Der WIRED-Leitfaden zur virtuellen Realität

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Alle Achtung vor dem Headset. Oder man ignoriert das Headset, weil es sowieso ein Reinfall wird.

Das ist so ziemlich die Diskussion um die virtuelle Realität (VR), eine Technologie, mit der computergestützte Stimuli die Illusion erzeugen, an einem anderen Ort zu sein – und ein Thema, bei dem ein Mittelweg so rar ist wie bezahlbarer Wohnraum im Silicon Valley.

VR wird entweder unser Leben auf eine Weise verändern, wie es seit dem Smartphone nicht mehr der Fall war, oder es ist das technologische Äquivalent zum Versuch, „Fetch“ zu machen. Die Pole dieser Debatte wurden 2012 festgelegt, als VR zum ersten Mal auf einer Videospielmesse aus der Versenkung auftauchte; sie haben sich durch die 3 Milliarden Dollar teure Übernahme des Headset-Herstellers Oculus durch Facebook im Jahr 2014, durch Jahre der Verfeinerung und Verbesserung und bis weit in die erste und halbe Generation der Verbraucherhardware gehalten.

Die Wahrheit liegt wahrscheinlich irgendwo dazwischen. Aber so oder so stellt die virtuelle Realität eine außergewöhnliche Veränderung in der Art und Weise dar, wie Menschen die digitale Welt erleben. Die Computerwelt war schon immer eine vermittelte Erfahrung: Menschen geben Informationen über Bildschirme und Tastaturen weiter. VR verspricht, diese lästige Zwischenschicht ganz abzuschaffen. Das Gleiche gilt für die erweiterte Realität (AR), die manchmal auch als gemischte Realität (MR) bezeichnet wird – ganz zu schweigen davon, dass VR, AR und MR alle unter dem Oberbegriff XR zusammengefasst werden können, der für „erweiterte Realität“ steht.

VR ist auf Headsets angewiesen, während AR (zumindest derzeit) eher über das Telefon erlebt wird. Haben Sie das alles verstanden? Keine Sorge, für die Zwecke dieses Leitfadens werden wir uns im Allgemeinen auf VR beschränken. Indem Sie in eine künstliche Welt eintauchen oder virtuelle Objekte in Ihre reale Umgebung bringen, ermöglicht Ihnen das „Spatial Computing“ eine intuitivere Interaktion mit diesen Objekten und Informationen.

Jetzt beginnt VR endlich erwachsen zu werden, nachdem sie die schwierigen Phasen des berühmten „Hype-Zyklus“ überstanden hat – den Höhepunkt der aufgeblähten Erwartungen und sogar den sogenannten Tiefpunkt der Ernüchterung. Dies geschieht jedoch zu einer Zeit, in der die Menschen der Technologie gegenüber so misstrauisch sind wie nie zuvor. Datenschutzverletzungen, Internetsucht, schädliches Online-Verhalten: All diese Probleme stehen im Mittelpunkt der kulturellen Diskussion, und sie alle haben das Potenzial, durch VR und AR um ein Vielfaches verstärkt zu werden. Wie bei der Technologie selbst ist das „Potenzial“ nur ein Weg von vielen. Aber da VR und AR in den nächsten zwei Jahren große Sprünge machen werden (dieses Mal wirklich!), gibt es keinen besseren Zeitpunkt, um sich mit ihren Versprechungen und Fallstricken zu beschäftigen.

Die Geschichte der VR

Der aktuelle Lebenszyklus der virtuellen Realität mag begonnen haben, als die ersten Prototypen des Oculus Rift auf der Videospielmesse E3 im Jahr 2012 auftauchten, aber sie leckt schon seit mehr als einem Jahrhundert an den Rändern unseres kollektiven Bewusstseins. Die Idee, in 3D-Umgebungen einzutauchen, geht auf die Stereoskope zurück, die im 19. Jahrhundert die Fantasie der Menschen beflügelten. Jahrhundert die Fantasie der Menschen fesselte. Wenn man jedem Auge ein fast identisches Bild präsentiert, kombiniert das Gehirn die beiden Bilder und findet in ihren Unterschieden Tiefe; es ist derselbe Mechanismus, mit dem View-Master zu einem Grundnahrungsmittel in der Kindheit wurden.

Wann sich VR tatsächlich als allumfassendes Simulakrum in unseren Köpfen festsetzte, ist etwas unklarer. Wie bei den meisten technologischen Durchbrüchen begann die Vision wahrscheinlich in der Science-Fiction – insbesondere in Stanley G. Weinbaums Kurzgeschichte „Pygmalions Brille“ von 1935, in der ein Wissenschaftler eine Brille entwickelt, die es möglich macht, „dass du in der Geschichte bist, du sprichst mit den Schatten, und die Schatten antworten, und anstatt auf einem Bildschirm zu sein, dreht sich die Geschichte nur um dich, und du bist in ihr.“

Anatomie eines Headsets

  • Was bedeutet IMU?
    Inertial Measurement Unit, die Beschleunigungsmesser/Gyroskop-Kombination, die es einem Headset ermöglicht, die Kopfbewegungen des Benutzers zu verfolgen.

  • Was sind Freiheitsgrade?
    Die Macht der Bewegung im VR. Mobile Headsets wie das Google Daydream View oder Gear VR können den Kopf nur entlang der drei Rotationsachsen verfolgen. So können Sie sich frei im Raum umsehen, aber nicht bewegen. Für die vollen sechs Freiheitsgrade (6DOF) benötigen Sie entweder externe Sensoren, die Ihr Headset über Infrarot im Raum verfolgen (wie bei Oculus Rift und HTC Vive), oder ein Headset mit nach außen gerichteten visuellen Sensoren, die es ihm ermöglichen, seine eigene Position zu extrapolieren.

  • Was ist Latenz?
    Die Zeit, die es dauert, bis Ihre Kopfbewegung auf dem Display des Headsets angezeigt wird: Wenn Sie Ihren Kopf schnell drehen, wie lange dauert es dann, bis sich Ihre Perspektive entsprechend ändert? Hohe Latenzzeiten (ab 20 Millisekunden) sind die Hauptursache für Simulatorkrankheit in der VR. Eine geringere Latenzzeit ist das, was Sie wollen.

  • Was ist VR-Präsenz?
    Das Phänomen, das auftritt, wenn die VR gut genug ist, um Ihre Sinne zu täuschen, so dass Sie glauben, dass Sie das, was Sie virtuell erleben, auch wirklich erleben, und Ihr Körper reagiert entsprechend darauf. Haben Sie jemals in der VR auf einem Sims oder einem hohen Gebäude gestanden und sich geweigert, herunterzusteigen, obwohl Ihr rationales Gehirn wusste, dass Sie nur noch mehr Teppich finden würden? Das liegt an der Präsenz.

  • Was ist der Bildschirmtür-Effekt?
    Egal, wie gut die Auflösung eines Bildschirms ist, wenn er sich nur 5 cm vor Ihren Augen befindet, sehen Sie Pixel – und was manche Menschen noch mehr ablenkt, ist der dunkle Raum zwischen den Pixeln, der den Eindruck erweckt, durch ein feines Netz zu schauen. Bei neueren Headsets ist das weniger ausgeprägt als früher, aber es ist immer noch ein Problem.

  • Was ist die Simulatorkrankheit?
    Wenn das, was Sie sehen, nicht mit dem übereinstimmt, was Ihre inneren Ohren wahrnehmen – oft aufgrund von Latenzzeiten oder wenn die virtuelle Welt durch die Rotation verschmiert, ruckelt oder verschwimmt -, nimmt Ihr Gehirn an, dass Sie vergiftet wurden, und reagiert mit einem mulmigen Gefühl.

Die Entwicklung von Stereoskopen hin zu diesen magischen Brillen hat jedoch etwas länger gedauert. In den späten 1960er Jahren entwickelte der Informatikprofessor Ivan Sutherland von der University of Utah, der als MIT-Student Sketchpad, den Vorläufer der ersten grafischen Computerschnittstelle, erfunden hatte, ein Gerät namens Damoklesschwert.

Der Name war passend: Das Damoklesschwert war so groß, dass es an der Decke aufgehängt werden musste. Nichtsdestotrotz war es das erste „Head-Mounted Display“; Benutzer, die die beiden Bildschirme an ihrem Kopf befestigt hatten, konnten sich im Raum umsehen und einen virtuellen 3D-Würfel sehen, der in der Luft schwebte. (Da man auch seine reale Umgebung sehen konnte, war dies eher AR als VR, aber es bleibt die Inspiration für beide Technologien.)

Sutherland und sein Kollege David Evans gingen schließlich in die Privatwirtschaft und passten ihre Arbeit an Flugsimulatorprodukte an. Die Air Force und die NASA forschten ebenfalls aktiv an kopfgetragenen Displays, was zu massiven Helmen führte, die Piloten und Astronauten in die Illusion eines 360-Grad-Raums einhüllen konnten. In den Helmen konnten die Piloten eine digitale Simulation der Welt außerhalb ihres Flugzeugs sehen, wobei ihre Instrumente in 3D über die Anzeige gelegt wurden. Wenn sie ihren Kopf bewegten, verschob sich die Anzeige und spiegelte den Teil der Welt wider, auf den sie gerade „schauten“.

Keine dieser Technologien hatte jedoch einen richtigen Namen – zumindest nicht bis in die 1980er Jahre, als ein Hochschulabbrecher in den Zwanzigern namens Jaron Lanier sie „virtuelle Realität“ nannte. (Der Begriff wurde erstmals vom französischen Dramatiker Antonio Artaud in einem Essay von 1933 verwendet). Das von Lanier mitbegründete Unternehmen VPL Research entwickelte die ersten offiziellen VR-Produkte: das EyePhone (ja), den DataGlove und den DataSuit. Sie boten ein überzeugendes, wenn auch grafisch primitives Erlebnis, aber sie waren langsam, unbequem und – mit mehr als 350.000 Dollar für ein komplettes Setup für zwei Personen, einschließlich des Computers für den Betrieb – unerschwinglich teuer.

Doch, angeführt von VPLs Versprechen und angefeuert von Science-Fiction-Autoren, eroberte VR in der ersten Hälfte der 1990er Jahre die Vorstellungskraft der Menschen. Wenn Sie Neal Stephensons Roman Snow Crash von 1992 nicht gelesen haben, haben Sie vielleicht im selben Jahr den Film Lawnmower Man gesehen – ein göttliches Stück Schund, in dem die Ausrüstung von VPL zu sehen war (und der so weit von der Stephen-King-Kurzgeschichte entfernt war, die er angeblich adaptierte, dass King klagte, um seinen Namen vom Plakat entfernen zu lassen). Die VR eroberte nicht nur Genre-Filme oder spekulative Fiktion: VR spielte eine wichtige Rolle in syndizierten Live-Action-Kinderfilmen wie VR Troopers und tauchte sogar in Episoden von Murder She Wrote und Mad About You auf.

In der realen Welt wurde die virtuelle Realität den Spielern überall versprochen. In Spielhallen und Einkaufszentren konnte man mit Virtuality-Pods kurze VR-Spiele spielen (erinnern Sie sich an Dactyl Nightmare?); in Wohnzimmern nannte Nintendo sein 3D-Videospielsystem „Virtual Boy“ und ignorierte dabei geflissentlich die Tatsache, dass die Headsets eher Kopfschmerzen verursachten als echte VR. (Der Virtual Boy wurde sechs Monate nach seiner Markteinführung eingestellt.) VR konnte sein Versprechen nicht einlösen, und seine kulturelle Präsenz versiegte schließlich. Die Forschung wurde in akademischen und privaten Labors fortgesetzt, aber VR hörte einfach auf, als brauchbare Verbrauchertechnologie zu existieren.

Dann kam das Smartphone auf den Markt.

Handys verfügten über kompakte, hochauflösende Displays; sie enthielten winzige Gyroskope und Beschleunigungsmesser; sie waren mit mobilen Prozessoren ausgestattet, die 3D-Grafiken verarbeiten konnten. Und plötzlich waren die Hardware-Beschränkungen, die der VR im Wege standen, kein Problem mehr.

Im Jahr 2012 kam John Carmack, Mitbegründer von id Software und Liebhaber der virtuellen Realität, mit einer besonderen Überraschung zur Videospielmesse E3: Er hatte sich den Prototyp eines Headsets ausgeliehen, das von einem 19-jährigen VR-Enthusiasten namens Palmer Luckey entwickelt worden war, und es gehackt, um eine VR-Version des Spiels Doom zu spielen. Die Vorderseite war mit Klebeband abgedeckt, und ein Band, das von einer Oakley-Skibrille abgerissen wurde, war alles, was es am Kopf hielt, aber es funktionierte. Wenn man das Headset aufsetzte, war man von 3D-Grafiken umgeben, die man normalerweise auf einem Fernseher oder Monitor sieht. Sie spielten nicht nur Doom – sie waren mitten drin.

Danach ging alles ganz schnell. Luckey’s Firma, Oculus, sammelte mehr als 2 Millionen Dollar auf Kickstarter, um das Headset zu produzieren, das er Oculus Rift nannte. Im Jahr 2014 kaufte Facebook Oculus für fast 3 Milliarden Dollar. („Oculus hat die Chance, die sozialste Plattform aller Zeiten zu schaffen und die Art und Weise zu verändern, wie wir arbeiten, spielen und kommunizieren“, sagte Mark Zuckerberg damals.)

Im Jahr 2016 kam die erste Welle von VR-Headsets für Verbraucher auf den Markt, obwohl es sich bei allen drei eher um Peripheriegeräte als um vollständige Systeme handelte: Die Oculus Rift und die HTC Vive wurden jeweils mit leistungsstarken PCs verbunden, und das PlayStation VR-System lief über eine PlayStation 4-Spielkonsole. Im Jahr 2018 kamen die ersten „Standalone“-Headsets auf den Markt. Sie werden nicht an einen Computer angeschlossen und sind auch nicht auf Ihr Smartphone angewiesen, um das Display und den Prozessor zu versorgen; sie sind eigenständige All-in-One-Geräte, mit denen VR zum ersten Mal wirklich einfach zu nutzen ist.

Im Jahr 2020 wird die Welt der VR von diesen Stand-alone-Headsets bestimmt werden. Die an einen Desktop gebundenen Headsets sind immer noch eine High-End-Option für eingefleischte Fans, die die bestmögliche VR-Erfahrung suchen, aber ein ungebundenes Standalone-Headset löst das Versprechen von tief eintauchender VR auf eine Weise ein, wie es die bisherigen gebundenen Versionen nicht konnten – zumindest nicht, ohne viel Geld für Hardware und Zubehör auszugeben. Die ersten Standalone-Headsets der nächsten Generation stehen bereits in den Regalen. Oculus hat seine Version, das Oculus Quest, bereits im Mai 2019 auf den Markt gebracht, und HTC wird noch in diesem Jahr einen modularen Konkurrenten, das Vive Cosmos Play, auf den Markt bringen.

Die Zukunft von VR

Wofür das alles gut sein soll, ist eine Frage, auf die es keine einzige Antwort gibt. Die einfachste, aber wenig befriedigende Antwort ist, dass es für alles ist. Neben Spielen und anderer interaktiver Unterhaltung gibt es vielversprechende Anwendungen für Schmerzlinderung und PTBS, für Bildung und Design, für Telearbeit und Büroarbeit. Dank der „verkörperten Präsenz“ – man nimmt einen Avatar im virtuellen Raum ein – ist die soziale VR nicht nur immersiver als jede digital vermittelte Kommunikation, die wir je erlebt haben, sondern auch berührender. Die Erfahrungen, die wir virtuell machen, von unseren Reaktionen auf unsere Umgebung bis hin zur Qualität unserer Interaktionen, werden in unserem Gehirn gespeichert und abgerufen wie jede andere Erfahrungserinnerung.

Allerdings hat sich trotz der Milliarden von Dollar, die in diesen Bereich geflossen sind, noch nichts als das iPhone der VR herauskristallisiert: das Produkt, das überzeugende Technologie mit einer intuitiven, begehrenswerten Form verbindet. Und obwohl Augmented und Mixed Reality der VR noch einige Jahre hinterherhinken, ist es naheliegend, dass diese verwandten Technologien nicht lange getrennt bleiben, sondern zu einem einzigen Gerät verschmelzen, das immersive, weltabgewandte VR-Erlebnisse bieten kann – und dann transparent wird, um Sie wieder mit der Welt interagieren zu lassen.

Das könnte am Ende von Apple kommen; das Unternehmen aus Cupertino arbeitet Berichten zufolge an einem Headset, das bereits 2020 auf den Markt kommen könnte. Das unglaublich finanzstarke und noch geheimnisvollere Unternehmen Magic Leap hat nach jahrelanger Entwicklungsarbeit die erste Version seines AR-Headsets vorgestellt, die nur für Entwickler bestimmt ist. Das Unternehmen hat erklärt, dass sein Gerät sowohl traditionelle VR als auch hologrammgesteuerte gemischte Realität bieten kann.

Aber selbst mit dieser Art von Gerät stehen wir am Anfang eines langen, unsicheren Weges – nicht wegen der Möglichkeiten der Technologie, sondern wegen des möglichen Missbrauchs durch Menschen. Das Internet ist großartig; wie die Menschen im Internet miteinander umgehen, nicht so sehr. Wendet man diese Logik auf die VR an, wo die Verkörperung eines Avatars bedeutet, dass man persönliche Grenzen hat, die verletzt werden können, und wo man durch räumliches Audio und haptisches Feedback hören und fühlen kann, was andere Leute zu einem sagen und tun, dann sieht man ein Potenzial für Belästigung und toxisches Verhalten, das exponentiell viszeraler und traumatischer ist als alles, was in herkömmlichen sozialen Medien passiert.

Und dann ist da noch die Frage der Authentifizierung. Das Internet hat uns Phishing und Catfishing, Fälschungen und Fake News beschert. Übertragen Sie eines davon auf ein allumfassendes Erfahrungsmedium, und es ist nicht schwer, sich vorzustellen, was ein böser Akteur (oder eine geopolitische Entität) erreichen könnte.

Das sind mit Sicherheit die düstersten Zeitlinien – und entgegen dem, was die Macher von Black Mirror zu denken scheinen, gibt es keine Garantie, dass sich die Dinge in diese Richtung entwickeln werden. Aber wenn wir etwas aus der Art und Weise gelernt haben, wie unsere Gesetzgeber über Technologie denken, dann ist es, dass sie nicht intensiv genug darüber nachdenken, und sie denken nicht früh genug darüber nach. Es ist also besser, diese Gespräche jetzt zu führen, bevor wir versuchen, Fragen zu beantworten, die niemand hat kommen sehen.

Außerdem, so wie die Dinge laufen, wird in den nächsten Jahren viel Gutes auf uns zukommen. Versuchen wir, dass es so bleibt.

Aktualisiert im März 2020: Wir haben einige Kommentare zum Stand der VR im Jahr 2020 hinzugefügt, um die Veränderungen in der Landschaft zu reflektieren.

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