Extended Reality: Was ist XR?

Ein Pokémon, das laut Bildschirmanzeige vor uns auf der Straße läuft? Eine 360°-Besichtigung einer Immobilie, die in einem anderen Land zum Verkauf steht? Ein Malbuch, in dem Figuren nach dem Ausmalen in 3D erscheinen? All das sind Beispiele für Extended Reality. Dieser Überbegriff umfasst alle immersiven Technologien, die unsere reale Welt erweitern und mit virtuellen Elementen kombinieren. Wir erklären, was genau Extended Reality ist und welche Unterschiede und Gemeinsamkeiten die verschiedenen Technologien Augmented Reality, Virtual Reality und Mixed Reality aufweisen.

Extended Reality, auch Cross Reality (kurz XR) genannt, ist ein Überbegriff für Technologien, die computergenerierte Umgebungen bzw. Objekte erstellen. Diese Bezeichnung umfasst sowohl bereits entwickelte als auch in Zukunft etablierte Formen von XR. Die verschiedenen Technologien unterscheiden und definieren sich primär durch das Verhältnis von realer und virtueller Welt. Während Nutzer bei Augmented Reality virtuelle Objekte als Erweiterung der realen Welt wahrnehmen, tauchen User durch den Einsatz von Virtual Reality in eine rein virtuelle Welt ein. Ein weiteres, wesentliches Merkmal der Extended-Reality-Definition ist, dass es sich dabei und bei allen Formen um eine immersive Technologie handelt.

Aktuell existieren drei Formen von Extended Reality. Im Folgenden stellen wir diese Technologien sowie ihre Unterschiede und Gemeinsamkeiten vor.

Augmented Reality (kurz AR) bedeutet so viel wie „erweitere Realität“. Diese Technologie fügt virtuelle Objekte und Informationen in die reale Welt ein und erweitert sie dadurch. Virtuelle Elemente sind unter anderem Bilder, Text und Animationen. Bei Augmented Reality bleibt die reale Umgebung Mittelpunkt der Wahrnehmung. Die Interaktion mit virtuellen Objekten ist für den Anwender nur eingeschränkt bis gar nicht möglich.

Augmented Reality ist die bisher meistgenutzte Form von Extended Reality. Ein wesentlicher Grund für den Erfolg dieser Technologie sind die geringen technischen Voraussetzungen. Bereits mit einem einfachen Smartphone, Tablet oder PC ist Augmented Reality nutzbar und dadurch auch für Endverbraucher leicht zugänglich. Zudem sind auch spezielle AR-Brillen verfügbar, die virtuelle Objekte vor die Augen des Trägers projizieren. Die Außenwelt bleibt in diesem Fall weiterhin sichtbar.

Ein besonders bekanntes und erfolgreiches Beispiel für Augmented Reality ist das Spiel Pokémon Go, das als App für iOS und Apple verfügbar ist. Es zählt zu den erfolgreichsten Spielen für mobile Endgeräte und ist mit über einer Milliarde Euro Gewinn auch das bisher erfolgreichste AR-Spiel. Bei Pokémon Go zeigt das Mobilgerät digitale Figuren (Pokémons) in der realen Welt an und erweitert die Realität dadurch. Auch auf Social-Media-Kanälen ist die erweiterte Realität in unseren Alltag eingezogen: Mit Filtern erweitern Nutzer beispielsweise ihre Fotos oder Videos durch virtuelle Objekte wie Hüte, Sonnenbrillen oder auch Make-up.

Virtual Reality (kurz VR) schafft eine komplett computergenierte 360°-Umgebung. Nutzer tauchen vollkommen in die virtuelle Welt ein und interagieren mit dieser, während die reale Welt dabei ausgeblendet ist.

Im Gegensatz zu Augmented Reality sind für diese XR- bzw. Extended-Reality-Technologie spezielle Ausgabegeräte notwendig. Mit einem Head-Mounted-Display nehmen Nutzer die virtuelle Welt visuell wahr, die reale Welt wird hingegen während der Nutzung vollständig ausgeblendet und ist nicht sichtbar. Der Immersionsgrad ist durch das geschlossene System besonders hoch und lässt den User komplett in die virtuelle Welt eintauchen. In der Regel setzen diese Geräte den Anschluss an einen Computer voraus. Das bekannteste Beispiel für ein VR-Headset ist die Oculus Rift von Facebook.

Das Funktionsprinzip von Mixed Reality (kurz MR) verbindet praktisch Elemente von AR und VR. Es handelt sich bei ihr um die neueste und komplexeste immersive Technologie. Diese Form von Extended Reality verbindet unsere reale Welt mit virtuellen Umgebungen und lässt so eine neue Umwelt entstehen. Der User interagiert zeitgleich mit der realen und einer virtuellen Umgebung. Physikalische Objekte der realen Welt haben Einfluss auf digitale Elemente. Die Nutzung dieser Technologie erfordert ein MR-Headset sowie eine besonders hohe Prozessorleistung.

Ein Beispiel für ein Mixed-Reality-Headset ist die im Jahr 2015 präsentierte HoloLens von Microsoft. Diese Brille stellt durch ein durchsichtiges Display 3D-Objekte in der direkten Umgebung des Nutzers dar. Das Head-Mounted-Display verfügt über integrierte Sensoren, Lautsprecher und eine eigene Recheneinheit. Für die Nutzung ist kein zusätzliches Equipment notwendig.

In der folgenden Tabelle sind die drei aktuellen Extended-Reality-Technologien im Vergleich dargestellt:

Mehr über die verschiedenen Formen von XR – Augmented Reality und Virtual Reality – erfahren Sie in diesem Video:

Einige Augmented-Reality-Anwendungen sind bereits Teil unseres täglichen Lebens, wie zum Beispiel die erwähnten Apps wie Pokémon Go oder die viel genutzten Filter der Social Media. Der Einsatz von Virtual Reality schreitet insbesondere im Gaming-Bereich voran, doch stehen die technischen Voraussetzungen noch einem flächendeckenden Erfolg im Wege. Mixed Reality beschränkt sich hingegen noch vorwiegend auf Unternehmen. Damit auch die letztgenannten Formen von Extended Reality im Alltag Einzug halten, müssen also noch einige Herausforderungen gemeistert werden. Im Folgenden beleuchten wir die größten Hürden.

AR-Technologien wie Pokémon Go oder Social-Media-Filter sind für jeden Smartphone-Nutzer zugänglich. Die Nutzung von Virtual und Mixed Reality hingegen erfordert verhältnismäßig teure Geräte. Diese immersiven Technologien sprechen daher primär Unternehmen oder spezifische Personengruppen wie Gamer oder sehr technikaffine Personen an.

Bei der Nutzung von XR-Technologien werden mitunter viele detaillierte und auch persönliche Daten gesammelt, unter anderem zur persönlichen Umgebung des Anwenders. Daher stellt auch die Einhaltung aller Datenschutzrichtlinien eine Herausforderung dar, der sich Entwickler stellen müssen, die ihre Extended-Reality-Produkte für eine breite Menge an Nutzern zugänglich machen wollen.

Bei einem Gaming-Event mit über 20.000 Teilnehmern (Spiel: Pokémon Go) kam es zu schwerwiegenden Netzwerkproblemen. Die Veranstalter waren gezwungen, sämtliche Eintrittsgelder zu erstatten und Verluste in Millionenhöhe in Kauf zu nehmen. Dies ist nur ein markantes Beispiel dafür, dass die flächendeckende Nutzung von Extended Reality auch den Ausbau der IT-Infrastrukturen voraussetzt.

Auch die technischen Geräte selbst bergen noch Entwicklungspotenzial: Die Microsoft HoloLens beispielsweise lässt sich zwar mit Gesten und Sprachkommandos steuern. Doch die Gestensteuerung ist jedoch auf lediglich zwei Handbewegungen beschränkt. Zudem sind Head-Mounted-Displays oft zu schwer und zu unkomfortabel für eine Nutzung über einen längeren Zeitraum. Nicht zuletzt ist für Endkunden auch das Design ein wichtiger Kauffaktor, den die Hersteller aktuell oft noch nicht ausreichend berücksichtigen.

Der Extended-Reality-Markt unterliegt einem stetigen Wachstum. Bis jetzt ist meist die Unterhaltungsbranche Vorreiter und investiert in die Entwicklung und Verbreitung der Technologie. Doch auch in anderen Unternehmensbereichen gewinnen XR und seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten an Bedeutung – unter anderem in der Medizin, beim Militär, in der Industrie oder der Tourismus-Branche.

In der Unterhaltungsindustrie sind Videospiele die bekannteste Anwendung von Extended Reality. Dies hängt auch damit zusammen, dass die Gaming-Branche die VR-Technologie vergleichsweise früh für sich entdeckt hat und auch dem Endkunden zur Nutzung zur Verfügung stellt. Doch auch bei Events wie Konzerten oder Sportveranstaltungen bieten die neuen Technologien viele Möglichkeiten. Interessierte könnten über eine Internetverbindung Events von zu Hause aus besuchen und sie dank Extended Reality und einer virtuellen Umgebung trotzdem wie ein echtes Konzert oder einen Theaterbesuch wahrnehmen. Veranstalter hätten dadurch die Möglichkeit, ihr Ticketkontingent drastisch zu erhöhen.

Durch die Nutzung von XR können Kunden und Interessenten Produkte in einer virtuellen Umgebung ausprobieren und kennenlernen. Zudem bietet diese Technologie Unternehmen neue Wege, um auch über Distanz direkt mit Kunden zu interagieren.

In diesem Bereich bietet Extended Reality für Unternehmen und Kunden große Vorteile: Interessenten für eine Wohnung oder ein Haus können bequem von Zuhause aus Immobilien besichtigen. Dies erleichtert Immobilienmarklern und Eigentümern die Arbeit. Bei der Planung einer neuen Immobilie bietet die immersive Technologie Architekten und Designern die Möglichkeit, ihre Visionen sichtbar zu machen.

Mit dem Einsatz von Extended Reality ermöglichen Unternehmen ihren potenziellen Kunden, Produkte vorab zu testen. Dadurch bieten die immersiven Technologien vor allem für Onlineshops einen großen Mehrwert: Beim Onlineshopping haben Kunden normalerweise vor Kaufabschluss nicht die Möglichkeit, Produkte live zu sehen oder zu berühren. Zumindest ersteres lässt sich dank XR schon jetzt über virtuelle Pendants realisieren. Mehr über den Einsatz von Augmented Reality im E-Commerce-Bereich erfahren Sie im Artikel „Augmented Reality im E-Commerce“.

Auch im stationären Handel bietet der Einsatz von Extended Reality einen Mehrwert für Kunden. Das Einrichtungshaus IKEA nutzt diese Möglichkeit bereits und setzt auf Augmented Reality. Mit der entsprechenden App projizieren Kunden übers Smartphone Möbelstücke in ihr eigenes Zuhause. Das veranschaulicht, wie das Möbelstück in der eigenen Wohnung aussehen könnte und erleichtert so die Kaufentscheidung.

Ob Militär, medizinische Fachkräfte, Piloten oder Astronauten: Bei vielen Berufsgruppen lassen sich riskante Situationen kaum bis gar nicht trainieren, ohne die Personen einer Gefahrensituation auszusetzen. Durch den Einsatz der XR-Technologie hätten Auszubildende nun die Möglichkeit, ihr Verhalten und die Abläufe solcher Situationen in einer sicheren Umgebung zu trainieren und sich entsprechend darauf vorzubereiten.