A Virtual Reality Check
Oktober 1, 2018
Aus dem Unterricht des CAS Disruptive Technologies mit Elias Zurbuchen berichtet Rena Seiler.
Virtual & Augmented Reality in a Glance: Entstehung, aktueller Stand und Outlook zu Geräten, Technologien , Anwendungsfällen und den wichtigen Playern im Markt sowie die Differenzierung zwischen Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) & Mixed Reality (MR).
Unterscheidung VR, AR & MR
Ca. 20 Jahre ist es her, dass ich in Quake 2 den Rocket Launcher geschwungen habe. Wenn ich an die eckigen & kantigen Levels denke, überkommt mich eine gewisse Nostalgie. 10 Jahre ist es her, dass ich bei “Twinity” am Aufbau einer realitätsgetreuen virtuellen Welt mit gearbeitet habe. Wir haben Stunden, Tage und Wochen damit verbracht, Strassen, Bäume und Gesten so realistisch wie möglich zu designen.
Twinity, virtuelle Welt, 2008Seit 2008 habe ich mich nicht mehr intensiv mit der Weiterentwicklung von Games und virtuellen Welten beschäftigt. Von Virtual Reality war noch nicht viel zu sehen. Ein Brush Up war also durchaus angesagt.
Elias Zurbuchen ist Profi was Virtual & Augmented Reality betrifft. Er arbeitet seit 11 Jahren bei Y&R als Entwickler in diesem Gebiet und ist also ein prädestinierter Kandidat, meine CAS-Kollegen und mich bezüglich Entstehung, aktuellem Stand und der zu erwartenden Entwicklungen Up to Speed zu bringen. Beispiele in Bild & Video findest Du in den Links.
Wir starten mit einem Wrap Up zur Entstehung von Virtual Reality
Als virtuelle Realität (VR) wird die Wahrnehmung der virtuellen Wirklichkeit in einer computergenerierten Umgebung bezeichnet.
- 1966: “Sword of Damocles” Erstes Head-Mounted-Display (HMD). Es wurde ein im Raum schwebender 5 cm grosser Würfel dargestellt. Den Namen hat es übrigens wegen seiner raumfüllenden Grösse erhalten. Das Headset war so schwer, dass es an der Decke befestigt werden musste.
- 1994: Virtual Reality Helm VFX-1. Dieser war mit 1500 Dollar recht teuer, die grafische Experience war schlecht und die Latenz stark, so dass das Gerät kein Hit wurde.
- 1995 : VirtualBoy von Nintendo. Das Gerät war sehr schwer, so dass es beim Tragen gestützt werden musste. Zudem konnte man sich mit dem Konstrukt nicht setzen. Die Darstellung war vornehmlich rot und schwarz und die Auflösung sehr tief. Dies waren wohl Gründe für die schlechten Verkaufszahlen (140’000 Stück). Der VirtualBoy war ein Flop.
Die fehlenden Durchbrüche und das platzen der Dotcom-Blase führten dazu, dass VR erst einmal von der Bildfläche verschwand.
- 2012: Gründung von Oculus Rift. Palmer Luckey holt John Carmack mit an Board. Über eine Kickstarter-Kampagne besorgen sie sich ihr Investitionskapital für die Entwicklung eines neuen VR-Gadgets. Die anvisierten 250’000 Dollar hatten sie nach 4 Stunden beisammen. Die Kampagne endete letztendlich bei 2,4 Mio. Dollar.
- 2013: Hype durch Oculus Rift führte zu vielen neuen Start Ups. Das Ökosystem rund um VR beginnt sich zu entwickeln.
- 2014: Oculus Rift wird für 2,3 Mrd. Dollar an Facebook verkauft, was in der Szene für Kritik sorgt.
- 2014: VR Prototyp für Sony Playstation 4. Der erste grosse Player aus dem Videospiel-Markt geht in die Entwicklung von Brillen. Der grosser Vorteil: Man benötigt keinen PC, sondern Playstation. 2014 ist dies ein Markt mit 10 Mio. potentiellen Kunden. Der Durchbruch von VR im B2C-Markt zeichnet sich ab
- 2016: Sony und Oculus Rift bringen Serienversionen auf den Markt. Valve & HTC lancieren die HTC Vive. Preislich liegen die Geräte zwischen 500 und 900 Dollar.
- 2017: Windows 10 wird VR-kompatibel. Diverse Headsets von Herstellern wie HP, DELL, Acer, Lenovo und Samsung kommen auf den Markt. Preislich liegen diese um die 500 Dollar. Bei diesen Geräten wird teilweise von Mixed Reality MR gesprochen. Dabei geht es darum, dass in Teilen keine externen Sensoren mehr benötigt werden.
- 2018: Das Nachfolgemodell der HTC Vive, HTC Vive Pro, kommt auf den Markt
- 2019: Im Laufe des Jahres sind folgende Erscheinungen geplant:
- Star VR One. Diese ist im Moment nicht käuflich und wurde in Kooperation mit imax und Pimax 8k via Kickstarter-Kampagne finanziert und entwickelt (2,5 Mio. Dollar).
- Pimax 8k
- Oculus Rift Santa Cruz
Einige Anwendungsbeispiele VR
- Architektur: Unreal Engine 4 (bereits 4 Jahre alt, interaktiv). Hier wird live gerendered, das heisst aus dem gefilmten Bild heraus, statt statischem Rendering. (Siehe VR Technologie)
- Automotive: Testfahrten & Konfiguration. Beispiel: Enter Sandbox Testdrive von Audi ist die Kombination verschiedener Technologien: Live Redering & Kinect-Kamera.
- Schulungen, Trainings & Therapie: Automechaniker, Mediziner
- Entertainment: Freizeitparks. Beispiel: The Void, Filmindustrie: “Pearl” von Google
- Marketing, Promotion & Branding: Filmindustrie. Beispiel: Marvel, Helicopter Challenge, Y&R “Träume werden wahr”
VR-Technologie
- Seit einigen Jahren wird statt statischem Rendering Live Rendering eingesetzt. Die wichtigsten zwei Entwickler sind aktuell Unity 3D (Produkt-Demo “Book of the Dead”) und Unreal Engine (Produkt-Demo). Aus meiner Sicht ein riesen Sprung für die User Experience von virtuellen Welten und mit Sicherheit auch für die Producer. Produktionsaufwand wird massiv reduziert werden können.
VR-Hardware
Einige Infos zu Produkten, wenn man eigene VR-Projekt umsetzen möchte:
- Low End
- Cardboard: Kosten: 5 – 30 CHF. Smartphone dient als Screen. Kann gebrandet werden. Nicht viel Interaktionsmöglichkeiten. Keine Buttons. Datenmenge für Download & Kapazität des Mobiles bedenken.
- Medium
- Google Daydream: Preis: 70 CHF. Smartphone als Screen. Begrenzte Interaktion. Datenmenge für Download & Kapazität des Mobiles bedenken.
- Oculus Go: Preis: 250 CHF. Braucht keine Hardware (Smartphone). Relativ gutes Display (2560 x 1440 Px). Begrenzte Akku-Laufzeit.
- High End
- Oculus Rift: Preis: 500 CHF. Benötigt starken PC. Viel Interaktion durch Room Scale möglich. Externes Tracking via infrarot. Sehr gute Bildqualität (1080 x 1200 px pro Auge). Hängt am Kabel. Um PC aufzurüsten (Grafikkarte, etc.) ist man schnell bei Gesamtinvest von 3’000 CHF. Gehört facebook und könnte getrackt werden.
- HTC Vive Pro: Preis: 1’500 CHF. Benötigt starken PC. Sehr viel Interaktion durch Room Scale möglich. Externes Tracking via infrarot. Sehr gute Bildqualität (2880 x 1600 px pro Auge). Ab Oktober ’18 Wireless.
- Next Generation
- Pimax 8k: Preis: 500 Dollar. Braucht sehr starken PC (90 Bilder/Sek). Sehr viel Interaktion möglich. Sehr gutes Room Scale Tracking bis 100 qm. Sichtfeld bei 180 Grad. System kompatibel mit HTC Vive. Extrem hohe Auflösung (3840 x 2160 px pro Auge). Release geplant für Oktober 2018.
- Star VR 1: Preis: aktuell unklar. Benötigt starken PC. Sehr gute Bildqualität (1840 x 1464 px). 210 Grad Sichtfeld. Externes Laser-Tracking. Sehr gutes Room Scale Tracking (100qm). Release unklar.
VR-Entwicklung
Wer selbst VR-Material entwickeln möchte, kann hierzu GoPro, idealerweise die GoPro Fusion nutzen. Preis: Ca. 750 CHF.
Player im VR-Markt
VR-Landscape
Entstehung von AR/MR: Hardware & Anwendungen
Die erweiterte Realität, Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR), ist eine Kombination aus realer Wahrnehmung und vom Computer erzeugter Realität.
- 1940: Erste AR Pilotenbrillen 2. Weltkrieg. Diese hat zwar keinen Bezug auf das Sichtfeld genommen, es aber mit wichtigen Zusatzinformationen angereichert.
- 1997: MARS. Mobile Augmented Reality System, welches GPS-gestützt Informationen zu Gebäuden einblendet. Entwickelt von der Columbia University in NYC.
- 2012: Google Glasses. 2014 sind Entwicklerbrillen verschickt worden. 2015 wurde Produktion eingestellt. Google bezeichnet das Projekt als Flop. Es gibt nicht mal einen Google-eigenen Treffer, wenn man “Google Glasses” googled
- 2015: Microsoft HoloLens. Eine der Ersten MR-Brillen. Spannend, weil alles im Gadget ist. Geklickt wird, indem man Zeigefinger & Daumen zusammen bringt. Kritik: Scheibe ist nicht das Display, was das Sichtfeld eingeschränkt. Die Entwicklerversion von 2016 kostet 3600 Dollar.
- 2016: Pokemon Go. Stand März 2018: 800 Mio. Downloads; Stand Mai 2018: 100 Mio. Dollar Umsatz/Monat. Side note: die Nintendo-Aktie verdoppelte sich zeitweise, bis die Käufer merkten, dass Pokemon Go nicht Nintendo gehörte.
- 2017: AR Kit für iOS (Update im September 2018) und AR Core von Google werden vorgestellt.
- 2018: Magic Leap. Hat grossen Hype ausgelöst, weil 2 Mrd. Dollar investiert wurden und Google, JP Morgen, Alibaba sowie Dinsey mitentwickelten. Letztendlich aber eine Enttäuschung, da das Gadget nicht viel besser als die drei Jahre alte HoloLens ist und das Tracking nicht besonders gut funktioniert. Dafür hat die Brille eine gute Ergonomie. Für 2’300 Dollar ist die Entwicklerversion ab Herbst 2018 verfügbar.
- 2019: Meta 2. Ist kabelgebunden. Die Vorteile: Grosses Sichtfeld und gutes Display. Grösstes Problem: Aufgrund des wirtschaftlichen Sanktionen von Trump gegen China ist der chinesische Investor unsicher bzgl. weiterer Investitionen und die Zukunft von Meta 2 daher ungewiss.
Einige Anwendungsbeispiele AR
- Übersetzung von Schrift im Öffentlichen Raum o.ä.: Google Translate VR
- Anreicherung von Produkten mit Informationen: Migros App “Discover”
- Gaming: Apple’s Swift Shot wurde mit AR Kit 2 erstellt.
AR-Entwicklung
Wer eigene AR/MR-Inhalte entwickeln will, kann dies über ARKit für iOS, AR Core für Android tun. Big Player sind wie bei VR Unity und Unreal.
Player im AR-Markt
AR-Landscape
Elias Einschätzung: AR/MR ist noch nicht so weit entwickelt wie VR, hat aber grösseres Potential aufgrund verschiedenster Anwendungsfälle nicht nur im Gaming sondern auch im privaten und beruflichen Umfeld.
Mein Fazit: Noch tauchen wir mit den gängigen PC nicht kabellos in interaktive virtuelle Welten a la “Ready Player One” ein. Die Entwicklungen der letzten 10 Jahre sind aber doch deutlich. Ich habe auf jeden Fall Lust bekommen, wieder mal virtuelle Realitäten einzutauchen und mich von der Technologie, die immer näher an den Mensch kommt, faszinieren zu lassen und bin gespannt, wohin die Entwicklungen in den nächsten Jahren gehen.
Besten dank an Elias, der uns auf den neusten Stand gebracht und auch ein bisschen spielen lassen hat.
Happy CAS Students