Tech-Kompass | Augmented Reality

Augmented Reality

Augmented Reality

Wie der Begriff „Augmented“ (erweitert) schon aussagt, wird die reale Welt durch zusätzlich digitale Inhalte erweitert. Diese virtuellen Inhalte werden dann entweder frei in der realen Welt positioniert, oder es werden Bilder, 3D-Modelle oder auch ganze Räume unter Einsatz von Computer Vision erkannt, welche als Anker für die Inhalte dienen.

Durch intelligente Objekt/Bilderkennung bleiben die Inhalte auch bei Bewegung der Kamera des Endgerätes an der dafür vorgesehenen Stelle. Dies ermöglicht ein riesiges Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten. Der Unterschied zu Mixed Reality (MR) besteht darin, dass der Nutzer mit den virtuellen Objekten nicht interagieren kann, da diese statisch sind.

Augmented Reality Augmented Reality
© https://pixabay.com/de/photos/erweiterte-realit%c3%a4t-medizinisch-3d-1957411/

Industrielle Anwendungsfelder

Im Industriellen Kontext finden sich viele Anwendungen, bei denen die AR-Technologie einen erheblichen Mehrwert schaffen kann.

Durch die Möglichkeit, zwei- und dreidimensionale, virtuelle Inhalte im realen Raum zu verankern, wird die Darstellung von zusätzlichen Informationen deutlich intuitiver. Die Informationen finden sich dann exakt an der Stelle, wo diese benötigt werden. Beispielsweise kann ein Elektriker mit einer AR-Brille ausgestattet werden, sodass dieser die benötigten informationen zur Verkablung direkt im Schaltschrank an der richtigen Stelle angezeigt bekommt.

Eine weitere Möglichkeit, den Elektriker oder die Elektrikerin bei der Verkabelung zu unterstützen, ist die Remote Assistenz. Sollte der Mitarbeitende an einem Arbeitsschritt nicht weiter kommen, so kann sich dieser per Remote einen Assistenten zuschalten lassen. Der Assistent hat dann die Möglichkeit, über die integrierte Kamera des AR-Headsets Zusatzinformationen im Sichtfeld des Elektrikers zu positionieren. Die Informationen bleiben dabei an der gesetzten Stelle verankert.

© https://www.freepik.com/vectors/technology'>Technology vector created by macrovector - www.freepik.com

Neben der Unterstützung von Mitarbeitenden bei der Umsetzung der Arbeit kann AR auch bei der Vorbereitung auf die Arbeit eine entscheidende Unterstützung bieten. Durch die kamerabasierte Identifikation von realen Objekten und dessen Positionierung können virtuelle 3D-Modelle überlagert werden. Zur Anzeige von internen Komponenten muss ein reales Objekt nun nicht mehr demontiert werden.

Diese Eigenschaft kann durch dreidimensionale Animationen erweitert werden. Somit wird es möglich, Beschäftigte auch ohne eine reale Maschine zu schulen. Durch die Nutzung von dreidimensionalen und animierten Schritt-für-Schritt-Anleitungen kann zudem der Schulungsaufwand drastisch reduziert und somit erhebliche Kosten eingespart werden.
Die bislang häufig genutzte Recherche in Bedienungsanleitungen kann damit vollständig entfallen.

Da eine AR-Brille, wie die Hololense 2 des Herstellers Microsoft, auch über eine Zehn-Fingererkennung verfügt, dient die Brille nicht nur als Display, sondern kann auch zur Eingabe von Informationen dienen. Auf virtuell dargestellten Benutzeroberflächen kann der Bedienende Interaktionen ausführen, wodurch die Bedienung einer Maschine auch per Remote-Zugriff, ohne eine haptische Eingabe erfolgen kann.

Web-AR

Bei webbasierten Augmented-Reality-Lösungen wird kein Download einer Anwendung mehr benötigt. Der Zugriff auf die AR-Anwendung erfolgt direkt über das Internet. Dabei wird eine Vielzahl von Betriebssystemen und Endgeräten unterstützt. Vorraussetzung ist jedoch, dass das Endgerät über eine Kamera verfügt. Durch den Wegfall der Anwendungsinstallation können Inhalte on-demand bereitgestellt werden. Dies hat für den Nutzer den Vorteil, dass keine zusätzlichen Aufwände mehr entstehen, bis der Inhalt dargestellt wird.

Nachteilig ist jedoch, dass für webbasierte Anwendungen Einschränkungen in Bezug zur Darstellungsauflösung der virtuellen Objekte existieren. Zudem werden Animationen nur im geringen Umfang und in kurzweiliger Dauer unterstützt (vgl. Google Szene Viewer AR). Diese Begrenzungen werden jedoch in Zukunft aufweichen, da die 5G-Technologie eine deutlich höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit bei gleichzeitig geringerer Latenzzeit ermöglicht.

VR Brille als AR Device?

Auch das ist möglich. Durch die Nutzung des sogenannten Passthrough-Modus können VR-Brillen auf die integrierte Kamera zugreifen. Dadurch wir die abgefilmte reale Umgebung auf der VR-Brille in Echtzeit dargestellt. Wenn nun noch virtuelle Inhalte ergänzt werden, befindet man sich in einer Art Augmented Reality, nur das eben die reale Umgebung als Video eingeblendet wird. Man sieht also die Umgebung so, wie man sie eigentlich sehen würde, wenn man kein VR-Headset trägt. Dies ist beispielsweise mit der Meta Quest, Quest 2 und der Rift S möglich.

Leitfaden

Ein sehr informativer und leicht verständlicher Leitfaden ist im Digitalradar MünsterLAND erschienen. In diesem kannst du lernen, wie Serviceprozesse mit AR flexibler gestaltet werden können.

Leitfaden - Serviceprozesse mit AR flexibler gestalten

Fokusgruppe AR

Neben zuvor genanntem Leitfaden bietet der Digitalradar MünsterLAND auch die kostenlose Teilnahme an der Fokusgruppe Augmented Reality.

Die Fokusgruppe bildet einen Rahmen dafür, sich im kleinen Kreis über den Einsatz der AR-Technologie gegenseitig zu informieren, zu diskutieren und sich bei eigenen oder gemeinsamen Vorhaben zu unterstützen.

Weiter Informationen zur Fokusgruppe AR

Bei weiteren Fragen zu Anwendungen und Umsetzungsmöglichkeiten kannst du dich gerne bei den regionalen Experten der Region melden.

Regionale Experten

Prof. Dr. Tobias Rieke
ITB der FH Münster
Digitalisierung und Projektmanagement
Kontakt

M.Sc. Lukas Rengbers
FH Münster
Technologiescout und AR-Entwickler
Lukas.rengbers@ta.fh-muenster.de

M.Sc. Tim Seyock
ITB der FH Münster
AR-Entwickler
tim.seyock@fh-muenster.de

Jun.-Prof. Dr. Benjamin Risse
WWU Münster
Forschungsschwerpunkte:
Computer Vision, Machine Learning, Image Processing, Computer Graphics, Robotics
Kontakt


Start-ups

Imarvis
Maßgeschneiderte AR-Apps nach Kundenwunsch und Erstellung von benötigten Inhalten (2D, 3D, Animationen, Renderings)
https://www.imarvis.de

AugmentLabs
App-Entwicklung mit technischem Support und Content
https://augmentlabs.de

AVK Terwey
Entwicklung von AR Apps
https://avk-terwey.de/