Display, Virtual-Reality-Headsets und Videobrillen sind dem Spatial Computing oder räumlichen Computing zugeordnet.
Diese Brillen und Headsets lassen sich manchmal Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) oder Mixed Reality (MR) zuordnen. In der Regel vereinen sie alle drei Arten der virtuellen Realität. Als Oberbegriff dient XR. Allerdings hat sich VR als Gattungsname etabliert, auch wenn das nicht immer korrekt ist.

• VR - Virtual Reality (virtuelle Realität): Ansicht der realen Umgebung oder einer komplett virtuelle Umgebung.
• AR - Augmented Reality (erweiterte Realität): Ansicht mit eingeblendeten virtuellen Gegenstände, App-Fenster oder Chatpartner.
• MR - Mixed Reality: Eingeblendete Objekte behalten ihre Position im echten Raum, auch wenn man sich bewegt.

Die Idee ist, mit Hilfe einer Brille bzw. eines Headsets in eine virtuelle Welt einzutreten, die einem realen Vorbild nachempfunden ist oder sogar in eine künstliche Welt einzutauchen. Alternativ kann neben der sichtbaren realen Welt zusätzliche virtuelle Objekte eingeblendet werden.
Eine Hauptanwendung kann sein, dass Apps in der eigenen Umgebung schwebend zu sehen und per Fingergeste zu bedienen sind. Software und digitale Inhalte werden dadurch real und greifbar.

So interessant VR-Videobrillen sein mögen, sie sind ein ziemlich umständliche Gerätkategorie. Es gibt nur wenige Alltagsanwendungen und man muss mit ihnen sehr pfleglich umgehen.
Um massenmarkttauglich zu sein muss der Preis günstig sein und das Headset beim Tragen maximal komfortabel sein.

Passthrough-Modus

Im Passthrough-Modus sieht der Nutzer seine Umgebung. Hier spielt eine virtuelle Welt keine Rolle. Weitere Sensoren vermessen die Umgebung und erfassen den Raum mitsamt Möblierung sowie Hand-, Kopfbewegungen und Mimik.

Technisch zeichnen Kameras auf der Außenseite die Umgebung kontinuierlich auf. In der Innenseite der Brille werden die Aufnahmen in Echtzeit dargestellt. Das ermöglicht es, sich in Räumen zu bewegen, Treppen zu steigen und ein Smartphone oder Notebook zu bedienen, ohne dafür das Headset absetzen zu müssen. Optimalerweise vergisst man mit der Zeit, dass man sie aufhat.
Wichtig ist hierbei, dass diese Technik eine Latenz haben muss, die nicht wahrnehmbar ist. Das ist die zeitliche Differenz zwischen der äußeren Bildaufnahme und der Darstellung im Display. Eine zu hohe Passthrough-Latenz kann Bewegungs-Übelkeit verursachen.
In der Regel muss man mit einem begrenzten Sichtfeld klarkommen. Brillenträger kommen damit besser klar. Konzentriert man sich auf die digitalen Inhalte fällt das nicht mehr auf.

Problem: Vergenz-Akkommodation-Konflikt

Ein ungelöstes Problem ist das Fokussieren der Augen auf eine feste Fokusebene im virtuellen Raum auf dem Brillendisplay, während zugleich davor und dahinter liegende Objekte ein- und ausgeblendet werden. Das kann Kopfschmerzen auslösen.

Stromversorgung

Die Stromversorgung des Headsets erfolgt über eine kabelgebundene Verbindung zu einem Computer oder einem Akku. Weil ein Akku viel Gewicht hat, wird er als externes Modul per Kabel verbunden. Ein externer Akku stört nicht. Er ermöglicht Mobilität. Allerdings kann Problem werden, wenn er beim Arbeiten oder Laden daneben liegt und beim Aufstehen mitgerissen wird. Das zerrt am Headset.

Den Akku immer am Körper zu tragen ist aber auch nicht die Lösung. Wenn man das Headset absetzt und der Akku, am Körper tragend vergessen wird, dann fliegt das Headset durch die Gegend, wenn man aufstehen und mit dem Akku in der Tasche weggehen will.

Anwendungen für Augmented Reality

Für Augmented Reality braucht man nicht zwingend eine VR-Brille. Das funktioniert auch mit einem Smartphone oder Tablet, wenn es eine Rückkamera hat.
Auf Smartphones und Tablet wird für Augmented Reality mit der integrierten Rückkamera der Sichtbereich aufgezeichnet und durch eine AR-Anwendung mit virtuellen Objekten auf dem Display gemischt. Sozusagen als Zusatzinformationen.
Doch für dieses Szenario gibt es so gut wie keine Alltagsanwendungen. Außer Spielereien und AR-Games.
In industriellen Umgebungen sieht es anders aus. Hier braucht man oft beide Hände frei. Hier machen AR-Datenbrillen Sinn.

Anwendungen

Schaut man sich VR-Anwendungen an, dann ist der alltägliche Nutzen begrenzt.
Spezielle VR-Spiele machen nicht mehr Spaß als normale Spiele. Stattdessen muss man sich mit den Unzulänglichkeiten des VR-Headsets rumärgern.
Nur VR-Spiele mit einem Flugsimulator oder einem Auto-Rennsimulator mit entsprechenden Cockpits sind mit einer VR-Brille ziemlich cool. Das Gefühl im virtuellen Flieger oder im Auto sitzen zu können ist einfach unschlagbar und fantastisch.

VR-Headsets und Datenbrillen mit wenigen Funktionen sind also nicht komplett unnütz. Sie werden ihre Nischen finden oder behalten.

• VR-Gaming- und -Fitness
• Eintauchen in virtuelle Welten als soziale Treffpunkte
• industrielles und handwerkliches Umfeld, bei dem beide Hände frei bleiben müssen
• virtuelle 200-Zoll-Video-Leinwand
• Gegenstände zu Lehrzwecken im Raum einblenden
• stereoskopische Videos aufzeichnen

Vielleicht entstehen irgendwann neue Anwendungen, wenn günstigere VR-Brillen eine größere Verbreitung finden. Denkbar wäre, dass Anwender nur noch mit Smartphone- und Tablet-Anwendungen und ganz ohne Desktop-PC oder Laptop auskommen. Die VR-Brille könnte dann als größeres Display funktionieren, wofür auch kein Schreibtisch notwendig wäre.

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• Künstliche Intelligenz (KI) / Artificial Intelligence (AI)

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