Virtual Reality ist mehr als Unterhaltung. Sie dient Industrie, Medizin und Forschung. Wir zeigen, wie das geht und präsentieren eine spektakuläre Anwendung.
Virtual Reality
Sensoren, Brille, Kopfhörer: Raffinierte Virtual-Reality-Erlebnisse wie «Red Bull The Edge» im Verkehrshaus der Schweiz in Luzern sprechen möglichst viele Sinne an und versetzen dich komplett in eine andere Welt. - Romina Amato

Das Wichtigste in Kürze

  • Schauen, Gehen, Fassen: Was ist möglich in der VR? Und wie funktioniert es?
  • Ängste therapieren, Chirurgen trainieren, Satelliten reparieren: VR als Allzweck-Simulator
  • Kletterwand trifft VR-Brille: in Luzern aufs Matterhorn klettern und 360°-Blick geniessen

«Kein Medium zuvor hatte so viel Potenzial für Schönheit und löste gleichzeitig oft Gruseln aus». Dieses Zitat des VR-Pioniers Jaron Lanier fasst perfekt das Gefühlspotpourri zusammen, das einen beim Konzept «Virtual Reality» überkommen kann.

Filme wie «Matrix», «Strange Days» und zuletzt «LX 2048» malen düstere Zukunftsvisionen digitaler Parallelwelten. Aber was ist mit den positiven Aspekten?

Virtual Reality
Mit Virtual Reality könnten in Zukunft Geschichtsstunden über das antike Rom direkt auf dem Forum Romanum stattfinden. - Pixabay

In diesem Artikel präsentieren wir euch einige erstaunliche und teils sehr nützliche Anwendungen. Dazu fragen wir uns, was eine gelungene VR-Anwendung ausmacht. Und wir stellen mit der virtuellen Matterhornbesteigung 'Red Bull The Edge' ein aussergewöhnliches Virtual Reality Erlebnis vor.

Virtual Reality – wie funktioniert das?

Der Begriff «Virtual Reality» bezeichnet eine computergeschaffene, «unechte» Wirklichkeit. Wie spiegelt man aber einem Menschen eine Realität vor, die gar nicht existiert?

Headset
Ein Headset schottet Nutzer von der Aussenwelt ab, was beim Abtauchen in eine Virtuelle Realität hilft. - Romina Amato

Um uns glauben zu machen, dass wir uns an einem fremden Ort befinden, müssen zuallererst die Augen überzeugt werden; das geschieht bei der Virtual Reality meistens über ein Head-Mounted-Display (HMD). Erkenntnisse aus der Optik und moderne Displays sorgen dabei für Bilder mit Tiefenwahrnehmung.

Sensoren im HMD stellen dabei sicher, dass immer der Teil des Bildes fokussiert ist, auf den wir gerade schauen. Gleichzeitig registriert die schlaue Brille unsere Kopfbewegungen und berechnet, wie die virtuelle Welt auszusehen hat, wenn wir den Kopf drehen.

Virtual Reality
Die VR ist ein Tummelplatz für kreative Ingenieure. Auch bei den Displays gibt es nicht die eine Lösung, auf die alle setzen. Während viele HMDs nämlich normale Smartphone-Displays nutzen und mit Linsen arbeiten, um das Bild zu vergrössern, setzen andere auf sogenannte «Prismendisplays», die ein kompakteres Design erlauben. - Pixabay

Bewegung ist das Salz in der Suppe

Schauen ist aber nur die halbe Miete. Wer an einem neuen Ort ankommt, will diesen auch erkunden. Im einfachsten Fall geschieht das mit Joystick-ähnlichen, relativ klassischen Eingabegeräten.

Ausgeklügeltere Aufbauten fixieren Userinnen oder User und lassen sie dabei über Laufbänder oder ähnliches spazieren. So können sie sich mit eigener Kraft durch die virtuelle Welt bewegen.

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Je nach Anwendung reicht eine einfache Eingabe über die Hände. Bei anderen kann es nötig sein, speziellere Sensoren zu installieren, damit die VR-Erfahrung überzeugend wirkt. - Pexels

Den grösstmöglichen Eindruck von echter Präsenz in der Virtual Reality bekommt man, wenn man frei durch die Welt spazieren kann. Dafür braucht es ein sogenanntes «Tracking»-Verfahren, das meist Kameras sowie Hand- und Fusssensoren kombiniert.

Weil das aber nur in speziell präparierten Innenräumen geschehen kann, stösst man schnell auf Platzprobleme. Eine Lösung dafür heisst «Redirected Walking»: Hierbei beschreibt man in der realen Welt eine sanfte Kurve, während einem das HMD vorgaukelt, man spaziere geradeaus.

Virtual Reality
Mit «Redirect Walking» könnte man diese Herren der virtuellen Friedenssicherung im Kreis herumlaufen lassen, während sie meinen, sie spazieren einen endlosen Korridor entlang. Das klappt, weil visuelles Feedback für unsere Orientierung wichtiger ist als das Körpergefühl. Idealerweise nutzt man für die kleinen Änderungen an der virtuellen Welt Momente, in denen der User blinzelt. Wie überhaupt in der VR, kann man mit Räumlichem Sound die Illusion noch besser unterstützen. - Pexels

Jenseits der Unterhaltung

Virtual Reality hat ihre Ursprünge nicht in der Unterhaltungsindustrie und beschränkt sich bei Weitem nicht auf diese. So wird ein Grossteil aller Transportmittel, ob Zug, Schiff oder Automobil, als Prototypen in der Virtual Reality getestet.

Virtual Reality
Nicht jede VR-Anwendung trackt alles: Finger-Tracking zum Beispiel stellt sehr hohe Ansprüche an das System. Um eine reale Hand abzubilden, müssen der Handrücken, alle Fingerkuppen, die Länge jedes einzelnen Glieds an jedem Finger plus die dazugehörigen Fingergelenke und ihre Winkel getrackt werden. Genutzt wird das zum Beispiel vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, um in VR die Montage eines Satelliten zu üben. - unsplash

Virtual Reality eignet sich hervorragend, um riskante Tätigkeiten in einem sicheren Umfeld einzustudieren. Von der Chirurgen-Ausbildung bis zum Festplattenaustausch in einem kritischen System: VR ermöglicht es, lehrreiche Fehler zu machen, ohne dabei Schaden anzurichten.

Auch wer unter Ängsten oder Phobien leidet, kann mit Virtual Reality gezielt therapiert werden. Genauso wie beim Fahrzeugbau spart das einerseits Kosten, andererseits kann die Konfrontation exakt dosiert und jederzeit abgebrochen werden.

Virtual Reality
Einige Fachexperten meinen, Journalisten könnten mit hautnaher VR-Berichterstattung das Leiden anderer so intensiv darstellen, dass es bei den Betrachterinnen und Betrachtern mehr Empathie auslösen würde als jeder Zeitungs- oder Fernsehbericht, was schliesslich, so die Hoffnung, zu mehr Frieden und Gerechtigkeit auf Erden führen könnte. - unsplash

Auf zum «Horu»

Eine besonders intensive VR-Erfahrung ist die virtuelle Matterhornbesteigung im Verkehrshaus der Schweiz in Luzern. Von höchster Güteklasse ist dabei das Gefühl der Präsenz, das man in der VR hat.

Dafür verantwortlich sind Hand- und Fusstracking und die grosszügig angelegte Kletterwand. An ihr kannst du die letzten Meter zum tödlichsten Alpengipfel hochklettern und etwas erleben, wovon die meisten nur träumen können: den Blick vom legendären «Löwen von Zermatt».

'Red Bull The Edge' - so funktioniert's

Die Bilder, die du während deinem Aufstieg im Headset siehst, stammen von einer 360°-Kamera. Es sind also originale Filmaufnahmen, keine am Computer generierte 3D-Grafik. Das gibt dir das Gefühl, tatsächlich das «Horu» zu besteigen, und nicht bloss eine ausgeklügelte Simulation zu erleben.

Für das ultimative Berggefühl sorgen dabei sogenannte «4D-Effekte» wie Wind, Vibration und Requisiten. Sie machen aus «Red Bull The Edge» ganz einfach ein Erlebnis, das du nirgends sonst findest.

Klingt interessant? Hier findest du alles über Red Bull The Edge.

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