Erforschung der AR-Technologie und Metas Orion-Brille

Obwohl wir in einer reichen, dreidimensionalen (3D) Welt voller Daten und Informationen leben, verlassen sich die meisten Geräte, die wir täglich benutzen, auf einen zweidimensionalen (2D) Bildschirm. Mit dem technologischen Fortschritt ändert sich dies jedoch langsam durch die Einführung von Innovationen wie Augmented Reality (AR). AR wird eingesetzt, um digitale Inhalte wie Bilder, Töne und Daten mit unserer realen Umgebung zu verschmelzen und sie interaktiver und ansprechender zu machen. 

Künstliche Intelligenz (KI), insbesondere Computer Vision, ist eine der wichtigsten Triebfedern für Augmented Reality. KI macht es möglich, dass AR-Geräte ihre Umgebung analysieren und interpretieren können, indem sie Objekte erkennen, Bewegungen verfolgen und räumliche Merkmale erkennen. In diesem Artikel erfahren wir, wie Augmented Reality funktioniert und wie sie in Bereichen wie Bildung, Gesundheit und Unterhaltung eingesetzt wird. Außerdem gehen wir auf aktuelle Errungenschaften wie die neue Orion Augmented Reality-Brille von Meta ein, die AR zugänglicher macht. Los geht's!

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Die Entwicklung von Augmented Reality

Augmented Reality fügt der realen Welt mit Hilfe von Geräten wie Smartphones, Tablets oder AR-Brillen digitale Elemente, wie Bilder, Videos oder 3D-Modelle, hinzu. Wenn du zum Beispiel die Kamera deines Handys auf einen leeren Tisch richtest, kann AR dafür sorgen, dass es so aussieht, als stünde eine virtuelle Kaffeetasse darauf. AR kann die Art und Weise, wie wir unsere Umgebung wahrnehmen, verbessern, indem sie computergenerierte Elemente mit dem, was wir im wirklichen Leben sehen, vermischt.

1968 entwickelte Ivan Sutherland, der als"Vater der Computergrafik" bekannt ist, in Harvard das erste kopfgetragene AR-Display. Ursprünglich wurde AR in Bereichen wie der Luftfahrt, dem Militär und der industriellen Ausbildung eingesetzt. Der erste kommerzielle Einsatz von AR erfolgte 2008 mit einer interaktiven BMW Mini-Werbung. Indem die Nutzer/innen eine gedruckte Zeitschriftenanzeige vor die Kamera eines Computers hielten, konnten sie ein digitales Modell des Autos auf dem Bildschirm sehen und seine Bewegungen steuern, so dass es sich anfühlte, als würden sie mit dem Auto in der Realität interagieren. Dies öffnete die Tür für den Einzug von AR in Branchen wie Marketing, Tourismus, Mode und Unterhaltung. Mit beliebten Spiele-Apps wie Pokémon Go im Jahr 2016 stieg die Akzeptanz von AR. Der weltweite Augmented-Reality-Markt wird bis 2034 voraussichtlich ein Volumen von 2.804,82 Milliarden US-Dollar erreichen. 

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Die Rolle von Computer Vision in AR

Verschiedene Technologien, darunter Computer Vision, Sensoren und maschinelles Lernen, arbeiten zusammen, um immersive Augmented Reality-Erlebnisse zu schaffen. Vor allem die Computer Vision bildet die Grundlage dafür, dass digitale Inhalte durch AR leicht in reale Umgebungen integriert werden können. Hier ist ein genauerer Blick auf die verschiedenen Möglichkeiten, wie Computer Vision zu AR beiträgt:

• Objekterkennung: Mithilfe von Computer-Vision-Techniken wie Objekterkennung, Bildsegmentierung und Objektverfolgung können AR-Systeme Objekte erkennen, indem sie ihre Größe, Form und Farbe analysieren. Sobald sie erkannt sind, können virtuelle Inhalte wie 3D-Modelle oder Text eingeblendet werden.
• Lokalisierung und Kartierung: Computer Vision kann für die gleichzeitige Lokalisierung und Kartierung (SLAM) verwendet werden, um die Position und Ausrichtung des Geräts in Echtzeit zu verfolgen und sicherzustellen, dass die virtuellen Elemente genau auf die Sicht des Nutzers ausgerichtet bleiben, um ein stabiles Erlebnis zu gewährleisten.
• Gesten- und Bewegungserkennung: Vision AI kann genutzt werden, um Gesten, Gesichtsausdrücke und Bewegungen der Nutzer/innen zu verfolgen und so natürliche Interaktionen mit virtuellen Inhalten in AR zu ermöglichen. 
• Tiefeneinschätzung: Die Bildanalyse hilft AR-Geräten zu verstehen , wie weit Objekte in der Umgebung entfernt sind, indem sie analysieren, was sie sehen. Dies hilft, virtuelle Elemente im richtigen Abstand zu platzieren, sodass sie natürlich mit der realen Welt verschmelzen und das AR-Erlebnis insgesamt verbessert wird.
• Umgebungsanpassung: Computer Vision kann genutzt werden, um virtuelle Objekte an reale Bedingungen wie Beleuchtung, Reflexionen und Schatten in AR anzupassen. 

Angenommen, du nutzt eine AR-App, um eine digitale Skulptur in deinem Wohnzimmer zu betrachten. Wenn du dein Telefon oder das AR-Headset bewegst, beginnt das Computer Vision System mit der Objekterkennung, Objekte im Raum zu erkennen, z. B. dein Sofa oder den Couchtisch. 

Gleichzeitig kartiert die SLAM-Technologie den Raum und verfolgt die Position deines Geräts, um sicherzustellen, dass die Skulptur an einer Stelle stehen bleibt. Wenn du dich der Skulptur näherst, hilft die Tiefenschätzung der App, die Größe der Skulptur anzupassen, damit sie realistisch wirkt. Wenn du mit der Hand winkst, kannst du die Skulptur mithilfe der Gestenerkennung drehen oder ihre Größe verändern. Die App kann auch die Beleuchtung und die Schatten der Skulptur an die Lichtverhältnisse im Raum anpassen, damit sie sich nahtlos in dein Wohnzimmer einfügt.

Orion: Metas Augmented-Reality-Brille

AR macht rasante Fortschritte und Meta hat kürzlich auf der Veranstaltung Meta Connect 2024 die AR-Brille Orion angekündigt. Laut Mark Zuckerberg, dem CEO von Meta, ist die Orion die fortschrittlichste AR-Brille, die je hergestellt wurde, und vereint viele innovative Funktionen. Sie sieht aus wie eine normale Brille, verfügt aber über immersive AR-Fähigkeiten und bietet das größte Sichtfeld, das es bisher bei AR-Brillen gab. 

Die Brille ist leicht und hat einen Rahmen aus Magnesium, wie er auch in der Formel 1 verwendet wird. Ein fortschrittliches Kühlsystem, das von NASA-Satelliten inspiriert wurde, sorgt für Komfort. Sie verwendet ein Display der nächsten Generation aus speziell angefertigtem Siliziumkarbid mit winzigen Projektoren, die Hologramme in verschiedenen Tiefen und Größen direkt vor dir erzeugen können.

Die Orion AR-Brille bietet Optionen für Sprachsteuerung, Hand-Tracking, Eye-Tracking und ein Armband-Interface, das elektrische Impulse von deinen Muskeln aufnimmt, um AR-Elemente mit subtilen Bewegungen zu steuern. Das Armband fungiert als neuronale Schnittstelle, über die du mit einfachen Gesten mit der Brille interagieren kannst, und ist damit ein wichtiger Teil des Gesamterlebnisses. Die Brille wird außerdem mit einem kleinen Puck im Taschenformat geliefert, der dir die nötige Rechenleistung für unterwegs liefert. 

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Das Besondere an Orion ist die Integration von Meta AI, einem intelligenten Assistenten, der Objekte in der realen Welt erkennen und hilfreiche Erkenntnisse liefern kann. Wenn du dir zum Beispiel eine Reihe von Zutaten ansiehst, kann Meta AI Rezepte vorschlagen. Außerdem kannst du jede Wand in einen Bildschirm verwandeln, um Videos anzuschauen, holografische Videotelefonate zu führen oder interaktive Spiele zu spielen, was Orion zu einem aufregenden Schritt in Sachen AR-Erlebnisse macht.

Die Anwendungen der Wearable AR-Technologie

Mit tragbaren AR-Technologien wie den Orion AR-Brillen oder -Headsets kannst du Augmented Reality erleben, ohne ein Gerät in der Hand halten zu müssen, anders als bei der Verwendung eines Telefons oder Tablets. Schauen wir uns verschiedene Anwendungen an, bei denen Wearable AR einen Unterschied macht.

AR macht Bildung zugänglicher

Viele Schüler/innen lernen praktisch oder visuell, und Augmented Reality kann Lehrkräften helfen, den Unterricht interaktiver zu gestalten. Mit tragbaren AR-Technologien wie Headsets oder Smart Glasses können Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler auf dynamischere Weise mit Bildungsinhalten umgehen und so jederzeit und überall lernen. 

Diese tragbaren Geräte sind besonders in abgelegenen Gebieten nützlich, da viele AR-Anwendungen offline oder mit minimaler Verbindung laufen können, sobald die notwendigen Daten heruntergeladen sind. Entwicklungsländer setzen Wearable AR ein, um bedürftigen Schülern und Schülerinnen eine gute Bildung zu ermöglichen. In Ländern wie Ruanda, Nigeria und Südafrika helfen Wearable AR dabei, Schüler/innen in abgelegenen Gegenden zu unterrichten, und erreichen allein in Ruanda über 500.000 Schüler/innen.

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AR-Brillen für Spiele

Die beliebteste Anwendung von AR ist das Gaming. Die Spieleindustrie beginnt zu erkennen, wie AR-Brillen Spiele immersiver und interaktiver machen können. Die Spieler/innen können durch AR virtuelle Elemente in der realen Welt sehen und haben so das Gefühl, wirklich Teil des Spiels zu sein. Die Spieler/innen können zum Beispiel ihre Umgebung freihändig erkunden und mit ihr interagieren, wodurch sich das Erlebnis natürlicher anfühlt. 

Während AR-Gaming zuerst auf mobilen Geräten populär wurde, wie z. B. bei Pokémon Go, wo die Spieler/innen ihre Handykameras benutzten, um Pokémon zu fangen, wird erwartet, dass der Wechsel zu AR-Brillen das Spielen noch interessanter macht. Pokémon Go ist ein wichtiger Meilenstein, denn es hat das Potenzial von AR gezeigt, indem es in nur 7 Tagen über 20 Millionen aktive Spieler/innen erreicht hat.

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Wie AR den Ärzten und Chirurgen hilft

Dank Augmented Reality können Ärzte und medizinisches Fachpersonal auf medizinische Bilder in 3D zugreifen und diese untersuchen. AR-fähige Tools für die medizinische Bildgebung können Ärzten dabei helfen, die Anatomie von Patienten in einer 3D-Umgebung zu visualisieren. Eine klarere Visualisierung kann zu genaueren Diagnosen, besseren chirurgischen Ergebnissen und sichereren Eingriffen führen. 

AR kann auch dazu beitragen, dass Fachkräfte im Gesundheitswesen eine individuellere und effektivere Pflege anbieten können, indem sie die Lage und das Ausmaß von Krankheiten erkennen, chirurgische Eingriffe planen und den Patienten ein besseres Verständnis für ihren Zustand vermitteln. Mit AR-Headsets können Chirurgen zum Beispiel die Vitalwerte eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs überprüfen, ohne mit mehreren Geräten und Bildschirmen jonglieren zu müssen. Auf diese Weise ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie Daten falsch ablesen oder falsch interpretieren.

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Die wichtigsten Erkenntnisse 

Augmented Reality wird die Art und Weise, wie wir mit der digitalen Welt interagieren, verändern. Indem sie virtuelle Elemente mit der realen Welt kombiniert, schafft AR ein intensiveres Erlebnis als herkömmliche Bildschirme. Die Orion AR-Brille von Meta ist mit ihren fortschrittlichen Funktionen, ihrem komfortablen Design und ihren KI-Fähigkeiten ein großer Schritt in Richtung AR-Technologie. Mit der zunehmenden Verbreitung von AR in unserem Alltag ist zu erwarten, dass die Grenzen zwischen der physischen und der digitalen Welt immer mehr verschwimmen, was zu neuen Möglichkeiten für Innovation und Kreativität führt.

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