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Augmented Reality Anwendung ARKit : Virtuelle Welten zum Leben erweckt

Augmented Reality

Copyright © Shutterstock/Eugenio Marongiu

Simulieren, modellieren oder übersetzen – Augmented Reality erobert alle Branchen. Mit ARKit 2 lassen sich anspruchsvolle Modelle und Projekte nun auch für iOS Apps noch komfortabler erstellen.

In den Kinderzimmern haben sie längst Einzug gehalten – die Augmented Reality Spielwelten, in denen sich Figuren bewegen können und Modelle betrachten lassen.

Der Bausteinhersteller Lego stellte jüngst eine eigene Serie vor, in der die Spielfiguren noch 2018 lebendig werden. Doch Spielzeug ist nicht die eigentliche Bestimmung von Augmented Reality, einem Tool, mit dem sich eine Art erweiterte Realität in unsere sichtbare Umgebung einbauen lässt.

AR vs. VR : Wie unterscheiden sich die Verfahren?

Für das Anzeigen von virtuellen Gegenständen ist in der Regel heute nur ein Smartphone oder Tablet notwendig. Zwar gab es Versuche mit Brillen, die AR abbilden konnten, aber im Gegensatz zu der Virtual Reality – kurz VR – bringen sie keinen echten Vorteil mit sich.

Mit ARKit für Mac iOS oder ARCore in Verbindung mit Google Android, können Objekte animiert angelegt werden. Mit bloßem Auge sind diese nicht sichtbar. Sie benötigen keinen Bildschirm, keinen Beamer und keine Projektionsfläche. Die Objekte bleiben digital, bis sie durch eine auslesefähige App anvisiert werden. Über eine Markierung oder Geolocation erkennt die App, welches Objekt ausgespielt werden soll. Mit Zugriff auf eine Gerätekamera wird dieses Objekt nun in deiner Umgebung eingebettet dargestellt.

Der Hauptunterschied zu VR liegt also darin, dass AR mit einer realen Kulisse arbeitet. Diese kann aus einer malerischen Landschaft oder auch aus Legoblöcken bestehen. Spielbretter, Spielkarten, aber auch technische Modelle, medizinische Markierungen oder übersetzter Text werden auf dem Smartphonedisplay in ihrer hinterlegten, virtuellen Form dargestellt. Die Realität wird also um eine Ebene erweitert.

Anwendungsmöglichkeiten der virtuellen AR Welten

ARKit Ikea Place in der OSG

(c) Ikea Place Anwendung in der OSG

Die AR Technik ist mittlerweile allgegenwärtig. Beliebte Spieleapps – wie Pokémon Go – nutzen sie, um sammelbare Monster in der realen Welt darzustellen. Diese Apps benötigen dabei weder eine besonders fortschrittliche Technologie, noch viel Energie.

In Berufszweigen wie der Medizin oder der Konstruktionsbranche werden Körperteile oder mechanische Bauteile virtuell beschriftet, oder Schnitte voraufgetragen. Die virtuelle Bau- und Projektplanung ist mit AR deutlich einfacher geworden, seit die Modelle testweise in bestehende Objekte eingefügt werden können – live und vor Ort.

Einige Apps nutzen AR, um Navigationshinweise zu visualisieren, Ziele auf der Karte in der echten Welt anzuzeigen, oder interaktive Daten zu Gelände und Sehenswürdigkeiten abzurufen. Die Stadttour wird durch vergrößerbare Informationen ergänzt, die beim Ansehen eines Touristenpunktes wie Denkmälern und Bauwerken auf dem Mobilgerät sichtbar werden. Mit Apps wie Word Lens lassen sich Straßen- und Ladenschilder in Echtzeit übersetzt anzeigen. Ikea bietet als erstes Einrichtungshaus eine App an, mit der Möbel vor dem Kauf in der Wohnung betrachtet werden können. Ikea Place unterstützt Kunden bei der Planung und bildet dabei auch Größenverhältnisse korrekt ab.

Nicht zuletzt machen Spiele einen großen Teil des AR Angebotes aus. Brettspiele mit interaktiven Elementen und Spielkarten, deren Kreaturen vor dem Spieler lebendig werden, unterstützen ein spannendes Spielerlebnis.

Arbeiten mit der ARKit Anwendung

Apple stellte 2017 seine neue Entwicklerbibliothek ARKit vor. ARKit ist ein umfassendes Softwarepaket, mit dem sich AR Apps für Applegeräte programmieren und überarbeiten lassen. Der Hersteller ging damit einen Schritt auf die AR Community zu und stellte umfangreiches Fachwissen und einfach nutzbare Tools zur Verfügung, um den AR Markt zu stärken. Bereits auf der WWDC 2018 folgte die nächste Überraschung: ARKit 2 ist bereits verfügbar.

Doch was genau ist ARKit? ARKit ist eine Sammlung von Code und Scripten, die einen schnellen Einstieg in die AR Programmierung bieten. Bei 400 Millionen Apple Smartphones in Benutzung lohnt sich die exklusive Programmierung für iOS. ARKit kann über ein Tool wie SceneKit angewendet und mit einer Engine wie Unity gekoppelt werden. So werden Unity 3D-Modelle in ARKit nutzbar. Aber auch das Erstellen eigener Modelle wird durch die Kopplung attraktiver. Entwickler nutzen dafür die Programmiersprache C# und übliche Modellierungstechniken.

Die rasante Entwicklung der AR Pakete zeigt, wohin die Reise bei Apple gehen soll. Virtuelle Realität soll in Zukunft den App Markt noch stärker aufmischen. Google stellte praktisch zeitgleich neue Versionen des ARCore Software Development Kit für Android vor. Dadurch ist zudem gesichert, dass die AR Apps keine exklusive Nische werden.

Unterschiede ARKit und ARKit 2

Während sich einfache Apps für iOS mit ARKit bereits formschön programmieren und nutzen ließen, geht ARKit 2 vor allem in den Funktionen des Entwicklerpaketes weiter als je zuvor. Die neue Engine erkennt bewegbare und bewegte Objekte und erfasst die Umgebung in 3D. Statt also ein Objekt beispielsweise nicht mehr korrekt darzustellen, wenn der Nutzer sich im falschen Winkel nähert, passt sich die AR Darstellung deiner Bewegung an.

Mit den neuen AR Apps können mehrere Nutzer gleichzeitig mit der gleichen virtuellen Welt agieren und sehen die Änderungen in Echtzeit. Das neue Adobe Dateiformat USDZ ist besonders stabil und lässt das Speichern noch sicherer zu.

Spiele lassen sich auch unter Version 2 weiterhin am besten über die Unity Engine programmieren. Dabei lässt ARKit ungeahnte Multiplayer Optionen zu. Einige Spielentwickler haben sich den neuen Möglichkeiten sofort geöffnet. So kündigte Pokémon Go für kommende Versionen Interaktionen mit anderen Spielern und Trading an. Bisher hatte genau das den Unterschied zu VR ausgemacht. In der Virtual Reality können alle gemeinsam die gleiche virtuelle Welt sehen, da sich alles auf der digitalen Ebene abspielte. In der Augmented Reality war es – bis jetzt – so, dass jeder seine eigene Welt gesehen hat.

Nutzbarkeit von AR Apps und Developer Kits

Während ARKit 2 weiterhin nur für Apple-Geräte funktionieren wird, ist ARCore die Alternative für alle, die die 2,7 Milliarden im Umlauf befindlichen Android-Smartphones erreichen möchten. Besonders in Asien, dem größten Absatzmarkt für virtuelle Realitäten, wird Googles Android wegen der offenen Programmiermöglichkeiten geschätzt und ausgiebig verwendet. Spiele oder Anwendungen, die sich an besonders viele Nutzer richten, haben hier also eine größere Chance auf Popularität, als sie mit Anwendungen für iOS erreichbar wäre.

Fazit

Insgesamt sind Entwickler mit den Möglichkeiten, die beide Kits ihnen bieten, zufrieden. Bemängelt wird lediglich, dass die Schnittstellen zu Engines nicht immer problemlos funktionieren und AR Anwendungen aktuell noch relativ weit in die Privatsphäre der Nutzer eindringen müssen, um Objekte korrekt darzustellen. Ohne Zugriff auf alle Kameras und Sensoren klappt es nicht. Das sorgt besonders im Kinderzimmer für Misstrauen.

In Sachen Sicherheit und Kompatibilität haben die beiden Entwicklerkits also noch deutlichen Nachholbedarf. Jedoch dürfte die Zukunft der AR Nutzung mit der Weiterentwicklung der Pakete gesichert sein. 

TitelbildCopyright © Shutterstock/Eugenio Marongiu

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Kommentare


Atina 17. Juli 2018 um 14:18

Interessantes Thema, über das ich in letzter Zeit viel nachgedacht habe. Einfacher gesagt bei der virtuellen Realität geht es darum, eine komplette Umgebung zu replizieren, während es bei der erweiterten Realität darum geht, die reale Welt zu verbessern. Ich persönlich denke das AR ist die Zukunft.

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