Virtuelle Realität

In der letzten Zeit hört man immer häufiger von virtueller Realität. Besonders im Bereich Gaming wird gerade durch die Oculus Brillen viel diskutiert. Das Feld der virtuellen Realität ist so weit wie die Anzahl unterschiedlichster Methoden und Medien. Eine eindeutige Definition gibt es hier nicht. 

Dieses von mir erstellte Erklärvideo soll etwas Klarheit über den Begriff virtuelle Realität schaffen. Ich habe mich dabei an die empfohlene Maximalzeit eines Internetvideos gehalten. Ein Video das länger als 5 Minuten geht, wird wohl nur von 20% der Leute angesehen. Die Grafiken wurden von mir selbst, mit Hilfe von Indesign CS3, erstellt. Die Tonaufnahmen habe ich mit einem Headset Mikrofon gemacht und danach in Soundbooth CS3 überarbeitet. Die visuelle Komponente habe ich mit Powerpoint erstellt und dann den Ton und das Bild mit Fraps aufgenommen. Die Bearbeitungszeit ohne die Recherche der Inhalte, also Grafiken erstellen, Soundaufnahme, Videoschnitt und Powerpoint Erstellung lag bei über 28 Stunden - für ein 5-minütiges Video.

Video zu Oculus

 

Hier nochmals die wichtigsten Punkte für die Umsetzung eines Systems der virtuellen Realität: Die heutigen Systeme und Umsetzungen konzentrieren sich somit auf den visuellen, den akustischen und den haptischen Sinn. 

Visuelle Wahrnehmung
Das Stereosehen ermöglicht dem Menschen, mit zwei Augen nur ein Bild entstehen zu lassen. Durch diese Begebenheit ist die Manipulation des Auges für das Entstehen eines 3D-Effekts erst möglich. Somit können virtuelle Objekte räumlich dargestellt werden. Die genaue Erklärung zu den 3D-Brillen und wie diese funktionieren findet man im Abschnitt der Films.

Auditive Wahrnehmung
Die Ohren nehmen nicht nur Geräusche war, sie können ebenso Luftbewegungen und Druckunterschiede wahrnehmen. Luft- und Druckschwankungen erzeugen Wellen, die auf das Ohr treffen. Druckunterschiede in einer VR zu simulieren, ist äußerst problematisch, und es gibt bisher noch keine sinnvolle praktische Umsetzung. Die räumliche Auflösung ist im Gegensatz zur visuellen Wahrnehmung beim Hören viel geringer. Dies bedeutet, dass unser akustisches System weitaus weniger unterscheiden kann und unser akustisches Ortungssystem begrenzter ist. Was wiederum bedeutet, dass wir zwei Geräuschquellen nur dann ortstechnisch genauer bestimmen können, wenn diese Quellen weiter auseinanderliegen. Dies gilt es bei der Einspeisung von akustischen Signalen in einem bisher sehr begrenzten virtuellen Raum zu beachten, und bei der Wiedergabe aus zwei Lautsprechern kann keine eindeutige Ortung einer komplexen virtuellen Welt erfolgen (Dörner 2013, S. 43). 

Haptische Wahrnehmung
Die haptische Wahrnehmung soll den Tastsinn simulieren. Damit ist nicht nur das Erfühlen von Objekten oder die realistische Aktion mit Objekten der Umgebung gemeint, sondern auch die Temperatur- und Schmerzwahrnehmung. Die häufigste Form der haptischen Ausgabegeräte stimuliert die entsprechenden Rezeptoren durch die Vibration. Wichtig hierbei ist, dass nicht nur das Eingabegerät per tracking wahrgenommen werden muss, sondern auch der bewegte Gegenstand und dessen Zustandsänderung (Dörner 2013, S.44f). 

Propriozeption/Tiefensensibilität
Hierbei handelt es sich um die Körperhaltung, Muskelkontraktion und die Stellung der Gelenke und des Kopfes. Hierzu gehört auch der Bewegungssinn. Dies ist im Grunde der wichtigste Bestandteil einer virtuellen Realität, da gerade die freie Bewegung in dieser Welt eine große Rolle spielt. Dies kann durch unterschiedlichste Mittel und Geräte realisiert werden. Bei Spielen wird dies zum Beispiel immer noch durch eine Maus und Tastatur beziehungsweise durch Gamepad oder Steuerknüppel realisiert. Dies ist jedoch auch durch komplette Exoskelette oder Bewegungsplattformen möglich (Dörner 2013, S.45f). 

Literatur:
Dörner, Ralf; Broll, Wolfgang; Grimm, Paul; Jung, Bernhard (2013): Virtual und Augmented Reality (VR / AR). Grundlagen und Methoden der Virtuellen und Augmentierten Realität. Berlin, Heidelberg: Imprint: Springer Vieweg (eXamen.press).