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Virtuelle Realität

Virtual Reality - VR – Als virtuelle Realität wird die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der Wirklichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten, interaktiven virtuellen Umgebung bezeichnet.

Beschreibung

Für ein Gefühl der Immersion werden zur Darstellung der virtuellen Realität spezielle Ausgabegeräte benötigt. Bekannt sind vor allem das Head-Mounted Display, Großbildleinwände oder die CAVE. Um einen räumlichen Eindruck zu erzeugen, werden zwei Bilder aus unterschiedlichen Perspektiven erzeugt und dargestellt (Stereoprojektion). Um das jeweilige Bild dem richtigen Auge zuzuführen, existieren verschiedene Technologien. Man unterscheidet aktive (wie z. B. Shutterbrillen) und passive Technologien (wie z. B. Polfilter oder Infitec). Für die Interaktion mit der virtuellen Realität werden spezielle Eingabegeräte benötigt. Zu nennen sind hier unter anderem Spacemouse, Datenhandschuh, Wand und Flystick. Teilweise werden aber auch Standardeingabegeräte wie Tastatur oder Maus, oder sehr spezialisierte Geräte verwendet. Zur Positionserfassung von Objekten im Raum werden Trackingsysteme verwendet.

Software:
Man benötigt zur Erzeugung der virtuellen Realität speziell für diesen Zweck entwickelte Software. Diese Programme müssen komplexe dreidimensionale Welten in Echtzeit, d. h. mit mindestens 25 Bildern pro Sekunde (dieser Wert variiert je nach Anwendung - eine Fahrsimulation beispielsweise erfordert mindestens 60 Bilder pro Sekunde um Simulator Sickness zu vermeiden), in Stereo (getrennt für linkes und rechtes Auge) berechnen können.

Für die Modellierung von dreidimensionalen Objekten kommen Programme wie Maya, 3D Studio Max, Blender, Softimage XSI, Cinema 4D, Lightwave3D und andere CAD- oder 3D-Programme zur Anwendung. Zusätzliche Software wird für die Bild- und Tonbearbeitung benötigt.

Um die dort modellierten Objekte zu interaktiven Simulationen zusammenzusetzen nutzt man Autorensysteme, wie z. B. World Tool Kit oder World Up. Auch das Authoring-Programm Macromedia Director kann 3D-Welten in Echtzeit und interaktiv darstellen. Da Director auch Dateien im Shockwave-Format ausgeben kann, sind diese 3D-Welten auch mittels Plugins in Browsern erlebbar. Allerdings widerspricht diese Darstellungsweise auch der Definition von virtueller Realität.

Zur Darstellung von interaktiven, grafischen 3D-Szenen im Internet dient die Beschreibungssprache VRML.

Anwendungen:
Die virtuelle Realität lässt sich in vielen Bereichen einsetzen. Ein sehr bekanntes Einsatzgebiet ist die Pilotenausbildung in Flugsimulatoren. Auch in der Industrie wird diese Technologie verstärkt eingesetzt, vor allem zur Erstellung von virtuellen Prototypen oder für Ergonomietests. In der Industrie wird die virtuelle Realität-Anlage unter anderem Powerwall genannt. Weitere Einsatzgebiete sind Architekturvisualisierungen, Medizin und Edutainment (z. B. Virtual Cultural Heritage).

Aktuell erlebt die virtuelle Realität ein Comeback in Form der MMOGs: servergestützter 3D-Spiele. Obwohl dieser Einsatzform noch einige typische Eigenschaften und Gerätschaften wie 3D-Brille oder dem ganzkörperlichen Eintauchen fehlt, sind die Prinzipien dahinter (wie echte dreidimensionale Anordnung der Objekte, Avatare, Interaktion) bereits vorhanden.

Die virtuelle Realität wird in zunehmendem Maß auch zur Unterhaltung eingesetzt, als Beispiel kann etwa das Programm VR Cyberracer gelten.