9 Virtuelle Realität

Facebook hat die VR-Brille Oculus Go herausgebracht. Diese neue VR-Brille benötigt keinen PC, kein Smartphone und kein Kabel. Das Headset wird außerdem weltweit verkauft. In VR-Brillen (Head-Mounted Display) sind Bildschirme verbaut. Dadurch wird der Benutzer von der realen Welt abgeschirmt und sieht nur noch eine virtuelle Welt durch die Brille. In der Brille sind außerdem zwei Linsen, sowie Sensoren verbaut, damit die Blickrichtung der Person detektiert werden kann und so das Bild anpasst werden kann.

Die Augenlinse ist elastisch und somit verformbar, diese wird durch den Ziliarkörper, ein ringförmiger Muskel im Auge, gesteuert. Um etwas in der Ferne zu sehen, muss der Ziliarkörper entspannt sein, er befindet sich dann an der Außenseite des Auges. Um etwas in der Nähe zu erkennen, muss der Muskel angespannt sein, die Brechkraft wird dadurch größer und man kann Dinge in der Nähe sehen.

Es ist unmöglich Sachen zu fokussieren, die sich zu nah an unserem Auge befinden. Die Linsen dienen also dazu, die Einfallwinkel des Lichtes so zu verändern, dass einem das Bild weiter weg erscheint und somit klar erkennbar ist. Linsen sind gekrümmte, durchsichtige Körper, die einfallende Lichtstrahlen brechen und ihre Richtung verändern.

In einigen VR-Brillen werden Fresnel-Linsen verbaut. Eine Fresnel-Linse erhält man, indem man eine konventionelle Linse in viele schmale, ringförmige Sektionen unterteilt und diese dann flach anordnet. Somit sind sie im Vergleich zu herkömmlichen Linsen weniger dick, weniger schwer und nehmen weniger Platz in Anspruch, was ein großer Vorteil für die VR-Brille ist. Fresnel-Linsen kann man außerdem in Projektoren, Scheinwerfern und Leuchttürmen finden.

Um dreidimensionale Inhalte aus der realen Welt in die virtuelle Realität zu importieren wird häufig die Technik der Photogrammetrie angewandt. In einem ersten Schritt werden von einem Objekt Fotos aus unzähligen verschiedenen Winkeln aufgenommen. Danach wird über die Konturinformationen in diesen Fotos die Form des ursprünglichen Objekts rekonstruiert. Diese Technik wird z.B. von Google Earth benutzt um aus Satellitenbildern ganze Landschaftszüge, aber auch einzelne Gebäude zu rekonstruieren.

Ein 3D Bild entsteht dadurch, dass unsere zwei Augen ihr Umfeld aus zwei verschiedenen Blickwinkeln sehen, das eine Auge befindet sich in der linken und das andere in der rechten Gesichtshälfte. Erst im Gehirn werden beiden Bilder zu einem dreidimensionalen Bild zusammengesetzt und es entsteht den Eindruck räumlicher Tiefe.

Während Dreharbeiten eines 3D Filmes werden Kameras mit zwei Linsen eingesetzt, die ungefähr die gleiche Entfernung haben, wie zwei menschliche Augen. Im Kino werden beide Bilder dann gleichzeitig an der Leinwand gezeigt und durch eine Brille wieder für das linke und rechte Auge getrennt.

Virtuelle Realität wird in den Bereichen Medizin, Architektur, Transport und Bildung benutzt. In der Medizin werden VR Anwendungen im diagnostischen Bereich verwendet, um Operationen mittels Roboter durchzuführen, welche von einem Chirurgen über eine VR-Station ferngesteuert werden. In der Architektur ermöglicht die VR es, die geplanten Gebäude zu betreten und sich darin zu bewegen. Im Transport wird VR häufig benutzt, um Fahrer und Piloten zu schulen. In der Bildung ermöglicht es die VR sich mit abstrakten Themen zu beschäftigen.