Augmented Reality Anwendungen • Agentur Graustich
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Augmented Reality Lösungen für Industrie, Bildung und Marketing

Smarte Geräte, die ohnehin jeder bei sich trägt, erlauben neuartige Möglichkeiten für Anwendungen im Bereich der Augmented Reality (AR). So können zum Beispiel virtuelle Informationen und digitale Objekte in reale Umgebungen integriert werden. In Kombination mit Kameras und Sensordaten, die Informationen über einen Standort liefern oder Bewegungen aufzeichnen, schafft Augmented Reality eine Schnittstelle zwischen der digitalen und der realen Welt.

Mit anderen Worten ausgedrückt: Augmented Reality ist eine computergestützte Erweiterung der Realität, die über Bildschirme dargestellt und erlebbar wird. Diese erweiterte Wahrnehmung macht es möglich, multimediale Inhalte und komplexe Visualisierungen für ihre Nutzer erfahrbar zu machen. Für das Erleben der Benutzer ist Augmented Reality ein Medium, das den Eintritt in virtuelle Welten erlaubt, jedoch jederzeit den Bezug zur Realität aufrechterhält und sich zugleich sehr authentisch anfühlt.

Augmented Reality passt sich nahtlos in vorhandene Umgebungen ein und lädt alltägliche Elemente mit digitalen Mehrwerten auf. Diese Erlebnisse im real-digitalen Raum lassen Ihre Botschaften und Inhalte zu 360° Grad mit der gesamten Palette an möglichen Interaktionen wirken.

Dank der immer besseren Bildqualität der standardmäßig verbauten Kameras in Tablets und Smartphones, steht eine hervorragende Möglichkeit zur Erfassung realer Räume und Objekte zur Verfügung. Über die Erkennung vorher definierter 2D-Grafiken und dreidimensionaler Objekte durch die Augmented Reality-Software werden die passenden Inhalte eingespielt. Diese Auslöser werden auch Trigger oder Marker genannt.

Augmented Reality erweitert das immersive Erlebnis durch virtuelle Zusatzinformationen

3D-Objekte als Augmented Reality Trigger

Objekte erkennen und mit zusätzlichen Inhalten erweitern

Für den Einsatz rund um Maschinen und Produkte bietet sich die Erkennung (triggern) von bestehenden 3D-Objekten an. Mithilfe der Neigungs- und Lagesensoren lassen sich diese Objekte dimensions- und positionsstabil platzieren und können sogar in einem gewissen Umfang auf Veränderungen ihrer Umwelt reagieren. Dies können Produkte im Einzelhandel, Maschinen in der Industrie oder auch Gebäudefassaden sein. Um die so erzeugten Objekte kann man sich problemlos herumbewegen und so 360° Mehrwerte bieten.

IoT sowie IIoT, Predictive sowie Remote Maintenance

Das Potenzial von Augmented Reality und IoT

Internet of Things (IoT) Einsatzbereiche wie Machine-, Condition- und Process Monitoring sowie Predictive und Remote Maintenance erhalten durch Augmented Reality zusätzliches Potenzial und neue Anwendungsmöglichkeiten. Dazu gehören unter anderem die Echtzeit-Visualisierung zur Maschinendiagnose oder die Steigerung der Experience bei Produktdemonstrationen. Mit digitalen Zwillingen können Fertigungsketten oder komplette Smart Factories simuliert und virtuell in Betrieb genommen werden.

Fokussierte Augmented Reality User Journey

AR Assistenten für Produktaufbau und Wartung

Mit Augmented Reality können Anwender Schritt für Schritt durch auszuführende Arbeiten beim Produktaufbau, Wartung sowie Produktion geführt und können durch zusätzlich einblendbare Informationen unterstützt werden. Die so entstandene völlig neue Art der User Journey schafft so wesentlich anschaulichere Effekt als sonstige Darstellungsformen. Der Nutzers wird virtuell unterstützt und komplett von einem 3D Model begleitet. Dabei ist die Benutzeroberfläche selbst dynamisch und kontextbasiert, damit sich der Nutzer auf das Wesentliche konzentrieren kann.

Vertrieb, Marketing, eCommerce, Konfiguratoren

eCommerce und Produktdarstellung mit Augmented Reality

Mit Augmented Reality erhalten Kunden ein völlig neues digitales Darstellungserlebnis um Produkte immersiv zu erleben. Reale Artikel können aus 3D-Modellen oder hochauflösenden Objekt-Scans in Augmented Reality, ähnlich einem Hologramm, nachgebildet werden - nur wesentlich realistischer. Diese virtuellen 3D-Produkte können mit Zusatzinformationen oder Funktionen ausgestattet sein. Individualisierungsmöglichkeiten wie das Wechseln von Farben oder Materialitäten sind problemlos in Echtzeit möglich. 

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Augmented Reality Grundlagen

Was ist Augmented Reality?

Der Begriff Augmented Reality, übersetzt „erweiterte Realität”, ist eine seit Jahren sehr stark wachsende immersive Technologie. Hierbei wird die Realitätswahrnehmung durch computererzeugt Inhalte in Echtzeit ergänzt. Spätestens seit der Veröffentlichung der Spiels Pokémon Go im 2016 ist Augmented Reality in aller Munde.

Augmented Reality (AR) funktioniert prinzipiell auf den meisten Smartphones bzw. mobilen Geräten. Für ein optimales immersive Ergebnis sind Geräte mit guten Kameras, Tiefen- oder Lasersensoren und einem aktuellen Betriebssystem zu empfehlen. Diese können das Umfeld genauer und stabiler erfassen und so computergestützte Inhalte exakter einblenden. Ältere Geräte haben meistens nur begrenzte technische Möglichkeiten, und können die Umgebung nicht vollständig erfassen.

Definition Augmented Reality nach Azuma

In der Literatur wird oft die Definition der erweiterten Realität von Ronald T. Azuma verwendet. Azuma definiert in seiner Studie von 1997 „A Survey of Augmented Reality” verfasste und definierte Augmented Reality wie folgt:

AR is about augmenting the real world environment with virtual information by improving people’s senses and skills. AR mixes virtual characters with the actual world. Ronald T. Azuma, 1997

Azuma legte fest, dass Augmented Reality eine Komposition aus der realen Welt mit einer teilweiser virtuellen (digitalen) Überlagerung. Damit wurde ein dreidimensionaler Bezug von realen und virtuellen Objekten virtuel in Echtzeit generiert. Werden diese grundlegenden Charakteristika erfüllt, dann wird in der Regel von Augmented Reality im engeren Sinne gesprochen.

Entfällt die Interaktion in Echtzeit, das bedeutet es geschieht nur eine einfache Überlagerung eines Gegenstandes durch Informationen, führt dies nur zu einem zweidimensionalen Bezug, wobei hier in der Regel von AR im weiteren Sinne gesprochen wird.

Was bedeutet der Begriff Augmented Reality?

Wörtlich übersetzt bedeutet der Begriff Augmented Reality (AR) „erweitere Realität“. Hierbei wird die digitale Ergänzung der reellen Welt durch virtuelle Elemente verstanden. Im Zusammenhang mit Augmented Reality werden oft fälschlicherweise Begriffe wie Extended Reality, Assisted Reality, Mixed Reality oder sogar Virtual Reality genannt.

Dabei ist gerade Virtual Reality (VR) ein komplett anderer technischer Ansatz: durch das Tragen einer VR-Brille ist diese Technolgie umfassend immersiv, was für den Anwender bedeutet, dass dessen Sinne so überlistet werden, dass er glaubt, sich in einer anderen Welt oder der Realität zu befinden.

Zur Definition und Abgrenzung der Technologien wird oft das Realitäts-Virtualitäts-Kontinuum nach Paul Milgram benutzt. Es bildet die gesamte Bandbreite zwischen den beiden absoluten Endpunkten „Realität“ und „Virtualität“ sowie den dazwischenliegenden Zuständen ab.

Wie funktioniert Augmented Reality?

Augmented Reality erweitert den realen Raum um digitale Inhalte: Anstatt den Anwender in eine vollständig virtuelle Umgebung zu transportieren, werden digitale Objekte mit der reelen Welt kombiniert. Das bedeutet, der Anwender nimmt die physische Realität wahr, die zusätzlich mit virtuellen Informationen angereichert, überlagert oder erweitert wird.

Mithilfe von Smartphones, Tablets oder Wearables lassen sich so 3D-Objekte und Animationen, Grafiken, Videos oder Texte in Echtzeit in die reale Umgebung einblenden. Dadurch können Benutzer sowohl reale als auch virtuelle Objekte vor ihrem Auge sehen.

Über die im Gerät integrierten Bewegungssensoren sowie der Satellitennavigation GPS folgt das Kamerabild den Bewegungen des Anwenders im Raum und stellt die Inhalte immer passend zur seiner Sichtachse oder Position dar. Zur Orientierung in realen Welt und die dazugehörige Analyse der Position wird das sogenannte „Tracking“ verwendet. Dies können schon einfache Marker sein, wie zum Beispiel ein umfangreiches Bild oder QR-Code. Dabei sucht sich die Anwendung den hinterlegten Marker im Kamerabild und überlagert ihm mit der gewünschten Anwendung. Heutzutage können Tracking-Marker auch komplexere Formen einnehmen. Dies können 3D-Objekte, ein Video, Buch- oder Magazinseiten, ein Plakat oder sogar ein ganzes Denkmal im Park sein.

Voraussetzungen für Augmented Reality

Augmented Reality ist eine computergestützte Technologie, für die sowohl Hard- als auch für die Software notwendig ist, um zu funktionieren. Damit die reale Umgebung erfasst werden kann, braucht die Hardware Sensortechnologien (Bewegungssensoren) sowie eine entsprechende Kamera. Touchscreen und Kopfhörer fungieren als Schnittstelle zwischen Technologie und Nutzer.

Über diese Schnittstellen werden die gewünschten Informationen aufgenommen und in der AR-Anwendung visualisiert und greifbar gemacht. Damit alles in Echtzeit und störungsfrei abläuft, braucht es einen leistungsstarken und belastbaren Prozessor auf dem Gerät.

Die Software des AR-fähigen Geräts muss die Kamerabilder, Sensordaten und Nutzerbefehle auslesen und mit Informationen aus bestehenden Datenquellen kombinieren. Anschließend muss dann die visuelle, auditive oder sensorische Erweiterung live in die reale Umgebung projiziert werden. Besonders bei viel Bewegung oder Interaktion kann dieser Prozess eine hohe rechnerische Belastung darstellen, die derzeit zu Laten der Bildschärfe oder Performance (bei schwächeren Geräten) gehen kann. In Zukunft wird es mehr leistungsstarke Geräte geben (z.B. Smartphones oder Smartglasses) geben, die den Anforderungen von Augmented Reality besser gewachsen sind.

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