datenbrillen

Mit einer Datenbrille, Head Mounted Display (HMD) tauchen Sie in virtuelle Realitäten ein.
Vom einfachen Cardboard, einer Smartphone-Halterung aus Karton und der Samsung Gear VR für das Abtauchen in 360-Grad-3D-Welten in Foto und Film, über die Oculus Rift und PlayStation VR mit fest eingebauten Displays für ein tieferes Erleben virtueller Welten, bis hin zur HTC Vive, durch die aktives Erleben und Bewegen im Raum sowie eine Interaktion mit virtuellen Objekten möglich wird – stehen Ihnen verschiedene Brillen für verschiedene VR-Anwendungen zur Verfügung.

Mobile VR

Bei Mobile VR ist das VR-System kabellos, besitzt aber auch kein eigenes integriertes Display. Das übernimmt ein Smartphone, das mittels USB an die Brille angeschlossen wird. Mobile VR lässt sich mit Controllern und/oder Touch-Funktionen steuern. 

 

Das VR-System besteht ausschließlich aus der Brille (mit Controllern) in die ein Smartphone eingesetzt wird – es ist kein PC nötig, der mit der Brille kommuniziert. Diese Funktion übernimmt dabei die Hardware des Smartphones. Da Smartphone-Prozessoren noch nicht dieselbe Leistung wie PCs erbringen, stehen VR-Erlebnisse jenen der PC-gebundenen Brillen in vielen Belangen nach.

 


Cardboard

Das Cardboard ist die günstigste Lösung für eine Annäherung bzw. für einen ersten Eindruck von mobilen VR-Erlebnissen, die ausgereifte VR-Brillen ermöglichen können.

 

Das Cardboard besteht aus einer Papp-Halterung mit zwei eingebauten Biconvex-Linsen, in die ein Smartphone eingelegt wird. Nach dem Start einer VR-kompatiblen 3D-App auf dem Smartphone erkennen die Smartphone-Sensoren die Kopfbewegungen des Nutzers. So kann er sich in virtuellen 360-Grad-Umgebungen frei umsehen und mittels Kopfhörer auch Geräusche wahrnehmen, die hinter ihm entstehen.

Samsung Gear VR und Google Daydream

Vertreter für ausgereifte Mobile VR-Brillen sind das Headset Samsung Gear VR und Google Daydream. Bei ihnen wird ein kompatibles Smartphone eingelegt, das als Display und Prozessor fungiert. Das Headset enthält spezielle Linsen und ist mit Sensoren für ein besseres Bewegungstracking und eine geringere Verzögerungszeit (Latenz) ausgestattet. So kann der Nutzer die virtuellen 360-Grad-Umgebungen noch besser wahrnehmen.

Die Gear VR enthält zusätzlich ein Touchpad, über das der Nutzer mit der virtuellen Umgebung interagieren kann. Die entsprechende Funktion wird mit den Augen angewählt und mit dem Finger am Touchpad ausgelöst. Per Bluetooth lassen sich zusätzlich Gamepads zur Steuerung innerhalb der VR-Welten anschließen. Die Samsung Gear VR wurde in Zusammenarbeit mit Oculus VR entwickelt.

Mobile Autarke VR-Brillen

Die neueren Systeme für Mobile VR sind autarke VR-Brillen wie die Oculus Go,die weder PC noch Smartphone benötigen. Zur Konfiguration wird bei der Oculus Go am Anfang noch ein Smartphone gebraucht, danach funktioniert die Brille auch ohne Hilfsmittel. Zum Brillen-Setup gehört ein handlicher Controller, mit dem das System gesteuert wird und einfache Interaktionen ermöglicht werden.

Oculus GO

Ähnlich wie bei den VR-Brillen, in die ein Smartphone eingesetzt wird, ist das Erlebnis mit der Oculus Go auf 3DoF begrenzt. Es ist damit möglich, sich von einer festen Position im Raum in alle Richtungen umzuschauen, während die Ausrichtung des Controller im Raum erkannt wird. Ein freies Bewegen über sämtliche Bewegungsachsen (wie bei 6DoF) ist nicht möglich. Bewegen im VR-Raum erfolgt über virtuelle Teleportation.

 

Durch die genaue Abstimmung aller Komponenten aufeinander und den Verzicht auf überflüssige Funktionen ist die Oculus Go preislich in den meisten Fällen günstiger, als die Kombination Headset mit Smartphone und bietet trotzdem eine qualitativ deutlich bessere VR-Erfahrung.

 

Oculus Quest und Vive Focus Plus

Seit Mitte 2019 hat Oculus eine weitere autarke VR-Brille im Programm, die über deutlich mehr Freiheits- und Interaktionsgrade bei der Benutzung verfügt als die Oculus Go, die Oculus Quest. Auch HTC hat mit der VIVE Focus Plus eine autarke VR-Brille im Programm. Während Oculus mit der Oculus Quest eher Gamer ansprechen will, sind die Hauptzielgruppe für HTC eher Geschäftskunden.

 

Sowohl Oculus Quest als auch Vive Focus Plus bieten Room Scale VR mit 6DoF, ähnlich wie die "großen" PC-gebundenen Systeme (siehe unten). Wegen der bisher vergleichsweise geringen Prozessorleistung der autarken VR-Brillen, muss der Nutzer allerdings mit eingeschränkten Möglichkeiten in Bezug auf die Darstellung komplexer visueller Inhalte rechnen. Ansonsten ist diese neue Kategorie von VR-Brillen eine durchaus ernstzunehmende Alternative zu den PC-gebundenen Systemen, insbesondere da sie nur zum Aufladen ein Ladekabel benötigen und ansonsten vollständig kabelloses Erleben von Virtual Reality ermöglichen. 

 

Seated VR

Bei Seated VR ist der Benutzer mittels einer Brille an einen PC angeschlossen. Sensoren der Brille und der Controller empfangen die Signale der IR LEDs. So wird eine kleine Fläche wird mit Laserstrahlen erfasst. Zwar erkennt das System die Position und Orientierung der Geräte, dem Nutzer ist es aber nicht möglich, sich außerhalb dieser kleinen begrenzten Fläche zu bewegen, da sonst die Signale der LEDs nicht mehr empfangen werden können.

 

Wer Seated VR nutzen möchte, braucht neben dem VR-System auch einen leistungsstarken PC (oder eine Konsole).

 


Oculus Rift und Playstation VR

Vertreter für Seated VR-Brillen sind die Oculus Rift, sowie das Nachfolgemodell Rift S und die PlayStation VR-Datenbrillen. Jede füllt durch ihr eingebautes großes Display das Gesichtsfeld des Nutzers nahezu komplett aus. Dabei sind Bildränder kaum wahrnehmbar. Der Nutzer ist zu 360 Grad von einer virtuellen Welt umgeben, so dass er „mitten in dieser Welt“, „im Spiel“ zu sein scheint (Immersion). Sensoren im Head-Mounted-Display und außerhalb, registrieren jede Kopfbewegung – was dem Nutzer den Eindruck vermittelt, er könne sich auf seine gewohnte, natürliche Weise umschauen.

Die Sensoren funktionieren deutlich schneller als bisherige Sensoren in Head-Mounted Displays oder Smartphones. So wird die Latenz, die Verzögerungszeit zwischen Kopfbewegung und Bilddarstellung, erheblich verringert. Der Eindruck, „im Geschehen“ zu sein, steigt. Die Illusion der virtuellen Welt scheint beim Blick durch diese Brillen real zu werden: Stürzen wir virtuell aus großer Höhe ab, stellt sich ein reales „mulmiges“ Gefühl in der Magengegend ein.

Room Scale VR

Room Scale VR – also raumgreifende VR – ähnelt dem Prinzip des Seated VR. Basisstationen, die aus IR LEDs und je zwei Lasern bestehen (y-Achse und x-Achse), senden Laserstrahlen aus, die von den Sensoren der Controller und der VR-Brille empfangen werden. So kann die genaue Position und Orientierung dieser Geräte bestimmt werden. Dem Nutzer wird damit ein relativ großer Raum geboten, in dem er sich bewegen kann.

 

Für das optimale Room Scale VR Erlebnis ist, neben den genannten Geräten, auch ein leistungsstarker PC nötig, der die Bewegungen berechnet und den Nutzer in die virtuelle Umgebung entführt.

 


HTC Vive

Für das hochwertige Room Scale VR Erlebnis kann die HTC Vive oder das Nachfolgemodell Vive Pro benutzt werden. Sie umfasst ein Headset, zwei drahtlose Controller und zwei Basisstationen für die 360-Grad-Bewegungsverfolgung im Raum. Damit ermöglichte die HTC Vive bis Mitte 2019 die tiefste VR-Erfahrung der hier vorgestellten Brillen. Der Nutzer bewegt sich durch den Raum und setzt dabei seinen gesamten Körper ein. Die Basisstationen ermitteln die Position des Nutzers in einem Raum von maximal 25 Quadratmetern (fünf mal fünf Metern). Mittels speziellen Game-Controllern ist sogar die Interaktion mit virtuellen Objekten möglich.

 

Im Vergleich zu den autarken VR-Brillen mit Room Scale VR (siehe oben) sind mit einer VR-Brille wie der Vive deutlich komplexere VR Szenarien umsetzbar, da der Prozessor und die Grafikkarte des notwenigen PC-Systems deutlich mehr Leistung bieten, als die Prozessoren einer Oculus Quest oder Vive Focus Plus.  


Stellen Sie sich vor, Sie reparieren einen Roboter in einer Werkstatt – Sie stehen auf der Brücke eines Sternenkreuzers, der die Galaxie durchquert – Sie erforschen die Gassen des alten Rom – oder Sie schrumpfen auf subatomare Größe, um Moleküle kollidieren zu sehen. Probieren Sie es aus!