Augmented, Virtual und Mixed Reality wird eine glänzende Zukunft vorhergesagt. Was ist heute schon Realität und was wird uns in 5 bis 10 Jahren an neuen Möglichkeiten geboten? Eine Bestandsaufnahme.

Augmented Reality (»AR«, übersetzt »erweiterte Realität«) zeigt in einem Display (etwa einer Brille) eine Sicht auf die reale Welt, die durch Elemente und Interaktionsmöglichkeiten überlagert werden, in einem zusammengesetzten Gesamtbild. Damit unterscheidet sich AR grundlegend von der Virtual Reality (»VR«), die eine künstliche, computergenerierte und dreidimensionale Umgebung schafft. Während VR zwingend eine dedizierte Hardware in Form eines entsprechenden Headsets erfordert, ist AR auch über jedes moderne High-End-Smartphone und -Tablet nutzbar [1]. Sämtliche Kombinationsformen dieser beiden Welten werden als Mixed Reality (»MR« gemischte Realität) genannt. Siehe dazu die Abbildung in der verschiedene AR-, VR- und MR-Brillen und Headsets zusammengestellt sind.

Was sind die neusten Marktzahlen? AR, VR und MR sind längst keine Nischentechnologie mehr und könnten bis 2030 mit Produkten und Dienstleistungen 1,5 Billionen US-Dollar (2025: 476 Milliarden US-Dollar) zur globalen Wirtschaft beitragen. Auf Deutschland würden davon etwa 104 Milliarden US-Dollar entfallen. In Deutschland werden dann ca. 400.000 und weltweit 23 Millionen Menschen mit AR, VR und MR Lösungen arbeiten (PWC Analyse) [2]. Laut einer aktuellen Bitkom Studie mit 1.224 Personen, die in einer telefonischen Umfrage befragt wurden, ist VR in Deutschland bei 90 % der befragten Personen ein Begriff. 22 % haben bereits einmal eine VR Brille ausprobiert, 10 % besitzen eine VR-Brille. AR dagegen ist bei 71 % der Befragten Personen ein Begriff, 19 Prozent haben eine AR Anwendungen meist per Smartphone oder Tablet (oder über eine AR-Brille) ausprobiert und 4 Prozent besitzen eine AR-Brille [3].

Auffällig ist der Handelsbereich. Bereits im April 2019 prognostizierte die Gartner Group, dass im Jahre 2020 100 Millionen Menschen mit Augmented-Reality-Unterstützung einkaufen werden, um Produkte zu visualisieren oder zu individualisieren [4].

Welche sind unsere heutigen Herausforderungen? Leider sind durch Covid-19 zahlreiche Herausforderungen und Einschnitte entstanden: kaum physikalische Kundentermine, keine Messen, keine Kongresse, etc. Trotzdem müssen Wissen, Change-Prozesse, Geschäftsaufgaben und auch Funktionen wie Instandhaltung, Inspektion, Wartung, Reparaturen etc. in Organisationen anschaulich kommuniziert und durchgeführt werden. Den Kunden und Mitarbeitern müssen komplexe Produkte und Arbeiten erklärt und dann womöglich verkauft werden. Unsere Zusammenarbeit in allen Bereichen (Unternehmen, Universitäten, Schulen, Events) muss weiter gehen.

Über längere Zeit werden wir »physical distancing« einhalten müssen und erleben aber durch »virtual closeness« in den Themen Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality einen weiteren Anschub. Ein Zitat des Zukunftsforschers Matthias Horx lautet »Nichts wird so sein wie zuvor« [5]. Durch VR, AR und MR können wir etwa Events, Konferenzen, Trainings in virtuellen Räumen durchführen, visueller und haptischer lernen, gemeinsame virtuelle Meetings mit dem Kunden durchführen und Produkte fast wie in der Realität präsentieren, virtuelle Museumsbesuche durchführen, virtuell auf Reise gehen oder etwa beim Einkaufen Möbelstücke probeweise in den eigenen vier Wänden platzieren.

Darüber hinaus können wir virtuell Immobilienobjekte besuchen um die Räumlichkeiten dreidimensional und vollständig zu betrachten, Unterstützung im OP-Saal für Ärzte bieten, Hilfestellung bei Wartungs- und Reparaturarbeiten remote leisten, verteilte gemeinsame Entwicklung von Produkten (und Simulationen) in virtuellen Räumen ermöglichen, je nach Bedarf Wissenswertes einblenden und mit Objekten interagieren, etc. und natürlich auch mit zahlreichen Gaming-Anwendungen spielen.

Welche Vorteile bietet der Einsatz von AR, VR und MR? Die nachfolgenden Vorteile sind nur ein Auszug aus zahlreichen Fallbeispielen.

Verbesserte Schulung & Trainings und Erhöhung der Lerneffizienz etwa um Schulkindern praxisbezogenes, visuelles und erlebnisreiches Lernen zu ermöglichen oder um Ärzte in Krankenhäusern praxisnäher auszubilden.
Um ein »wirklich vor Ort gewesen zu sein« (oder das »Produkt tatsächlich gesehen zu haben«).
Das Gefühl der »Immersion« [6] erzeugen.
Produktentwicklung beschleunigen durch die Zusammenführung von Teams von jedem Ort in einem einzigen virtuellen Raum.
Zeit und Kosten (etwa Reisekosten) einzusparen (inkl. CO₂-Senkung und ein Beitrag zur Nachhaltigkeit), denn Schulungen, Trainings, Kunden-Meetings, Beratungen, Präsentationen, etc. können virtuell und ortsunabhängig durchgeführt werden.
Beschleunigung des Produktdesigns und bis hin zur Entstehung neuer Produkte mit verbesserter Qualität.
Testen von Verfahren und Produkten (einschließlich der Simulation realistischer Szenarien) mit virtuellen Anwendungen.
Bessere Darstellung komplexer Produkte.
Um mit AR-Gläsern eine bessere Informationsversorgung etwa bei Montage, Installation, Instandhaltung, Reparaturen, Lagerarbeiten, etc. und durch Remote-Assistenz Hilfestellung zu leisten.
Um ein positiveres Markenbild durch hohe Interaktivität mit den Kunden zu erzeugen. Diese bleiben beim Kunden länger im Gedächtnis. Es entsteht eine höhere Emotionalisierung mit der Marke und deren Wiedererkennung.
Die Kaufentscheidung wird aufgrund von Emotionen nicht mehr allein über den Preis gesteuert.
Entfernte oder verbotene Orte besuchen: nicht zugängliche oder geschlossene Orte (wie etwa während der Corona-Zeit ein Museum), gefährliche oder sicherheitsrelevante Orte (etwa OP-Saal im Krankenhaus).
Verkaufsförderung durch die verbesserte Präsentation von Produkten in gemeinsamen Sitzungen in virtuellen Räumen.
Emotionale Unternehmenspräsentation um eine Imagesteigerung erzielen.
Umsatzsteigerungen erzielen.
Um im Wettbewerb um Talente als Unternehmen durch AR-, VR- und MR-Anwendungen attraktiver zu sein.

Welche AR-, VR- und MR-Anwendungsfelder existieren? Nachfolgend werden exemplarisch Anwendungsfelder und auch einzelne Apps beschrieben.

Schulen: MEL Chemie [7] bildet die Schulchemie in 28 Lektionen und Tests in VR ab. Schwierige chemische Konzepte lassen sich leicht erklären. Die Fähigkeit, mit Lehrmaterial zu interagieren, baut solides Wissen und Langzeitgedächtnis auf. Eine Lektion dauert 3-7 Minuten und lässt sich leicht in den klassischen Unterrichtsablauf integrieren, wodurch das Thema visueller und umfassender wird.
Ausbildung von Lehrlingen: mit einer Mixed-Reality-Anwendung mit der MS Hololens werden Lehrlingen virtuelle Maschinenrundgänge des österreichischen Unternehmen Greiner vermittelt. Zu Maschinen können an definierten Punkten passende Inhalte projiziert werden. Texte, Videos, 3D-Modelle, Animationen oder andere Informationen werden dargestellt. An einem kompletten virtuellen 3D-Modell einer Maschine lernen Auszubildende den Umgang mit Maschinen [8]. Auch Bosch setzt AR für technische Service-Trainings ein [9].
Designs oder Produkte sofort mit Kollegen oder Kunden teilen.
Entwicklung: Die AR-Qlone-3D-Scanning-App von Eye- Cue Vision Technologies für Android-Smartphones und ARCore-kompatiblen Geräten ermöglicht es, 3D-Objekte aus verschiedenen Perspektiven mit der Smartphone-Kamera zu scannen und in verschiedene Dateiformate zu exportieren. Zudem können die eingescannten 3D-Modelle in der App bearbeitet und optimiert werden [11].
AR gestützte Autonavigation: Mercedes Fahrzeug hilft als Fahrer-Assistenzsystem. Um mit AR-Navigation zum Zielort zu gelangen wird die aktuelle Position des Fahrzeugs mit positionsbezogenen Informationen gezielt angereichert, etwa im System werden Symbole gezeigt um in die richtige Richtung auf der gefilmten Straße zu fahren, durch konkretes Aufzeigen von Häusern mit Hausnummern, es werden auch nicht sichtbare Ampeleinstellungen aufgezeigt, etc. [12].
Ferrari Autokauf in Australien: Hier können Kunden ihr Auto per AR-Unterstützung mit gewünschten Features ausstatten und direkt das Modell mit genau dieser Ausstattung auf einem Tablet anschauen. Zudem können Autokäufer mit einer App direkt in die Mechanik des Ferrari-Modells blicken. Darüber hinaus lassen sich äußere Gestaltungsmerkmale des Ferraris kreieren. Eine AR-App ersetzt in Down Under bereits die Fahrzeugbroschüre und gestaltet den Autokauf interaktiv [13].
Kosmetikhandel, Unterstützung vor dem Kauf von Kosmetikprodukten: Vor dem Kauf eines L’Oréal-Produkten mit der App »Make up Genius« können zahlreiche Beauty-Produkte von L’Oréal Paris (Lippenstifte, Eyeliner, etc.) einzeln oder in Kombination auf dem eigenen Gesicht getestet werden. Das Tablet oder Handy hilft dabei als virtueller Spiegel. Die Facetracking-Technologie passt sich den ausgewählten Produkten, den Mimiken und Bewegungen des Gesichts an. Die so auf dem Display erzeugten verschiedenen Looks können fotografiert oder gefilmt und mit Freunden geteilt werden. Zur App gehören auch die Produktbeschreibungen und eine Shop-Anbindung, um gleich zu bestellen [14].
Möbelhandel, Unterstützung vor dem Kauf von Möbeln: Mit der Ikea »Place App« wird das Einkaufen erleichtert. Nach dem Motto »Nie wieder verschätzen oder vermessen« kann der Kunde Möbel direkt in ein Bild des Raums einfügen, sodass nicht mehr erraten werden muss, ob die Möbel passen oder in Ordnung aussehen [15].
Verkauf von Treppenlifts in Privathäusern mit AR-Unterstützung: Thyssenkrupp-Aufzug verfügt über eine Anwendung zur Erleichterung der Planung und des Verkaufs von Treppenliften. Der Einbau eines Treppenlifts in einem Privathaushalt benötigt oft eine Wartezeit von mehreren Monaten. Durch die Ausmessung mit einer MR-Brille können die Daten von etwa Stiegen präzise erfasst werden. Zudem können Kunden vor Ort entscheiden, welches Modell der Stiegenhilfe montiert werden soll. Dieses Verfahren reduziert die Bestellungszeit von durchschnittlich 70 auf 14 Tage [16].
Der Internet-Auftritt des Bundeslandes Minas Gerais in Brasilien nutzt AR. In Minas Gerais leben ca. 21 Millionen Einwohner innerhalb einer Fläche von rund 586.500 km² (Größe etwa wie Frankreich). Insgesamt werden 30 Orte aus Minas Gerais auszugsweise räumlich dargestellt und mit Sprache und Texten angereichert [17].
Instandhaltung mit einer AR Brille: Der Industriedienstleister Bilfinger plant, baut und kümmern sich um die Instandhaltung von komplexen Anlagen. Für die Instandhaltung wird AR genutzt. Die Zuschaltung von Experten für Wartungsaufgaben vor Ort von anderen Standorten aus erfolgt über eine AR Brille [18].
Das Immobilien Makler Geschäft wurde neu erfunden: eXp Realty LLC (gehört zur »eXp World Holdings, Inc.«) ist eine virtuelle Cloud-basierte (»Cloud-Brokerage«) Immobilien-Makler-Firma die 2009 von Glenn Sanford (USA) gegründet wurde. Die mehr als 28.000 Immobilien-Makler kommunizieren nicht nur über Slack und Telefon, sondern Sie melden sich in einer virtuellen Welt namens »eXp World« an, welche von der Virbela Plattform [19] betrieben wird (und an das Online-Spiel Second Life [20] erinnert). eXp Realty verfügt für seine Größe über eine minimale Infrastruktur. eXp Makler in den USA und Kanada nutzen die 3D-Cloud »eXp World«, um Kollegen zu treffen, sich auszutauschen, an Trainings teilzunehmen und Strategien zu entwickeln, um ihr Geschäft weiterzuentwickeln. Dadurch werden extrem Kosten gespart und die Immobilien-Makler erhalten höhere Honorare (zudem besteht ein Aktien-Incentive-Programm) und die Firma wächst sehr schnell [21].

Was könnte in der Zukunft passieren? Die Marktentwicklung für AR, VR und MR dürfte sich nachhaltig über die nächsten 10-15 Jahre positiv entwickeln. Dies wird durch das bisherige Akquisitionsverhalten der exemplarisch aufgeführten fünf Technologieriesen »FAMGA« bestehend aus Facebook, Apple, Microsoft, Google und Amazon untermauert. Nachfolgend einige Beispiele:

Facebook akquirierte bereits 2014 Oculus Rift [22]. 2015 kaufte Oculus wiederum »Surreal Vision, ein britisches Start-up, das auf 3D-Rekonstruktion und Mixed Reality spezialisiert ist [23]). Hinzu kamen 2019 noch die Firmen Beat Games und Sanzaru Games [24].
Apple akquirierte 2015 Metaio (Augmented Reality), 2016 Flyby Media (Augmented Reality) 2017 Vrvana (AR head-mounted Display), 2018 Akonia Holographics (Linsen für AR Gläser) und Anfang 2020 Next VR (Virtual Reality Events) [25].
Microsoft akquirierte 2006 Softricity (eine Virtualisierungssoftware) und 2017 wurde AltspaceVR akquiriert, um SW-Komponenten in die Windows-Mixed-Reality-Plattform zu integrieren, welche im Oktober 2017 startete [26].
Google (Alphabet) akquirierte 2015 durch Skillman & Hackett eine VR-Software, 2016 folgte der Kauf von Eyefluence (Eye Tracking VR Software), 2017 die Owlchemy Labs (ein Video-Game-Entwickler der bekannt ist für seine VR-Games) und AIMatter (spezialisiert auf Computer Vision) und 2019 die Typhoon Studios (spezialisiert auf Video-Game-Entwicklung [27]).
Amazon führte 2017 »Amazon Sumarian« (von »Sumer people of Mesopotamia«) ein und kündigte damit eine Entwicklerplattform für VR, AR und 3D-Apps an, um für Smartphones, Tablets und Kopf-Displays (Brillen und Headsets) Apps zu entwickeln. 2017 wurden das Body-Scanning-Start-up Body Labs und GameSparks (eine Plattform zum Entwickeln von Spielen) akquiriert [28].Darüber hinaus ist noch Magic Leap Inc. mit seiner im Mai 2019 akquirierten Firma Mimesys (Belgien) zu erwähnen, welche volumetrische Videokonferenzsoftware für die Magic-Leap-Plattform entwickelt [29].

Die dahinterliegenden Strategien werden sicher kurz- bis mittelfristig umgesetzt. Facebook bietet inzwischen die Möglichkeit, Shops in Facebook zu eröffnen. Ein Zukunftsszenario könnte so aussehen, dass mit Oculus Quest oder der angekündigten AR-Brille zukünftig Shop-Besitzer ihre Produkte auch über AR in Facebook anbieten können um weitere potenzielle Shops und Käufer anzuziehen und zu integrieren. Zudem können mit AR-Anwendungen gemeinsame Events (private Meetings, Trainings, etc.) in Facebook durchgeführt werden.

Der Handel dürfte durch AR, VR und MR durch das emotionale Erlebnis und die Immersion im digitalen Raum beflügelt werden. Was Sephora, L’Oréa und Ikea in der Verkaufsvorphase an Apps bieten, dürfte erst der Anfang sein.

Ein Verbreitungshindernis für AR, VR und MR sind zurzeit noch die hohen Preise für Brillen und Headsets. Aber ein weiterer Zukunftstrend ist, dass die Brillen kleiner und leichter werden und von normalen Brillen oder Sonnenbrillen kaum zu unterscheiden sind. Womöglich entsteht dadurch ein noch größerer Hype und die Preise fallen. Darüber hinaus werden sicherlich neben Mojo weitere Angebote für Augenlinsen in den Markt kommen so dass AR-Anwender in der Öffentlichkeit kaum noch erkennbar werden. In 10 Jahren dürfte dann ein nächster Sprung möglich sein: die Sichtbarkeit der AR-, VR- oder MR-Anwendungen verschwindet, denn diese werden über ein Brain-Interface [30] angeschlossen und völlig neue Anwendungen entstehen. Theoretisch könnte dann das komplette Leben digitalisiert werden. Der Mensch wird zum Cyborg. Ob das wünschenswert ist, ist eine völlig andere Frage. Daraus entstehen zudem gewaltige Herausforderungen, nicht nur für das Sicherheitspersonal in Organisationen.

Selbstverständlich werden sich AR, VR und MR stärker mit anderen Zukunftstechnologien wie beispielsweise künstliche Intelligenz und 3D-Druck verschmelzen um etwa Entwicklungsprojekte gemeinsam, verteilt und virtuell effizienter zu gestalten.

Wünschenswert wäre auch im Rahmen der nachzuholenden Digitalisierung im öffentlichen Sektor, wenn mehr Verwaltungsprodukte (etwa einen neuen Ausweis bestellen) über einfache digitale Prozesse auch mit AR-Unterstützung zugreifbar werden. Die Verwaltungsprozesse sollten zu fast 100 Prozent ohne Behördenbesuche möglich sein (wie bereits jetzt in Estland) und damit Effizienzsprünge erhalten. Natürlich muss auch im Schulunterricht nachgezogen werden, um Kinder auf die Zukunftstechnologien früh vorzubereiten.

Martin Bernhard ist Geschäftsführer der ECG
Management & Advisory Services und Gastprofessor
für Additive Fertigung an der Staatlichen Universität
von Montes Claros in Brasilien und Gastdozent an der
Hochschule für Recht und Wirtschaft in Berlin.
Darüber hinaus ist er Management-Berater für
Technologiethemen wie Additive Fertigung,
Robotik, künstliche Intelligenz, Digitalisierung
und für IT-Management-Themen.

Quellen:

[1] In Anlehnung an: https://www2.deloitte.com/de/de/pages/technology-media-and-telecommunications/articles/augmented-reality.html

[2] https://www.digitalbusiness-cloud.de/augmented-reality-2030-arbeiten-in-deutschland-400-000-menschen-mit-ar-technologien/ und https://www.pwc.com/gx/en/industries/technology/publications/economic-impact-of-vr-ar.html

[3] Siehe: https://www.bitkom.org/Presse/Presseinformation/Jeder-Fuenfte-hat-Augmented-Reality-Anwendungen-ausprobiert und https://www.bitkom.org/sites/default/files/2020-04/bitkom_fact_sheet_ar-vr_200421_1.pdf

[4] https://mixed.de/gartner-prognose-2020-kaufen-100-millionen-mit-augmented-reality-ein/

[5] https://kurier.at/wissen/matthias-horx-das-ist-ein-historischer-moment/400785341

[6] https://de.wikipedia.org/wiki/Immersion_(virtuelle_Realität)

[7] https://melscience.com/DE-de/ und https://www.youtube.com/watch?v=TH5NYvAGKgk

[8] https://www.youtube.com/watch?v=E4lXVBn8zIc

[9] https://www.youtube.com/watch?v=VKa6xjJznLY

[10] https://www.synergyxr.com/augmented-reality/

[11] https://www.qlone.pro/ und https://youtu.be/BkOxvT_esQo

[12] https://www.youtube.com/watch?v=tlWWM5toZqw

[13] https://www.twt.de/news/detail/anwendungsbereiche-und-vorteile-von-augmented-reality.html

[14] https://www.youtube.com/watch?v=zbBJfrkZRDI und https://www.youtube.com/watch?v=R5OnjiDa71s

[15] https://ikea-unternehmensblog.de/article/2019/ikea-place-app

[16] https://www.youtube.com/watch?v=u88emoaTDiY und https://factorynet.at/a/augmented-reality-sechs-heimische-pioniere-die-sie-kennen-sollten

[17] http://www.minasgerais.com.br/pt/minas360

[18] https://www.bilfinger.com/media/news/virtueller-industrieservice-fernwartung-mit-bilfinger/

[19] https://www.virbela.com/

[20] https://de.wikipedia.org/wiki/Second_Life

[21] https://expworldholdings.com/, https://www.inman.com/2018/05/30/i-toured-exp-realtys-virtual-reality-heres-what-its-like/# , https://www.youtube.com/user/eXpRealty und https://youtu.be/Sxu6q7AMOiM

[22] https://kotaku.com/facebook-buys-oculus-rift-for-2-billion-1551487939

[23] https://en.wikipedia.org/wiki/Oculus_VR

[24] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mergers_and_acquisitions_by_Facebook

[25] https://www.golem.de/news/augmented-reality-apple-glass-soll-angeblich-500-us-dollar-kosten-2005-148608.html?utm_source=nl.2020-05-20.html&utm_medium=e-mail&utm_campaign=golem.de-newsletter und https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mergers_and_acquisitions_by_Apple

[26] https://wiki2.org/en/List_of_mergers_and_acquisitions_by_Microsoft

[27] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mergers_and_acquisitions_by_Alphabet

[28] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mergers_and_acquisitions_by_Amazon

[29] https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_Leap

[30] Siehe dazu der Überblick zu Brain Interface Firmen: https://www.cbinsights.com/research/neurotech-startups-to-watch/?utm_source=CB+Insights+Newsletter&utm_campaign=acf251734a-newsletter_general_Tues_20190924&utm_medium=E-Mail&utm_term=0_9dc0513989-acf251734a-90110538

Illustration: © kentho /shutterstock.com

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