Augmented Reality Anwendung Industrie

Augmented Reality: Nach dem Hype ist vor dem Durchbruch

Ein Gast­bei­trag von Johannes Eiseler, Capge­mini Deutschland

Zu Beginn des Smartphone-Booms waren Augmented-Reality-Apps der Hingu­cker schlechthin. Mit dem Ster­nen­atlas lies damals beispiels­weise das Nexus One in dieser Bezie­hung auch das iPhone 3G alt aussehen, da es bereits über den für Augmented Reality (AR) notwen­digen Kompass verfügte. Wie so oft in der Welt der IT und Technik folgt auf den ersten Hype eine gewisse Ernüch­te­rung. Doch nun kommen, dank neuer Hard- und Soft­ware, krea­tive und produk­tive Ideen für den Einsatz von Augmented Reality zurück.

Es gibt keine einheit­liche Defi­ni­tion von Augmented Reality (~ „erwei­terte Realität“), meis­tens wird darunter die visu­elle Darstel­lung von Infor­ma­tionen (oder Objekten) in Bildern oder (Live-)Videos verstanden. Ein sehr bekanntes Beispiel dafür ist etwa die Einblen­dung von Entfer­nungen bei Frei­stößen in Fußball-Übertragungen. Es gibt daneben auch weniger geläu­fige Anwen­dungs­ge­biete, die den prak­ti­schen Nutzen und das Poten­zial von AR aufzeigen: etwa Apps für Farben­blinde oder auch unter­halt­sames, wie die App “Table­Drum“.  Im ersten Fall werden die für Farben­blinde nicht unter­scheid­baren Farben in andere umge­setzt (bis hin zu Tipps welche Klei­dungs­stücke nicht mitein­ander kombi­niert werden sollten), im zweiten Fall wird der Anschlag von Gegen­ständen auf dem Schreib­tisch in unter­schied­liche Trom­meln eines Schlag­zeugs umgewandelt.

Eine neue Generation – Augmented Reality mit SLAM

Bisher gab es zwei Arten von AR Apps: Die erste Art baut auf die Loka­li­sie­rungs­funk­tion des Devices auf und zeigt (entfernte) inter­es­sante Objekte (Sterne, Sehens­wür­dig­keiten, Berg­gipfel, etc.) oder Loca­tions und Rich­tungs­pfeile an. Neben der Loka­li­sie­rung via GPS und WLAN kommen Beschleu­ni­gungs­sen­soren, Kompass und Gyro­skop zum Einsatz. Die zweite Art sind die soge­nannten Marker-basierten AR Apps. Die Technik basiert hier auf Bilder­ken­nung und wird oft bei Printer­zeug­nissen (zur Anrei­che­rung mit 3-D-Objekten oder Filmen) oder in Museen (Erklä­rungen zu den Expo­naten) eingesetzt. 

Relativ neu auf dem Markt ist eine dritte Methode, AR zu imple­men­tieren. Diese wurde erst durch die immer leis­tungs­fä­hi­geren Prozes­soren und Hard­ware der mobilen Geräte möglich und stammt ursprüng­lich aus dem Bereich der auto­nomen Roboter. Sie wird unter anderem von der NASA voran­ge­trieben. Die Rede ist von SLAM (Simul­ta­neous Loca­li­za­tion And Mapping) – eine Technik, die aus ihrer Umge­bung 3D-Karten konstru­iert und gleich­zeitig die eigene Posi­tion inner­halb der Karte verfolgt.

Für eine AR App bedeutet SLAM die Möglich­keit, Objekte und ihre Lage im Raum ohne zusätz­liche Marker zu erkennen. Dies eröffnet gänz­lich neue Möglich­keiten. Ein einfa­ches Beispiel wäre die AR-Bedienungsanleitung eines Kaffee­voll­au­to­maten. Blickt der Benutzer durch sein Device werden ihm die Bedien­ele­mente durch Texte, Grafiken oder Filme, die im Raum an der rich­tigen Stelle posi­tio­niert sind, erläu­tert. Der Benutzer kann sich um die Maschine bewegen, je nach Blick­rich­tung und Nähe erscheinen neue Hotspots mit Infor­ma­tionen an der zuge­hö­rigen Stelle. Ein Küchen­ver­käufer kann an einem Schrank, durch Über­blen­dung mit 3D-Modellen sämt­liche Ausstat­tungs­va­ri­anten demons­trieren, ein Auto­ver­käufer kann Zusatz­aus­stat­tungen am echten Auto zeigen. Geht man noch einen Schritt weiter und stattet die Kaffee­ma­schine mit einer Schnitt­stelle (WLAN, Blue­tooth) aus, lässt sie sich mit einer virtu­ellen Benut­zer­ober­fläche reali­sieren. So erleich­tert AR die Bedien­schritte und der Hersteller kann auf einige Bedien­ein­heiten verzichten.

Statt trockener gedruckten Fakten kann der Kunde die Möglich­keiten eines Produktes unmit­telbar am Produkt im Show­room und später auch zuhause erfahren. 

In der Instand­hal­tung ist es möglich, den Monteur durch über­la­gerte Modelle Schritt für Schritt durch eine schwie­rige Instand­set­zungs­ar­beit zu führen. Dies vermin­dert eine Fehl­be­die­nung erheb­lich. Die Fehler­träch­tig­keit der Umset­zung einer Anlei­tung aus einem 2D Plan an das reale Objekt entfällt. Durch die Möglich­keit der Kontrolle aus unter­schied­li­chen Perspek­tiven wird eine Beschrei­bung eindeutig.

Augmented Reality im Einsatz: Wie gehe ich vor?

Durch neue leis­tungs­starke Hard- und Soft­ware (ein Beispiel hier) stehen bisher unbe­kannte Möglich­keiten für den Einsatz von AR auf mobilen Geräten offen. Durch die Marker-lose Technik kann (fast) jedes Produkt für AR-Anwendungen genutzt werden. Doch wie verläuft der Weg von der Idee bis zur Lösung?

Als Einstieg – egal ob für Marke­ting, After­sales, Wartung oder Instand­hal­tung – steht ein Pilot, mit dem geprüft werden kann, wie gut das Produkt gemapped, also erfasst, werden kann. Die meisten Produkte kommen im Normal­fall nicht unter stets einheit­li­chen Licht­ver­hält­nissen zum Einsatz. Daher erfolgt der Mapping-Test unter verschie­denen Licht­ein­flüssen, Einfalls­win­keln und Hellig­keiten. Schafft es die Lösung auch unter einer Viel­zahl von Bedin­gungen, Objekt und Umge­bung korrekt zu erfassen, sind die weiteren Schritte nahezu (Mobil-)Business as Usual: Die zu beschrei­benden Punkte werden defi­niert und die dazu­ge­hö­rigen Daten einge­speist. Diese Infor­ma­tionen sind im Einsatz entweder auf dem Gerät selbst oder stammen online aus dem Backend. In vielen Fällen gibt es bereits eine Anwen­dung, zu welcher AR als zusätz­li­ches inter­ak­tives Element zu einem bestehenden System genutzt werden kann, beispiels­weise bei einem Mobil-Handbuch für die Bedien­ele­mente im Auto.  

Für Unter­nehmen bietet Augmented Reality damit das Poten­zial, den Umgang mit ihren Produkten zu erleich­tern und im Wort­sinn eine neue Ebene der Inter­ak­tion hinzu­zu­fügen. Nutzer profi­tieren von einer intui­tiven Benut­zer­ober­fläche, die die benö­tige Infor­ma­tionen dort anzeigt, wo sie gebraucht werden. 

Johannes Eiseler

Weiterführende Links

Dieser Beitrag erschien im Capgemini-Newsletter “Best for IT“, Ausgabe 4/2013

Bild­quellen

Capge­mini Deutschland

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