Jeder hat eine Vorstellung davon, was VR ( virtuelle Realität^{(virtual reality)} ) ist, aber sein Cousin AR ( erweiterte Realität^{(augmented reality)} ) ist viel weniger bekannt. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass AR in Zukunft eine weit verbreitetere Technologie sein wird als VR.

Was ist AR und wie funktioniert Augmented Reality? Beide Fragen beantworten wir Ihnen gleich jetzt.

AR, VR und MR im Vergleich

Augmented Reality ist eine Technologie in einer Familie von Technologien. Dazu gesellen sich Virtual Reality und Mixed Reality, heute bekannt als „XR“ oder Extended Reality . Erweiterte Realität bezieht sich auf das gesamte Spektrum realitätsverändernder Technologien, von vollständig virtuellen Welten bis hin zur vollständigen Integration zwischen dem Realen und dem Virtuellen. Die Trennlinie zwischen diesen drei Punkten auf dem Spektrum ist nicht eindeutig, aber die grundlegenden Definitionen lauten ungefähr so:

• Virtual Reality lässt Sie vollständig in eine virtuelle Welt eintauchen und ersetzt das, was Sie sehen und hören
• Augmented Reality überlagert digitale Informationen über das, was Sie im wirklichen Leben sehen
• Mixed Reality integriert digitale Klänge und Bilder vollständig in die reale Welt.

Die Trennlinie zwischen AR und MR ist die unscharfste von allen. Ein Heads-up-Display in einem Auto oder in einem Motorradhelm gilt beispielsweise technisch als Augmented Reality. Andererseits ist das meiste, was heutzutage als Augmented Reality bezeichnet wird, tatsächlich fest im Mixed-Reality-Teil des Spektrums angesiedelt. Daher werden wir in diesem Artikel Mixed Reality in die Diskussion einbeziehen.

Markerbasierte^(Markerless) , markerlose und ortsbasierte AR

Augmented-Reality-Anwendungen benötigen normalerweise eine Möglichkeit, die Außenwelt zu erfassen, damit es einen Bezugspunkt zum Rendern von Bild und Ton gibt. Dazu gibt es drei Ansätze:

• Markerbasiertes AR verwendet ein vordefiniertes Objekt in der realen Welt und bildet den AR-Inhalt darauf ab
• Markerloses AR^{(Markerless AR)} kann beliebige Objekte in der realen Welt als Ankerpunkte verwenden oder muss überhaupt nicht verankert werden.
• Standortbasierte AR wird ausgelöst, wenn sich der Benutzer an einem bestimmten Ort befindet, z. B. an verschiedenen Orten in einem Zoo oder Museum

Viele frühe AR-Experimente benötigen Marker. Beispielsweise verwendeten Spiele wie The Eye of Judgement eine an die Playstation 3 angeschlossene Kamera , um Spielkarten aus Papier zum Leben zu erwecken. Sie würden auch markerbasiertes AR mit Objekten wie Filmplakaten oder QR-Codes in Büchern sehen.

Der wirkliche Fortschritt in der AR/MR -Technologie kommt von markerlosen Verfahren, die eine eigene ausführlichere Diskussion verdienen.

AR- und MR-Tracking-Technologien

Wenn Sie einem Computersystem eine genaue Echtzeitkarte eines Raums wie etwa eines Raums geben, können Sie Grafiken rendern, die diesem Raum zugeordnet sind. Den Anschein erwecken, als ob diese virtuellen Objekte in der realen Welt existieren.

Zunächst versuchten die Entwickler das Ideal der markierungslosen Augmented Reality zu erreichen, indem sie ausgeklügelte Sensoren in Geräte wie Smartphones integrierten. Dazu gehören Lasersysteme, die Objekte und Oberflächen scannen, stereoskopische Kameras, Infrarotsensoren, Sonar und mehr. 

Ein bemerkenswertes Beispiel für diesen Ansatz war Googles Project Tango . Eine Augmented-Reality-Hardwareplattform, die ihren Weg in mehrere Telefone und Tablets gefunden hat. Die in Projekten wie Tango entwickelten Technologien waren entscheidend für die AR, die wir heute verwenden, aber die Kosten und Komplexität dieser spezialisierten Geräte erwiesen sich als ihr Untergang. Apple-Computer könnten jedoch etwas damit zu tun^{(Apple computers might have had something to do with it)} haben .

Mobile AR- und MR-Technologie

Während Google an Tango arbeitete, ließ Apple mit ^(Apple)ARkit eine Bombe platzen . Eine Softwareplattform, die markierungslose, dauerhafte Augmented- und Mixed-Reality-Erlebnisse mit nichts anderem als den Standardkameras auf vorhandenen iPhones und iPads erstellen könnte .

Dank ausgefeilter Bildverarbeitungsalgorithmen konnten Entwickler von iOS-Apps problemlos AR-Funktionalität in ihre Software einbauen. Dies machte den spezialisierten Hardware-Ansatz von Project Tango praktisch über Nacht obsolet.

Google reagierte schließlich mit der ARCore-API , die es Entwicklern von Android -Apps ermöglicht, mit ^(Android)ARKit mehr oder weniger dasselbe zu tun wie auf iOS . Diese beiden Programmierressourcen haben eine stabile und zuverlässige Basis für mobile Augmented Reality geschaffen, um den Mainstream zu erreichen. Dies senkte die Messlatte sowohl für Benutzer als auch für Entwickler.

AR- und MR-Hardwareprodukte

Obwohl ARKit und ARCore beide hochwertiges AR auf fast jedem modernen Smartphone ermöglichen, bedeutet das nicht, dass die Idee dedizierter Augmented- oder Mixed-Reality-Hardware tot ist. 

Zunächst^(First) einmal kommen Telefone jetzt mit Sensoren, die AR besser machen. Apples neueste iPad- Pro -Modelle sind mit einem LiDAR -Sensor ausgestattet. Dies ist dieselbe 3D-Sensortechnologie, die auch von Robotern und selbstfahrenden Autos verwendet wird. Vermutlich werden auch zukünftige iPhones diese neue miniaturisierte Version der Technologie erhalten.

Mehrere Virtual-Reality-Headsets verwenden jetzt Kopfkameras zum Tracking und auch für Mixed-Reality-Anwendungen. Windows Mixed Reality -Headsets sind explizit für diesen Zweck konzipiert. Es gibt auch hartnäckige Gerüchte über ein AR-Headset von Apple , angeblich das Endziel ihrer ARKit- Entwicklung, LiDAR -Technologie und Übernahme vieler AR-Spezialisten.

Wir haben auch High-End-AR-Headsets, die bereits existieren, wie das stark verzögerte Magic Leap^{(much-delayed Magic Leap)} und das Microsoft Hololens . Diese beeindruckenden Geräte haben jedoch einen Preis, bei dem es wahrscheinlich zu viel ist, wenn Sie fragen müssen, wie viel. Vorerst zielen diese Headsets auf Unternehmens- und Bildungskontexte ab. Sie können jedoch sicher sein, dass Verbraucherversionen irgendwann auf den Markt kommen werden, genau wie bei High-End-VR.

Fantastische Augmented-Reality-Apps^{(Awesome Augmented Reality Apps)} , die Sie jetzt ausprobieren können

Das wirklich Schöne an Augmented- und Mixed-Reality ist, dass man nicht nur darüber lesen muss. Die meisten unserer Leser haben Zugriff auf ein Smartphone oder Tablet, was bedeutet, dass Sie zu Ihren jeweiligen App Stores gehen und sie gleich ausprobieren können!

Egal, ob Sie ein iPhone oder ein Android - Handy verwenden, wir empfehlen Ihnen, zuerst Pokemon Go auszuprobieren . Diese süchtig machende Version der Pokemon -Formel lässt Sie durch die reale Welt wandern und auf wilde Pokemon treffen, die Sie dann fangen müssen. Diese niedlichen Kreaturen werden mithilfe von Augmented Reality in die reale Welt projiziert. Es fühlt sich also an, als wären sie in Ihrem Raum präsent.

Ikea Place ist eine nette Anwendung, mit der Sie sehen können, wie die Ikea -Möbel, die Sie im Auge behalten haben, tatsächlich in Ihrem Zuhause aussehen werden. Eine wirklich nützliche Anwendung von AR!

Unter iOS ist MeasureKit ein kostenpflichtiges AR-Dienstprogramm, mit dem Sie schnell die Abmessungen von Objekten in der realen Welt bestimmen können. Drüben auf Android können Sie ein ähnliches Tool, Measure , kostenlos erhalten. In jedem Fall müssen Sie nicht mehr raten!

Bereichern Sie Ihr Leben!

Die Zukunft von Augmented Reality könnte viel wichtiger sein, als wir denken. Wenn am Kopf getragene AR-Geräte klein genug werden und Bilder mit ausreichender Qualität erzeugen können, könnten sie jeden anderen existierenden Displaytyp ersetzen. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Fernseher oder Computermonitore nicht mehr benötigt werden, weil Ihre persönliche AR-Brille einfach einen virtuellen Fernseher an die Wand projizieren kann.

Langfristig könnte die Augmented-Reality-Technologie die Notwendigkeit beseitigen, Ihr Zuhause zu dekorieren oder Unternehmen Werbetafeln oder anderes physisches visuelles Material in die Welt zu setzen. Eine Welt mit erschwinglicher, fortschrittlicher AR-Technologie kann sehr wohl ganz anders aussehen als die, die wir heute kennen!

HDG Explains : How Does Augmented Reality Work?

Everyone has somе idea of what VR (virtual reality) is, but it’s cousin AR (augmented reality) is much less famous. Yet, it’s likely that AR will be a much more commonplace technology than VR in the future.

So, what is AR and how does augmented reality work? We’ll answer both of these questions for you right now.

AR, VR and MR Compared

Augmented reality is one technology in a family of technologies. It’s joined by virtual reality and mixed reality as what’s now known as “XR” or extended reality. Extended reality refers to the entire spectrum of reality-altering technologies, from fully-virtual worlds, to full integration between the real and the virtual. The dividing line between these three points on the spectrum isn’t clear cut, but the basic definitions go something like this:

• Virtual reality completely immerses you in a virtual world, replacing what you see and hear
• Augmented reality overlays digital information over what you see in real life
• Mixed reality integrates digital sounds and imagery completely with the real world.

The dividing line between AR and MR is the fuzziest of all. For example, a heads up display in a car or inside a motorcycle helmet technically qualifies as augmented reality. Then again, most of what’s labeled as augmented reality these days is actually firmly in the mixed reality part of the spectrum. As such, in this article, we’ll be including mixed reality as part of the discussion.

Marker-based, Markerless and Location-based AR

Augmented reality applications usually need some way to sense the outside world, so that there’s a reference point to render visuals and audio. There are three approaches to this:

• Marker-based AR uses a predefined object in the real world and maps the AR content to it
• Markerless AR can use arbitrary objects in the real world as anchor points, or doesn’t need to be anchored at all.
• Location-based AR is triggered by the user being in a specific place,such as various locations in a zoo or museum

Plenty of early AR experiments need markers. For example, games such as The Eye of Judgement used a camera attached to the Playstation 3 to bring life to paper playing cards. You’d also see marker-based AR with objects such as movie posters, or QR codes in books.

The real advancement in AR/MR technology comes from markerless methods, which deserve their own more detailed discussion.

AR and MR Tracking Technologies

If you give a computer system an accurate, real-time map of a space such as a room, you can render graphics mapped to that space. Making it appear as if those virtual objects exist in the real world.

At first, the main way developers tried to achieve the ideal of markerless augmented reality was to integrate sophisticated sensors into devices like smartphones. These include laser systems that scan objects and surfaces, stereoscopic cameras, infrared sensors, sonar and more. 

A notable example of this approach was Google’s Project Tango. An augmented reality hardware platform that made its way into several phones and tablets. The technologies developed in projects like Tango were crucial to the AR we use today, but the expense and complexity of these specialized devices turned out to be their demise. However, Apple computers might have had something to do with it.

Mobile AR and MR Technology

While Google was working on Tango, Apple dropped a bombshell in the form of ARkit. A software platform which could create markerless, persistent augmented and mixed reality experiences using nothing more than the standard cameras on existing iPhones and iPads.

Thanks to sophisticated machine vision algorithms, iOS app developers could easily build AR functionality into their software. This rendered the specialized hardware approach of Project Tango effectively obsolete overnight.

Google did eventually respond with the ARCore API, which allows Android app developers to do more or less the same thing as they can on iOS using ARKit. Both of these programmer resources have created a stable and reliable base for mobile augmented reality to enter the mainstream. This lowered the bar for both users and developers.

AR and MR Hardware Products

Though ARKit and ARCore both make quality AR possible on just about any modern smartphone, that doesn’t mean the idea of dedicated augmented- or mixed-reality hardware is dead. 

First of all, phones are now coming with sensors that make AR better. Apple’s latest iPad Pro models sport a LiDAR sensor. This is the same 3D-sensing technology that robots and self-driving cars use. Presumably future iPhones will also get this new miniaturized version of the technology.

Several virtual reality headsets now use head-mounted cameras for tracking and also for mixed reality applications. Windows Mixed Reality headsets are explicitly designed for this purpose. There are also persistent rumours of an AR headset from Apple, supposedly the final goal of their ARKit development, LiDAR technology and acquisition of many AR specialist companies.

We also have high-end AR headsets that already exist, such as the much-delayed Magic Leap and the Microsoft Hololens. However, these impressive devices have a price tag where if you have to ask how much, it’s probably too much. For now, those headsets are aimed at enterprise and educational contexts. However, you can be certain that consumer-grade versions will come to market eventually, just as they did with high-end VR.

Awesome Augmented Reality Apps You Can Try Right Now

The really wonderful thing about augmented- and mixed- reality is that you don’t just have to read about it. Most of our readers have access to a smartphone or tablet, which means you can head over to your respective apps stores and try them right now!

Whether you’re on an iPhone or Android handset, we suggest you try Pokemon Go first. This addictive take on the Pokemon formula has you trekking through the real world and encountering wild pokemon, which you must then catch. These cute critters are projected into the real world world using augmented reality. So it feels like they’re present in your space.

Ikea Place is a neat application that lets you see what that Ikea furniture you’ve been eyeing will actually look like in your home. A genuinely useful application of AR!

On iOS, MeasureKit is a paid AR utility that lets you quickly determine the dimensions of objects in the real world. Over on Android you can get a similar tool, Measure, for free. Either way, no need to guesstimate things any more!

Augment Your Life!

The future of augmented reality may be much more important than we think. If head-mounted AR devices become small enough and can produce imagery with enough quality, they could replace every other display type that exists. Imagine a world where televisions or computer monitors are no longer needed, because your personal AR glasses can simply project a virtual TV on the wall.

In the long term, augmented reality technology could remove the need to decorate your home or for companies to put billboards or other physical visual material in the world. A world with affordable, advanced AR technology may very well look very different to the one we know today!

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