In diesem Kapitel werden Geräte für die EingabeEingabe und die AusgabeAusgabevisuelle bei Anwendungen der Virtual Reality (VRVirtual Reality (VR), deutsch virtuelle Realität) und der Augmented Reality (ARAugmented Reality (AR), deutsch erweiterte Realität oder augmentierte Realität) vorgestellt und diskutiert. Unter Virtual Reality wird die Mensch-Maschine-Schnittstelle verstanden, die einen Nutzer derart in eine virtuelle Welt versetzt, dass er darin interagieren kann, ohne etwas von der Realität wahrzunehmen (s. auch Kap.  1 ), bei Augmented Reality wird die Welt derart mit virtuellen Inhalten angereichert bzw. augmentiert, dass diese als Teil der realen Welt angesehen werden. Im Sinne des Oberbegriffs Extended Reality (XR)Extended Reality (XR) können die Geräte auch als XR-Geräte bezeichnet werden. Das Ziel bei der Nutzung von XR-Geräten ist es, dem Nutzer ein Erleben bzw. Eintauchen in die virtuelle Welt bzw. das Wahrnehmen der augmentierten Welt zu ermöglichen. Ein VR- bzw. AR-System muss hierfür auf Nutzeraktionen reagieren und eine entsprechende Darstellung erzeugen, die wiederum die Sinne der Nutzer anspricht. Doch wie sehen bewährte VR- und AR-Systeme aus, die ein Eintauchen in virtuelle oder erweiterte Welten unterstützen? Wie unterstützen XR-Geräte die Umgebungserfassung und wie werden die Nutzeraktionen erkannt? Wie können virtuelle Inhalte in etwas sinnlich Erfahrbares umgewandelt und ausgegeben werden? Welche Möglichkeiten und Alternativen gibt es, einzelne Sinne anzusprechen? XR-Geräte dienen dazu, Aktionen zu erkennen und Nutzern über eine entsprechende Reizerzeugung die virtuelle Welt darzustellen bzw. die reale Welt zu erweitern. In diesem Kapitel werden Brillen bzw. Head-Mounted Displays sowie stationäre Systeme vorgestellt, die großflächige Displays bzw. Projektionssysteme nutzen. Neben einem Überblick über die Funktionsweise der einzelnen Geräte werden jeweils grundlegende technische Aspekte betrachtet.

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VR/AR-Geräte für die Ein- und Ausgabe

  • Paul Grimm,
  • Wolfgang Broll,
  • Rigo Herold,
  • Dirk Reiners,
  • Carolina Cruz-Neira

摘要

In diesem Kapitel werden Geräte für die EingabeEingabe und die AusgabeAusgabevisuelle bei Anwendungen der Virtual Reality (VRVirtual Reality (VR), deutsch virtuelle Realität) und der Augmented Reality (ARAugmented Reality (AR), deutsch erweiterte Realität oder augmentierte Realität) vorgestellt und diskutiert. Unter Virtual Reality wird die Mensch-Maschine-Schnittstelle verstanden, die einen Nutzer derart in eine virtuelle Welt versetzt, dass er darin interagieren kann, ohne etwas von der Realität wahrzunehmen (s. auch Kap.  1 ), bei Augmented Reality wird die Welt derart mit virtuellen Inhalten angereichert bzw. augmentiert, dass diese als Teil der realen Welt angesehen werden. Im Sinne des Oberbegriffs Extended Reality (XR)Extended Reality (XR) können die Geräte auch als XR-Geräte bezeichnet werden. Das Ziel bei der Nutzung von XR-Geräten ist es, dem Nutzer ein Erleben bzw. Eintauchen in die virtuelle Welt bzw. das Wahrnehmen der augmentierten Welt zu ermöglichen. Ein VR- bzw. AR-System muss hierfür auf Nutzeraktionen reagieren und eine entsprechende Darstellung erzeugen, die wiederum die Sinne der Nutzer anspricht. Doch wie sehen bewährte VR- und AR-Systeme aus, die ein Eintauchen in virtuelle oder erweiterte Welten unterstützen? Wie unterstützen XR-Geräte die Umgebungserfassung und wie werden die Nutzeraktionen erkannt? Wie können virtuelle Inhalte in etwas sinnlich Erfahrbares umgewandelt und ausgegeben werden? Welche Möglichkeiten und Alternativen gibt es, einzelne Sinne anzusprechen? XR-Geräte dienen dazu, Aktionen zu erkennen und Nutzern über eine entsprechende Reizerzeugung die virtuelle Welt darzustellen bzw. die reale Welt zu erweitern. In diesem Kapitel werden Brillen bzw. Head-Mounted Displays sowie stationäre Systeme vorgestellt, die großflächige Displays bzw. Projektionssysteme nutzen. Neben einem Überblick über die Funktionsweise der einzelnen Geräte werden jeweils grundlegende technische Aspekte betrachtet.