Was bedeutet eigentlich Virtuelle Realität?
(Quelle: Wikipedia)

Als virtuelle Realität, kurz VR, wird die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung einer scheinbaren Wirklichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten, interaktiven virtuellen Umgebung bezeichnet. Geprägt wurde der Begriff Virtuelle Realität von dem Autor Damien Broderick in seinem 1982 erschienenen SF-Roman The Judas Mandala. 1987 erschien der Begriff erstmals als theoretisches Konzept im Oxford English Dictionary. Eine Vermischung der virtuellen Realität und der physischen Realität wird gemischte Realität (englisch Mixed Reality, auch Augmented Reality) genannt. Die Immersion in die VR kann zu temporären Erkrankungen führen, die der Seekrankheit ähneln und VR-Krankheit oder Simulator-Krankheit heißen.

360-Grad-Kamera

VR-Kameras geben dem Benutzer die Möglichkeit, Erlebtes in einen 360-Grad-Panoramabild-Film zu verpacken. Dieser kann im Nachhinein über eine Smartphone-VR-Brille oder eine Gamingbrille am PC abgespielt werden. Dem Zuschauer gibt sie das Gefühl von Nähe zum Geschehen. 360-Grad-Kameras sind seit 2015 auf dem deutschen Markt erhältlich. Auch in der Filmbranche sind die virtuellen Filme angekommen. In Filmtrailern und Kurzclips werden 360-Grad-Kameraaufnahmen mit virtuellen Elementen vermischt. So ist es möglich, auch echte Videoausschnitte mit Programmen, wie etwa Aftereffects, zu bearbeiten und Realität und Fiktion zu verschmelzen.

360-Grad-Kamera-Techniken

Virtual-Reality-Kameras zur Aufnahme von 360-Grad-Videos gibt es in verschiedenen Formaten. Ausschlaggebend dabei ist die Linsenanzahl, welche in der Kamera verbaut ist. Kameras mit einer Linse besitzen das Fisheye-Prinzip. Dabei filmen die Kameras im Winkel von 360 × 235 Grad, sodass kein vollständiges 360-Grad-Bild entsteht und eine schwarze Stelle im Bild auf der VR-Brille zu erkennen ist. Weitere Kameramodelle besitzen 2 Linsen, welche dicht gegenüberliegend verbaut sind. Diese VR-Kameras erzeugen ein vollsphärisches und lückenloses Bild. Bei dieser Technik werden die Bilder über eine spezielle Software zusammengefügt. 360-Grad-Kameras mit zwei Linsen weisen derzeit noch Probleme auf, was das Zusammennähen der zwei aufgenommenen Bilder angeht. Das heißt, die Naht, die beide Bilder zu einem zusammenfügen soll, ist oft noch sichtbar.

Weitere Kameramodelle haben mehr als zwei Linsen. Modelle wie die Panono besitzen eine Vielzahl von Kameralinsen. Diese werden wie bei Dual-Lense-Kameras über Kamerasoftware gestitched. Auch die ersten 3D-360-Grad-Kameras sorgen für VR-Ansichten in 3D, was die Aufnahmen noch realistischer wirken lässt. Zudem können 360 Grad Bilder über die Verbindung mehrerer Kameras erstellt werden. Kamera-Rigs dienen meist zur Befestigung von 6 herkömmlichen Actioncams. GoPro stellte eins der ersten Kamera-Rigs her. Diese gibt es in verschiedenen Ausführungen und verbindet mehrere Einzelkameras. Aufgebaut sind diese wie ein Würfel. In diesem Würfel werden die Kameras platziert und nehmen die Umgebung nach allen Richtungen hin auf. Werden mehrere „normale“ Kameras in einem Verbund zusammengeschlossen, so spricht man von mosaikbasierten Kameras. Jede dieser Kameras nimmt dabei einen kleinen Bereich der Umgebung auf.

Anschließend werden die Einzelbilder wie Mosaiksteine aneinandergefügt, sodass ein omnidirektionales Gesamtbild entsteht. Die Anzahl der dabei zu benutzenden Kameras ist abhängig von der Brennweite der eingesetzten Objektive. Je geringer diese ist, desto größer ist der Blickwinkel und desto weniger Kameras müssen eingesetzt werden.

Anwendungen im technischen Bereich

Virtuelle Realität lässt sich in vielen Bereichen einsetzen. Ein sehr bekanntes Einsatzgebiet ist die Pilotenausbildung in Flugsimulatoren. Auch in der Industrie wird diese Technologie verstärkt eingesetzt, vor allem zur Erstellung von virtuellen Prototypen, Produktionsplanungen, virtuellem Training, für ergonomische Bewertungen und räumliche Studien in der Geologie. Weitere Einsatzgebiete sind Visualisierungen in Architektur, Medizin, Chemie, Energie und Edutainment (z. B. Virtual Cultural Heritage). Der therapeutische Einsatz von virtueller Realität wird unter dem Stichwort virtuelle Rehabilitation untersucht. In der Industrie werden sowohl „Powerwall“ als stereoskopische 3D-Wand als auch Mehrseitenprojektionen wie CAVE zum vollständigen Eintauchen in die grafische Simulation genutzt. In den letzten Jahren haben sich in Deutschland und Frankreich eine Reihe von Firmen etabliert, die Virtual-Reality-Software für Industrieunternehmen anbieten, etwa ICIDO, VISENSO und andere.

Anwendungen in der Raumplanung

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist der Einsatz bei Planungen von Infrastrukturmaßnahmen, die das Landschaftsbild verändern. Die Umwelt kann so nachgebildet werden, dass die Bürger nicht nur sehen, sondern erleben können, was sich durch ein Vorhaben verändert. Sie können selbst entscheiden, welchen Standpunkt sie für die Betrachtung einnehmen, entweder per Gamepad oder bei der Internetversion mit Pfeiltastennavigation. Zu sehen sind:

• der genaue Standort und ggf. Alternativen
• die Umgebung mit der existierenden Bebauung, dem Verkehrsnetz und den Sehenswürdigkeiten zur Orientierung
• Straßen mit fließendem Verkehr, einstellbar nach Tageszeit (auf Basis von Verkehrszählungen oder Prognosen)
• Schattenwurf im Tages-, Monats- und Jahresverlauf.

Die 3D-Darstellung ist geeignet für den stationären Einsatz, zum Beispiel in Veranstaltungen zur Bürgerbeteiligung oder zur Erläuterung in politischen Gremien und als Tool zur Information und Konsultation (z. B. bei Genehmigungsverfahren) im Internet.

Anwendung in der Werbe- und Immobilienbranche

Die virtuelle Begehung von Räumlichkeiten stellt eine weitere Anwendung dar und kann in ihrer einfachsten Form als 360-Grad-VR-Rundgang durchgeführt werden. Für Neubauprojekte oder für den Immobilienverkauf lässt sich ein solcher virtueller Rundgang zu Vermarktungszwecken, als eine andere Form des klassischen Exposés, nutzen. Dem Nutzer wird so die Möglichkeit gewährt, ein Objekt von zu Hause aus zu besichtigen. Geschäfte und Hotels setzten solche Touren ebenfalls zu Werbezwecken ein, beispielsweise auf Google Street View zu finden. Virtuelle 360-Grad-Rundgänge können eine komplette Webseite oder ein klassisches Immobilienexposé nahezu vollständig ersetzten; durch die Einbettung von Kontaktformularen, PDF-Dateien, Videos und weiteren Medien wird dies ermöglicht.