Was ist Mixed Reality und wie funktionieren XR-Brillen?
Immer mehr XR-Brillen kommen auf dem Markt. Mixed Reality wird jedoch häufig missverständlich definiert. Wir klären auf.
Inhalt
Was ist Mixed Reality?
1994 definierte der Interface-Forscher Paul Milgram die Mixed Reality als Kontinuum, in dem einzelne immersive Technologien wie VR, AR oder auch AR per Videodurchsicht (Passthrough-AR) existieren.
Die Mixed Reality nach Milgram und Kishino (1994). | Bild: MIXED | Bild: MIXED
Eine einleuchtende Definition: Die Mixed Reality ist ein Zustand, der unterschieden wird durch den Grad der Durchmischung realer und digitaler Inhalte. Die Mixed Reality kann sich theoretisch in einem Gerät manifestieren, sofern dieses eine Form der VR und eine Form der AR beherrscht.
Wie unterscheiden sich VR-, AR und XR-Brillen?
Eine Mixed-Reality-Brille ist also ein Headset, das VR und AR sowie alle Formen der Durchmischung von digitaler und physischer Realität nach dem von Milgram und Kishino definierten Mixed-Reality-Kontinnuum beherrscht.
In einer XR-Brille kann man die physische Umgebung entweder komplett ausblenden und durch eine virtuelle Umgebung ersetzen (Virtual Reality) oder durch digitale Rekonstruktion (die sogenannte Passthrough-Technik, siehe nächster Abschnitt) im Headset darstellen und um digitale Elemente erweitern (Augmented Reality).
In Virtual-Reality-Headsets erscheint die physische Umgebung auf opaken Displays und gänzlich digital, im Gegensatz zu Augmented-Reality-Headsets mit lichtdurchlässiger Optik wie Hololens 2 oder Magic Leap 2. Hier bleibt die physische Umgebung durch ein Stück Glas oder Plastik sichtbar und wird punktuell von digitalen Elementen überlagert, die direkt ins Auge projiziert werden.
Das Mixed-Reality-Headset Varjo XR-3 mit vorderseitigen Sensoren, die die physische Umgebung, künstlichen Augen ähnlich, einfangen. | Bild: Varjo
In der Branche wird der Begriff der Mixed Reality häufig mit der Passthrough-Technik gleichgesetzt. Damit einhergehend wird eine stärkere Durchdringung von digitaler und physischer Realität im Vergleich zu Augmented Reality behauptet, die die physische Realität lediglich punktuell erweitere und verstärke – eine unnötige und unscharfe Unterscheidung.
Mixed-Reality-Headsets und Augmented-Reality-Headsets tun mehr oder weniger das Gleiche – nur auf Basis unterschiedlicher Technik.
Das Augmented-Reality-Headset Hololens 2 mit lichtdurchlässigem Wellenleiter-Display. | Bild: Microsoft
Die Passthrough-Technik der Mixed-Reality-Headsets hat viele Vorteile, aber auch Nachteile gegenüber Systemen mit transparenter Optik.
Da noch keine ausreichend guten Displays für AR-Headsets existieren (siehe: Stand der AR-Technik), geht die Branche den Umweg über Mixed-Reality-Headsets, während im Hintergrund weiter an transparenter Optik geforscht wird.
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Wie funktionieren Mixed-Reality-Headsets?
Beispiele für bereits existierende Mixed-Reality-Headsets sind Meta Quest Pro, Varjo XR-3 und Lynx R-1. Apples erstes Headset soll zahlreichen Berichten zufolge ebenfalls ein Mixed-Reality-Gerät werden.
Bei Mixed-Reality-Headsets wird die physische Umgebung mithilfe im Gehäuse integrierter Kameras eingefangen. Algorithmen rekonstruieren aus diesem Bildmaterial eine stereoskopische Ansicht der Welt und stellen diese auf den undurchsichtigen Displays dar.
Diese Passthrough genannte Darstellungstechnik ist nicht neu und existiert seit Längerem in Geräten wie Meta Quest 2. Die Bildqualität ist jedoch meist recht schlecht. Selbst neuere Mixed-Reality-Headsets wie Meta Quest Pro geben die physische Umgebung recht unscharf wieder.
Eindrucksvoller wirkt das Passthrough beim hochpreisigen Profi-Gerät Varjo XR-3. Das folgende Video zeigt, wie ein Nutzer mithilfe der Passthrough-Ansicht einen Faden einfädelt. Dieses Beispiel zeigt, wie gut die Technik bei hochwertiger Sensorik und hochauflösenden Displays funktionieren kann.
Dennoch gibt es grosse Hürden bei der Weiterentwicklung der Passthrough-Technik. Bis das digitale Ebenbild der Welt täuschend echt aussieht, muss noch viel geforscht und entwickelt werden.
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