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Wie erweiterte Realität entsteht

07.08.2014 | 08:17 Uhr |

Augmented Reality blendet Virtuelle Inhalte in die reale Umgebung ein. Wir haben uns angesehen, wie solche Apps entstehen.

Ein moderner Glaswürfel am nördlichen Rand von München-Schwabing beherbergt Re’flekt . Das 2012 gegründete Startup entwickelt Lösungen rund um Augmented Reality (Ar) für Kunden aus der Wirtschaft. 22 Mitarbeiter sitzen hier, knapp die Hälfte davon sind Entwickler. Das Büro ist modern organisiert: Feste Arbeitsplätze oder geschlossene Bürotüren gibt es hier nicht, die unterschiedlichen Abteilungen sollen sich mischen. Vorhänge sorgen bei Bedarf für eine minimale Trennung der Schreibtische. Die Räume wirken auf den ersten Blick wie ein Technologiespielplatz. hier wird viel getestet und probiert. Datenbrillen, Fahrzeugmodelle und etliche Smartphones und Tablets zeugen davon. Vieles, was in dem Büro zu sehen ist, muss geheim bleiben. Manche Kundenprojekte sind nicht für die Öffentlichkeit gedacht. „Die besten Sachen dürfen wir leider nicht zeigen“, bedauert Marketingmann Dirk Schart.

Heute und Morgen

Kerim Ispir, einer der drei Chefs bei Re’flekt, erklärt, wie die Augmentierungsbranche funktioniert. „Es gibt zwei Kernbereiche: Softwareanbieter und Dienstleister.“ Die Softwarefirmen entwickeln die technische Grundlage: Software, die Muster erkennt und virtuelle Objekte richtig positioniert. Dienstleister füllen diese Technik mit Leben. Die Dienstleister seien oft stark auf einzelne Branchen spezialisiert, beispielsweise auf Virtualisierung von Immobilen.
in Zukunft werde der Trend dort hingehen, dass sich Standards für die Technik von Augmented Reality bilden. Zusätzlich werde es eines Tages Chipsätze in Smartphones geben, die Hardwarebeschleunigung für die Anforderungen der Technik von AR bieten.
Bessere Smartphone-Kameras und immer bessere Bewegungssensoren erweitern die AR-Fähigkeiten moderner Handys. eines der Projekte, auf die sich die AR-Dienstleister von Re’flekt am meisten freuen: „ Project Tango “ von Google. Dies ist ein Smartphone, dessen Kamera Tiefeninformationen erkennt. Es erlaubt, die Umgebung in 3D zu erfassen.

Re’flekt entwickelt Apps und Projekte für Augmented Reality, die von den Kunden für Schulungen, Marketing, im Vertrieb oder auf Messen eingesetzt werden. ein System, das im Geschäft in Echtzeit die Lage der Wirbelsäule zeigt und somit darlegt, ob die Matratze passt. Digitale Schulungsunterlagen, die Kfz-Mechatronikern den Verlauf des Kabelbaums im Motorraum zeigen, wenn er mit dem iPad oder iPhone unter die offene Motorhaube zeigt.

Kerim Ispir (re.) und Dirk Schart zeigen diesen App-Prototypen von Re’flekt. Die App beschriftet ein Auto virtuell mit Knöpfen zu weiteren Informationen. Was hier mit dem Modellauto klappt, funktioniert genauso mit dem echten Auto.
Vergrößern Kerim Ispir (re.) und Dirk Schart zeigen diesen App-Prototypen von Re’flekt. Die App beschriftet ein Auto virtuell mit Knöpfen zu weiteren Informationen. Was hier mit dem Modellauto klappt, funktioniert genauso mit dem echten Auto.

Die Entstehung einer App

Wenn ein Kunde eine Lösung wünscht, beginnt bei Re’flekt die Arbeit. Zwei Projektmanager kümmern sich darum, dass alles nach Plan verläuft. Zunächst gilt es, Ideen zu sammeln und zu präsentieren, welche Möglichkeiten es gibt und wie die Wünsche des Kunden am besten umgesetzt werden. Nachdem die Anforderungen besprochen sind, geht es an die Umsetzung. Welche technischen Bausteine eignen sich am Besten? Als Dienstleister entwickelt Re’flekt die Technik, die unter anderem Muster erkennt oder Inhalte in das Kamerabild berechnet, nicht selbst. Stattdessen nutzt das Unternehmen die Lösungen von Softwarespezialisten. Je nach Anforderungen eignen sich unterschiedliche Module. Abhängig davon, ob beispielsweise ein Foto als Auslöser für die Projektion dient oder Objekte in der realen Welt als Basis für virtuelle Zusatzinformationen erkannt werden sollen.

Diese Anwendung ist für Kfz-Trainings gedacht. Hier sehen wir, wo die Zündkabel durch den Motorraum verlaufen. Dies soll den Aufwand bei Techniktrainings deutlich reduzieren und das Üben durch ein Quiz einfacher machen. Statt das Auto komplett zu zerlegen, zeigt schon der virtuelle Blick, wo welches Teil genau sitzt.
Vergrößern Diese Anwendung ist für Kfz-Trainings gedacht. Hier sehen wir, wo die Zündkabel durch den Motorraum verlaufen. Dies soll den Aufwand bei Techniktrainings deutlich reduzieren und das Üben durch ein Quiz einfacher machen. Statt das Auto komplett zu zerlegen, zeigt schon der virtuelle Blick, wo welches Teil genau sitzt.

Ein weiterer großer Meilenstein auf dem Weg zur fertigen App ist die Integration der Inhalte. Dies kann vieles sein. Markierungen an vordefinierten Stellen eines Objektes beispielsweise, die weitere Inhalte aufrufen, wenn man auf dem Bildschirm darauftippt. Dazu ist es nötig, dass die Muster in der App festgelegt werden, mit der die Tracking-Engine erkennt, wo die Einblendungen erscheinen sollen. Unterschiedliche „Marker“ lösen jeweils verschiedene Augmentierungen aus und müssen vorab definiert werden. Soll stattdessen sogar ein 3D-Modell auf dem Bildschirm erscheinen, wird es komplexer. Manche Kunden haben bereits ein fertiges Modell. Anschließend muss Re’flekt dieses anpassen, sodass es noch hochauflösend aussieht, aber nicht aus zu vielen Polygonen besteht. Dies würde die Ladezeit und die Rechenleistung des Gerätes strapazieren. Gibt es kein fertiges 3D-Modell, erledigt das der 3D-Artist von Re’flekt selbst. In manchen Fällen hat der Auftraggeber zumindest Konstruktionsdaten auf Lager, auch daraus lässt sich ein 3D-Modell erstellen.

AR ausprobieren

Dieses Bild ist ein sogenannter Marker. Wenn Sie sich im App Store die Anwendung Nuoffice AR App laden und damit das Bild betrachten, taucht eine interaktive 3D-Projektion auf. Dazu wählen Sie im Startmenü „AR mit Broschüre“. Den anschließenden Hinweis zur Bedienung können Sie per X wegklicken. Richten Sie nun die Kamera auf das Bild.

IKEA und Immobilien

Ursprünglich kommt Augmented Reality aus der Industrie. Hier gibt es schon seit einigen Jahren diverse spezialisierte Einsatzgebiete. Beispielweise bei Ausbildung und Schulung oder der Planung von Produktionsanlagen.
Durch Smartphones und Datenbrillen wie Google Glass gibt es immer mehr Anwendungsfelder für Verbraucher. So gibt es virtuelle Erweiterungen von Printmedien wie in dem Beispiel des virtuellen Bürohauses. Navi-Apps wie Wohin zeigen, wo sich Geschäfte befinden, in das Livebild der Kamera eingeblendet. Im Verkauf gibt es ebenfalls einige Anwendungsfälle, etwa ein Auto virtuell im Autohaus konfigurieren und wie in echt vor sich sehen. Großes Wachstum gibt es derzeit in der Immobilienbranche. Erweiterte Realität zeigt Kaufinteressenten, wie geplante Häuser in ihrer zukünftigen Umgebung aussehen werden, und erlaubt es, Innenräume virtuell einzurichten. Ikea zeigt mit dem aktuellen Katalog auch Verbrauchern bestimmte Möbel in der Voransicht in ihrer Wohnung, wenn sie App und gedruckten Katalog gemeinsam nutzen.

Dann geht Re’flekt daran, die Inhalte zu integrieren, eine Verwaltung für die Inhalte zu schaffen und die Oberfläche der App zu gestalten. Diese wird anschließend zusammen mit dem Kunden getestet. Wenn alle Komponenten der App stehen, muss die Anwendung in den App Store eingereicht werden. Dafür werden im Zeitplan rund zwei Wochen festgelegt.
Ungefähr drei Monate nach dem ersten Treffen mit dem Kunden steht die AR-App dann zum Download im App Store zur Verfügung.

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