XR HUB Nürnberg

Augmented Reality (AR)

Der Begriff AR (Augmented Reality / Erweiterte Realität) beschreibt die Erweiterung der realen Umgebung mit virtuellen Inhalten. Digitale Inhalte werden in Form von Bilder, Texten oder Animationen in die reale Welt integriert. Einfache Handykameras oder eine AR-Brille reichen dafür aus. Eine Interaktion mit solchen Inhalten ist jedoch nur beschränkt möglich.

Avatar

Der Begriff Avatar beschreibt einen virtuellen und softwarebasierten ‚Stellvertreter‘ eines/einer User/in im digitalen Raum. Dies kann ein Bild in einem Online-Profil sein, aber auch ein 3D-Model innerhalb virtueller Welten.

Deep Learning (DeepL)

Der Begriff Deep Learning (DL / DeepL) beschreibt eine Methode zum Verarbeiten von Informationen durch künstliche neuronale Netze (KNN). Es ist ein Teilbereich des Machine Learnings (ML). Deep Learning eignet sich bei der Analyse von besonders großen Datensätzen. Die Funktionsweise lässt sich grob mit der Informationsverarbeitung des menschlichen Gehirns vergleichen.

Degrees of Freedom (DoF)

Der Begriff Degrees of Freedom (DoF) beschreibt die Anzahl der Möglichkeiten (Grade), mit denen sich ein starres Objekt im dreidimensionalen Raum bewegen kann. Insgesamt gibt es sechs Freiheitsgrade, die jede mögliche Bewegung eines Objekts beschreiben. Drei für Rotationsbewegungen um die x-, y- und z-Achse und drei für die Translationsbewegung, die man sich als Vorwärts-, Rückwärts-, Aufwärts-, Abwärts-, Links- oder Rechtsbewegung vorstellen kann. VR-Headsets, Controller o. Ä., haben in der Regel 3 oder 6 Freiheitsgrade. DoF sind wesentlich für virtuelle Realitäten, da es menschliche Bewegungen in Bewegungen innerhalb der VR-Umgebung umwandelt.

Extended Reality (XR)

Der Begriff XR (Extended Reality / Erweiterte Realität) ist ein Sammelbegriff für Technologien, die sich mit virtuellen und realen Umgebungen und deren Mischformen auseinandersetzen. Dies umfasst u.a. Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR).
Der Begriff XR umschließt alle bereits bestehenden und zukünftig entwickelte Technologien in diesem Bereich.

Eyetracking

Der Begriff Eyetracking (Blickerfassung) beschreibt ein sensorgesteuertes Verfahren zur Ermittlung der Blickrichtung einer Person. Es ermöglicht Aussagen darüber, welche Inhalte bzw. Objekte ein/e User/in wie lange und in welcher Reihenfolge betrachtet. Eine infrarotnahe Lichtquelle generiert ein Muster auf den Augen, welches reflektiert wird. Durch Algorithmen kann so die Position des Auges bestimmt werden. Es wird zwischen stationären und mobilen Eyetracking Systemen unterschieden.

Field of View (FoV)

Der Begriff Field of View (FoV), zu Deutsch auch 'Sichtfeld' genannt, beschreibt das Ausmaß des sichtbaren Bereiches durch eine VR-Brille. Je größer das Field of View, desto immersiver kann eine VR-Anwendung erlebt werden.

Game Engine

Der Begriff Game Engine beschreibt eine digitale Entwicklungsumgebung zur Erstellung von virtuellen Inhalten. Gängige Game Engines verfügen über eine Vielzahl von Einstellungen und Konfigurationen, die die Entwicklung von zwei- & dreidimensionalen Inhalten optimieren und vereinfachen. Dazu zählen beispielsweise physikalische Eigenschaften der virtuellen Umgebung, die sobald festgelegt, automatisch mit dem Avatar interagieren. Die bekanntesten Game Engines sind Unity und Unreal Engine.

Head Tracking (Rotational Tracking)

Der Begriff Head Tracking (Rotational Tracking) beschreibt ein Verfahren des Motion Trackings, bei dem durch Kameras und Sensoren die Position und die Bewegung des Kopfes erfasst werden. Die Daten ermöglichen eine realistische Darstellung des Blickwinkels und der Rotation des Kopfes innerhalb einer virtuellen Welt.

Immersion

Der Begriff Immersion (Eintauchen) beschreibt im Kontext einer virtuellen Realität einen Zustand des völligen ‚Eintauchens‘ des/der User/in in die virtuelle Umgebung. Dies geschieht, wenn die virtuelle Welt so real erscheint, dass die Einflüsse der realen Welt in den Hintergrund treten. Die Möglichkeit der völligen Immersion ist meist das angestrebte Ziel bei der Entwicklung von virtuellen Welten. Dies gelingt jedoch nicht immer.

Internet of Things (IoT)

Der Begriff IoT (Internet of Things / Internet der Dinge) beschreibt einen Sammelbegriff für Technologien innerhalb eines weltweiten Netzwerks, in dem virtuelle und physische Geräte über das Internet miteinander verbunden werden können. Die Geräte können somit eigene – durch Sensoren gemessene – Parameter an andere Geräte oder Personen weitergeben.

 

Künstliche neuronale Netze (KNN)

Der Begriff künstliche neuronale Netze (KNN / Artificial Neural Networks) beschreibt Algorithmen die dem menschlichen Gehirn nachempfunden sind. Genauer wird versucht die Vernetzung von Neuronen im Gehirn künstlich nachzustellen, um dadurch unbekannte Zusammenhänge aus meist sehr großen Datensätzen (Big Data) zu errechnen.

Light Detection and Ranging (LiDAR)

Der Begriff LiDAR (Light Detection and Ranging) beschreibt eine Methode zur Berechnung der Entfernung und Geschwindigkeit von Objekten. Diese Methodik kommt der Funktionsweise eines Radars nahe, doch werden anstelle von Radiowellen Laserstrahlen verwendet. LiDAR Scans können zur schnellen Erstellung präziser 3D-Modelle für die virtuelle Realität und als Grundlage für die Visualisierung von Fotosätzen, Videos und virtuellen Objekten verwendet werden.

Motion Sickness

Der Begriff Motion Sickness (Reisekrankheit / wörtl. Bewegungskrankeit) beschreibt einen Zustand, bei dem eine Unstimmigkeit zwischen visuell wahrgenommener Bewegung und dem Gleichgewichtsorgan besteht. Dies äußerst sich meist durch Schwindelgefühle oder Übelkeit und ist vergleichbar mit anderen Reisekrankheiten. Motion Sickness kann während der Nutzung von immersiven XR Technologien auftreten.

Motion Tracking

Der Begriff Motion Tracking (Bewegungsverfolgung) beschreibt das Umwandeln von körperlichen Bewegungen in digitale Daten, die von einer Software verstanden werden können. Gutes Motion Tracking ist notwendig, um eine positive Benutzererfahrung innerhalb einer virtuellen Realität zu erreichen. Bei schlechter Umsetzung drohen Übelkeit und Unwohlsein im virtuellen Raum (Motion Sickness).

Mixed Reality (MR)

Der Begriff MR (Mixed Reality / Gemischte Realität) beschreibt die Verbindung einer realen und virtuellen Umgebung. Es ist eine Mischform zwischen AR und VR. Anders als bei AR kann der Benutzer mit den digitalen Inhalten seiner Umgebung interagieren. Interaktionen mit realen Gegenständen beeinflussen die digitale Umgebung. Hierfür wird ein MR-Headset und ein leistungsstarker Prozessor benötigt.

Photogrammetrie

Der Begriff Photogrammetrie (Bildmessung) beschreibt ein Verfahren, bei dem aus zweidimensionalen Fotos oder Videos dreidimensionale Daten extrahiert werden. Dabei wird mit Kameras aus mindestens zwei Positionen derselbe Punkt anvisiert, um dadurch die 3D Koordinaten des Punktes zu bestimmten. Nach diesem Verfahren wird das Objekt aus allen Winkeln aufgenommen, bis ausreichend 2D Informationen gesammelt wurden, um ein digitales 3D Model des Objekts zu erstellen.

Positional Tracking

Der Begriff Positional Tracking (Positionsverfolgung) beschreibt die Fähigkeit eines Geräts, seine Position relativ zu seiner Umgebung zu bestimmen. Positional Tracking in VR ermöglicht es, Bewegungen im virtuellen Raum mit den sechs Freiheitsgraden (DoF) zu verfolgen. Der Unterschied zu Head Tracking (Rotational Tracking) besteht darin, dass beim Head Tracking nur die Bewegung des Kopfes erfasst wird, während beim Positional Tracking die genaue Position des Headsets im Raum erkannt wird.

Telepräsenz

Der Begriff Telepräsenz beschreibt den Zustand in einer räumlich entfernten Umgebung ‚anwesend‘ zu sein. Je tiefer dabei die Immersion für die jeweiligen Personen ist, desto realer fühlt sich deren Präsenz in besagter Umgebung an. Für eine bessere Immersion kann beispielsweise ein gut designter Avatar, der unsere Bewegung & Mimik korrekt wiedergibt oder gar ein Hologramm dienen.

Virtual Reality (VR)

Der Begriff VR (Virtual Reality / Virtuelle Realität) beschreibt eine komplett computergenerierte virtuelle Umgebung, in die der Benutzer vollständig eintaucht. Dies wird durch den Einsatz von VR-Brillen o. Ä. Systemen ermöglicht. Die reale Welt wird dabei komplett ausgeblendet.