Arten von Virtual Reality und Anwendungsfälle im Jahr 2026
75 % der Industrieunternehmen, die großflächige Virtual-Reality- (VR-) und Augmented-Reality-Lösungen (AR-Lösungen) implementieren, berichten von einer Steigerung der betrieblichen Effizienz um 10 %. Da die Fortune-500-Unternehmen diese Technologien mittlerweile zu über 75 % einsetzen, haben sie sich von experimentellen Pilotprojekten zu einer unverzichtbaren Unternehmensinfrastruktur entwickelt. 1
Erkunden Sie VR-Typen, Anwendungsfälle und Herausforderungen:
Was ist Virtual Reality (VR)?
Virtuelle Realität (VR) bezeichnet die Nutzung von Computertechnologie zur Schaffung dreidimensionaler (3D) künstlicher Umgebungen, die Nutzer erkunden und mit denen sie interagieren können. Mithilfe spezieller Ausrüstung, wie z. B. Headsets, ermöglicht die VR-Technologie den Nutzern, in virtuelle Erlebnisse einzutauchen, anstatt nur ein digitales Erlebnis auf einem flachen Bildschirm zu haben.
Wie funktioniert VR-Technologie? Komponenten und Prozesse
Virtual-Reality-Systeme funktionieren, indem sie so viele Sinne wie möglich simulieren, um das menschliche Gehirn zu täuschen und die virtuelle Umgebung als Realität wahrzunehmen. Hierfür werden spezielle Hardwarekomponenten verwendet, wie zum Beispiel:
- Head-Mounted Displays (HMDs) werden am Kopf getragen und bieten eine dreidimensionale Ansicht der virtuellen Welt. HMDs ermöglichen ein realistisches Seherlebnis durch ein Sichtfeld und eine Bildwiederholfrequenz, die dem menschlichen Sehen ähneln.
- Kopfhörer mit räumlichem Klang bieten eine Klanglandschaft, die zu den visuellen Darstellungen des HMD passt und eine Klanglandschaft nachbildet, die man in einer ähnlichen realen Umgebung erwarten würde.
- Gyroskope, Beschleunigungsmesser und Magnetometer zur Kopf- und Bewegungsverfolgung , die die virtuelle Umgebung entsprechend der Position des Benutzers im Raum und der Richtung des Kopfes anpassen.
- Controller, Handschuhe, Laufbänder und andere Geräte zur Interaktion mit der virtuellen Umgebung und zur Simulation anderer Sinne wie des Tastsinns.
- Generative KI-Engines: Moderne VR-Systeme nutzen lokale und Cloud-basierte KI, um interaktive Umgebungen in Echtzeit darzustellen. Anstelle statischer 3D-Modelle generieren diese Engines dynamische Objekte und NPC-Verhaltensweisen basierend auf Benutzereingaben. Dies verkürzt die Entwicklungszeit und erhöht die Simulationstiefe.
Welche Arten von VR gibt es?
Es gibt fünf Haupttypen von VR:
- Vollständig immersive VR bietet das realistischste virtuelle Erlebnis. Sie nutzt Head-Mounted Displays (HMDs), Kopfhörer und weitere Ausrüstung, um möglichst viele Sinne anzusprechen und ein realistisches Erlebnis zu schaffen. In der vollständig immersiven VR sind die Nutzer komplett von ihrer physischen Umgebung isoliert.
- Gaming : Oculus Quest, HTC Vive und PlayStation VR für immersive Spiele wie Beat Saber oder Half-Life: Alyx .
- Training : Militärische und medizinische Simulationen für Kampf- oder chirurgische Ausbildung.
- Virtuelle Touren : 360-Grad-Immobilienbesichtigungen mit VR-Headsets.
- Semi-immersive VR ermöglicht es Nutzern, virtuelle Umgebungen zu erleben und gleichzeitig mit ihrer realen Umgebung verbunden zu bleiben. In diesem Sinne bietet semi-immersive VR ein teilweises virtuelles Erlebnis. Das folgende Video zeigt ein Beispiel für semi-immersive VR im Pilotentraining, bei dem das Bedienfeld real ist, während Fenster virtuelle Inhalte anzeigen.
- Simulatoren : Flugsimulatoren für die Pilotenausbildung oder Fahrsimulatoren für die Fahrerausbildung.
- Bildung : Virtuelle Laborexperimente für Physik oder Biologie. Es werden mehrere Beispiele zur digitalen Transformation im Bildungsbereich vorgestellt.
- Unterhaltung : Fahrgeschäfte in Themenparks mit VR-Projektionen.
- Nicht-immersive VR bezeichnet eine Art von VR, die computergenerierte Umgebungen ohne das Gefühl der Immersion bietet. Videospiele sind gängige Beispiele für nicht-immersive virtuelle Realität.
- Gaming : PC-Spiele wie Die Sims oder World of Warcraft .
- Bildung : Desktopbasierte Lernsimulationen für Chemieexperimente oder Architekturdesign.
- Geschäftsbereich : CAD-Software für Produktdesign.
- Erweiterte Virtualität (AV) verbindet physische und virtuelle Umgebungen, wobei der Schwerpunkt jedoch stärker auf der virtuellen Seite liegt. Sie integriert Elemente der physischen Welt, wie Objekte oder Gesten, in die virtuelle Umgebung.
- Virtuelle Meetings : Die Integration physischer Dokumente in virtuelle Büroräume.
- Training : Chirurgiesimulatoren, in denen reale Instrumente mit virtuellen Modellen interagieren.
- Gaming : Spiele, die physische Requisiten wie ein Lenkrad in das VR-Erlebnis integrieren.
- Kollaborative VR ermöglicht es mehreren Nutzern, in derselben virtuellen Umgebung zu interagieren und zusammenzuarbeiten, oft in Echtzeit. Die Nutzer werden durch Avatare repräsentiert, was die Technologie ideal für soziale Interaktion und Teamarbeit macht.
- Soziale Plattformen : VRChat, AltspaceVR und Meta Horizon Worlds für virtuelle soziale Interaktion.
- Arbeitsbereiche : Virtuelle Meeting-Tools wie Spatial oder Engage.
- Bildung : Kollaborative VR-Klassenzimmer, in denen Schüler virtuell zusammen lernen können.
- Erweiterte Virtualität (AV) integriert physische Objekte mithilfe hochauflösender Sensoren in Mixed-Reality-Brillen (MR) in eine virtuelle Umgebung. So kann ein Nutzer beispielsweise mit einer physischen Tastatur oder speziellen medizinischen Instrumenten interagieren, während der Rest seines Sichtfelds eine computergenerierte Simulation bleibt.
Virtuelle Realität (VR) vs. Erweiterte Realität (AR)
Sowohl VR als auch Augmented Reality (AR) sind Teilbereiche der Extended Reality (XR). Diese Technologien vereinen sich durch generative KI und Mixed-Reality-Fähigkeiten (MR), aber der entscheidende Unterschied bleibt bestehen:
Schlüsseldefinitionen
- Augmented Reality (AR): erweitert die reale Welt durch die Projektion digitaler Elemente. AR wird hauptsächlich über KI-gestützte Datenbrillen für Echtzeitnavigation und kontextbezogene Datenunterstützung genutzt.
- Virtuelle Realität (VR): Ersetzt die physische Umgebung durch eine vollständig simulierte digitale Welt und wird für hochpräzise Schulungen, Spiele und die Zusammenarbeit aus der Ferne eingesetzt.
Kernentwicklungen
- Generative KI: GenAI ermöglicht die sofortige Erstellung von 3D-Umgebungen. Sie ermöglicht außerdem realistische, ungeskriptete Interaktionen mit virtuellen Avataren über große Sprachmodelle (LLMs).
- Hardwareentwicklung: Der Bedarf an „High-End-Computern“ wurde durch eigenständige Headsets mit integrierten räumlichen Prozessoren ersetzt. Hochauflösende Farbdurchleitung ermöglicht es diesen Geräten, zwischen VR und AR (Mixed Reality) umzuschalten.
- Veralterung: Smartphone-Einsätze wie Cardboard sind überholt. Der Markt hat sich hin zu leichten Spatial Glasses und All-in-One-MR-Headsets verlagert, die digitale Objekte mit physischen Oberflächen verschmelzen lassen.
Die wichtigsten VR-Anwendungsfälle
Abgesehen von der Verwendung im Gaming-Bereich haben VR-Anwendungen Auswirkungen auf eine Vielzahl von Branchen, darunter:
Gesundheitspflege
Virtuelle Realität wird in der medizinischen Ausbildung eingesetzt und ermöglicht es den Studierenden, Operationen und andere Eingriffe zu üben, ohne Menschenleben zu gefährden. 2 Darüber hinaus werden VR-Systeme auch in der Patientenversorgung eingesetzt, beispielsweise zur Behandlung von Patienten mit posttraumatischer Belastungsstörung (PTBS). Ein Team der Cardiff University entwickelte eine Therapie, die PTBS-Betroffenen helfen soll, Vermeidungsverhalten zu überwinden, indem sie sich auf einem Laufband einer traumatischen Szene nähern. Das Team gibt an, dass die Probanden eine durchschnittliche Verbesserung ihrer Symptome um 37 % erfuhren. 3
Ausbildung
VR-Systeme können dazu beitragen, dass sich Schülerinnen und Schüler intensiver mit dem Lernstoff auseinandersetzen. Sie ermöglichen virtuelle Exkursionen zu historischen Stätten oder praxisorientiertes Lernen in den angewandten Wissenschaften. Beispielsweise erlauben die „Kunst- und Kulturexpeditionen“ (Google) Nutzern, virtuelle Reisen zu verschiedenen Zielen zu unternehmen. VR-Technologie kann auch das Fernlernen verbessern, was angesichts der Pandemie noch wichtiger geworden ist.
Automobil
VR ermöglicht es Automobilherstellern, Fahrzeuge vor der aufwendigen Prototypenentwicklung zu entwerfen und zu testen. Zudem können global verteilte Teams dank VR in Echtzeit an 3D-Fahrzeugdesigns zusammenarbeiten. Dadurch entfällt der Bedarf an mehreren physischen Prototypen, und die Markteinführung neuer Modelle wird beschleunigt.
Es wird prognostiziert, dass der globale VR- und AR-Markt bis 2030 ein Volumen von rund 454 Millionen erreichen wird, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 40,7 % zwischen 2020 und 2030. 4
Herstellung
Hersteller nutzen VR, um hochpräzise digitale Zwillinge von Produktionslinien zu erstellen. Produzenten können Montageprozesse in einer virtuellen Umgebung simulieren, bevor sie diese physisch umsetzen, was zur Senkung der Planungskosten beiträgt.
Einzelhandel
Virtuelle Umkleidekabinen, in denen Kunden Kleidung, Schuhe, Brillen oder sogar neue Frisuren anprobieren können, könnten herkömmliche Umkleidekabinen ersetzen. Nach der COVID-Pandemie haben virtuelle Produktproben um 32 % zugenommen, und der Markt für Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) im Einzelhandel wird bis 2028 voraussichtlich ein Volumen von 18 Milliarden US-Dollar erreichen. 5
Immobilie
VR ermöglicht es Hauskäufern, Immobilien per virtueller Tour bequem von zu Hause aus zu besichtigen. Im Vergleich zu Fotos oder Videos vermitteln virtuelle Rundgänge einen besseren Eindruck von den Abmessungen und anderen Merkmalen der Immobilie, ohne dass ein physischer Besuch nötig ist. Das spart Käufern, Verkäufern und Maklern viel Zeit und Aufwand. Hier ist ein Beispiel für eine virtuelle Immobilienbesichtigung:
Welche Herausforderungen birgt VR?
- Gesundheitliche Probleme: Wie bereits erwähnt, funktionieren VR-Systeme, indem sie dem menschlichen Gehirn vorgaukeln, die virtuelle Umgebung sei real. Bewegt man sich jedoch in einer virtuellen Umgebung, während der eigene Körper stillsteht, kann es zu Desorientierung und in der Folge zu Übelkeit, Kopfschmerzen und Schläfrigkeit kommen. Dies wird als Reisekrankheit bezeichnet. VR-Laufbänder können die Reisekrankheit lindern, indem sie das Gehen simulieren.
- Hohe Kosten: VR-Headsets und Computer mit den erforderlichen Spezifikationen können recht teuer sein. Auch die VR-Entwicklung kann kostspielig sein, da Unternehmen dafür auf VR-Anwendungen spezialisierte Entwickler einstellen müssen. Langfristig kann VR jedoch kosteneffektiv sein.
- Infrastruktur und Latenz: Obwohl die Hardwarekosten gesunken sind, benötigt Cloud-basierte VR eine hohe Bandbreite, beispielsweise 5G oder Wi-Fi 7, um Leistungseinbußen zu vermeiden. 6 Der hohe Rechenbedarf generativer KI erfordert ein technisches Gleichgewicht zwischen lokaler Headset-Verarbeitung und Edge-Computing.
Weiterführende Literatur
Referenzlinks
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