Stand der Informationen (April 2018)

Was Sie sehen ist nicht real! Menschen mit kastenförmigen Geräten vor dem Gesicht bewegen sich – teilweise vorsichtig tastend – in der Bibliothek. Was für einen außenstehenden Betrachter fast wie eine Form von Ausdruckstanz anmutet, ist für die Teilnehmer zumeist eine erlebnisreiche und immersive Erfahrung digitaler Welten.

Virtuelle oder erweiterte Realität ist auch in Bibliotheken ein immer größeres Thema. Varianten gibt es viele und alle bringen ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Grund genug für uns, dieses Thema in einem Sammelbeitrag etwas näher zu beleuchten. Welche Unterschiede gibt es? Welche technischen Rahmenbedingungen sind in Bibliotheken zu schaffen, damit Kunden erfolgreich in digitale Welten eintauchen können?

Virtuelle Realität

Neben den Head-Mounted-Displays (HMDs) gibt es noch weitere Möglichkeiten virtuelle Realitäten (englisch: Virtual Reality, kurz: VR) zu erzeugen. Z.B. durch den Einsatz von Großbildschirmen oder ganzen Simulatoren, wie sie beispielsweise in der Pilotenausbildung eingesetzt werden. Dieser Artikel beschränkt sich jedoch auf Displays, die am Kopf getragen werden.

Das Konzept von virtuellen Realitäten ist prinzipiell nicht neu, bereits in den 1950er Jahren wurde dieses theoretisch beschrieben. Spätestens seit den 1980er Jahren wurde immer wieder versucht, durch den Einsatz so genannter „Head-Mounted-Displays“- also am Kopf getragener Bildschirme- für den Nutzer den Eindruck zu erzeugen, sich in einer virtuellen Welt zu befinden.

Tatsächlich scheiterten die meisten dieser frühen Versuche an einer zu geringen Leistungsfähigkeit der Hardware. Ruckelnde, schlecht dargestellte oder verzögerte Bilder trüben das Nutzungserlebnis. In manchen Fällen machen sie die Nutzung sogar nahezu unmöglich. So kann manchen Menschen durch die virtuelle Realität ganz real übel werden (Motion-Sickness), wenn virtuell gesehene Bewegungen von den körperlich empfundenen abweichen.

Durch die immer weiter fortschreitende Technik ist es heute jedoch möglich, meist schwindelfreie und überzeugende  Welten zu generieren. So überzeugend zumindest, dass sich für die Unternehmen in diesem Bereich nun auch der kommerzielle Erfolg einzustellen scheint, der in der Vergangenheit ausblieb. Die virtuelle Realität ist heute zu einem breiten Feld geworden, von dem nicht nur das Gaming, sondern auch Bildung und Industrie profitieren. Dabei sind auch die Umsetzungsformen und Konzepte stark diversifiziert.

Produkte und Einsatzfelder (Beispielhaft)

• Occulus erste Brille für den Konsumentenmarkt, bzw. speziell für Gaming. Occulus Gehört seit 2014 zu Facebook: https://de.wikipedia.org/wiki/Oculus_Rift Einsatzfeld: Vor allem Gaming, PC-Gaming.
• Google Daydream: VR-Plattform für Android. Google-Daydream-View. Eröffnet 2017. Vorgänger war Google Cardboard. Einsatzfeld: VR-Apps und spiele unter Android.
• HTC vive, 2015 erstmals vorgestellt. Zusammenarbeit mit Steam. Hauptsächlich Gaming.
• PS4 VR, 2016, Nutzung ausschließlich mit PS4. Gut ausgebautes Ökosystem, eingeschränkter Wirkungsbereich. Eingeschränkte Grafik. Laute Zusatzhardware.

VR mit dem Smartphone

Den einfachsten Einstieg in das Thema VR für Öffentliche Bibliotheken bieten vermutlich Headsets welche mithilfe von Smartphones funktionieren. Das Gerät wird hierbei in eine Tragevorrichtung eingesetzt, die am Kopf befestigt werden kann. Die eigentliche Arbeit leistet bei dieser VR-Variante jedoch das jeweilige Smartphone. Dieses stellt zugleich das Display und die nötige Rechenleistung zur Verfügung. Aus diesem Grund ist auch nicht jedes Smartphone für ein gutes Erlebnis geeignet. Für seine VR-Plattform Daydream nennt Google bestimmte geeignete Geräte. In dieser oder vergleichbarer Kategorie sollte eine Beschaffung erfolgen.

Die günstigsten Tragevorrichtungen bestehen aus einfachem Karton in Verbindung mit Kunststofflinsen und können für wenige Euro erworben werden. Für weniger Bastelfreudige gibt es auch Tragevorrichtungen aus Kunststoff, welche zusätzlich einen etwas höheren Tragekomfort bieten.

Da keine Elektronikbauteile integriert sind, lassen sich Kunststoff-Headsets sehr gut reinigen und desinfizieren. Die Linsen sollten jedoch lediglich mit einem Mikrofasertuch berührt werden um sie nicht zu zerkratzen. Bei der günstigeren Version aus Karton erübrigt sich diese Frage, da sie als Verbrauchsgegenstand in hohen Stückzahlen beschafft und ausgetauscht werden kann.

Die Nachteile von VR mit Smartphones liegen in der eingeschränkten Interaktionsmöglichkeit. Zwar gibt es mittlerweile auch Handcontroller über die das Smartphone gesteuert werden kann während es in die Halterung eingelegt ist, jedoch beschränkt sich das VR-Erlebnis in diesem Fall weitestgehend auf das Betrachten der Szenerie. Zudem ist auch die Erfassung von Kopfbewegungen nicht so akkurat wie bei anderen Produkten, da die Smartphones sich ausschließlich auf interne Sensoren verlassen müssen.

VR mit Spielekonsolen

Auch mithilfe einer Spielekonsole kann Virtual Reality eingesetzt werden. Derzeit ist dies jedoch ausschließlich mit der Playstation 4 möglich. Für die Plattformen von Microsoft und Nintendo (Xbox One und Switch) sind derzeit keine VR-Optionen verfügbar.

Für den Einsatz der Hardware werden sowohl die Brille als auch eine Playstation-Kamera- so genannte Move-Controller- benötigt, als auch natürlich die Konsole selbst. Mithilfe einer in die Brille verbauten Prozessoreinheit wird das Bild der Brille zusätzlich auf einen Bildschirm übertragen und kann so auch von Zuschauern betrachtet werden.

Gegenüber dem Einsatz eines Smartphones bieten sich mit der Konsolenversion schon deutlich bessere Interaktionsmöglichkeiten. Das Erkennungsfeld für die Bewegungserfassung ist laut Testberichten jedoch nicht für ein Raumweites Tracking geeignet sondern lässt nur eine Eingeschränkte Bewegungsfreiheit zu.

Für die Nutzung solcher Geräte im öffentlichen Raum ist die regelmäßige Reinigung natürlich von besonderer Bedeutung.

Für die Playstation-VR gibt es unter diesem Link dazu einen sehr schönen Artikel. Auch detaillierte Testberichte zur Playstation-VR finden Sie zahlreich im Netz. Es loht sich hier ein bisschen herumzustöbern.

VR mit dem  PC

Den höchsten Immersionsgrad erreicht man durch den Einsatz einer VR-Brille, die an einen PC angeschlossen wird. Bekannte Produkte sind hier die Occulus Rift sowie die HTC Vive.

Die technischen Anforderungen an die Geräte, welche Bilder für eine virtuelle Welt erzeugen, sind sehr hoch. Durch den geringen Abstand zwischen Auge und Display ist eine hohe Bildauflösung notwendig, damit einzelne Pixel nicht deutlich hervortreten. Durch die oftmals schnellen Bewegungen ist auch die Bildfrequenz eine wichtige Messgröße.

Auf den Herstellerseiten der verschiedenen HMDs sind bereits Hardwareanforderungen für VR-fähige Rechner angegeben. Oftmals handelt es sich bei diesen Angaben jedoch um ein absolutes Minimum. Damit ein ungetrübtes und begeisterndes VR-Erlebnis in Bibliotheken möglich ist, sollte man sich nicht auf das Einhalten dieser Angaben beschränken, sondern einen zusätzlichen Leistungspuffer einkalkulieren.

Im Gegensatz zu Smartphone-basierten VR-Brillen setzen Geräte zum Anschluss an einen Computer bzw. eine Spielekonsole i.d.R. eine kabelgebundene Verbindung zu diesem Gerät voraus. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Hardware wesentlich höher – insbesondere bei VR-Brillen zur Nutzung mit stationären PCs sind signifikante Voraussetzungen im Grafikbereich zu erfüllen. Ursächlich hierfür ist die technische Realisierung des 3D-Erlebnisses, müssen doch bei derzeit gängigen VR-Brillen zwei voneinander unabhängig Full HD-Displays mit einer Bildwiederholrate von 60 Bildern pro Sekunde versorgt werden. Dies stellt enorme Anforderungen, die nur durch potente Hardware vollumfänglich erfüllt werden können.

Handreichung zur EDV-technischen Infrastruktur in Öffentlichen Bibliotheken S. 90

Die Handreichung zur EDV-technischen Infrastruktur in öffentlichen Bibliotheken listet auf S. 61 mögliche Endgeräte für die Nutzung in Öffentlichen Bibliotheken auf. Für Virtual Reality wie oben beschrieben ist hier ein PC der Kategorie „Hochleistung“ unbedingt erforderlich.

 

Augmented Reality

Augmented Reality bedeutet übersetzt “erweiterte Realität” und der Begriff beschreibt euch ziemlich treffend um was es sich hierbei handelt. Mithilfe digitaler Technologien wird die reale physische Umgebung des Anwenders wiedergegeben und um virtuelle Elemente erweitert. In der Praxis reicht dies von der Einblendung von Entfernungen oder Linien bei Fußballspielübertragungen bis hin zu einem digitalen Sofa, dass potenzielle Kunden bereits vor dem Kauf in ihrem Wohnzimmer platzieren können. Mit der Verbreitung von Smartphones hat sich auch die Bekanntheit von Augmented-Reality Anwendungen stetig erhöht. Bekanntestes Beispiel ist hier vermutlich die insbesondere im Sommer 2016 höchst erfolgreiche Spieleapp „Pokemon Go“, bei der virtuelle Monster, die sich in der realen Welt verstecken, von den Spieler gefunden und gefangen werden können.

Mittelfristig könnte für Bibliotheken aber auch der Einsatz von HMD`s relevant werden. Bereits 2012 kündigte das US-amerikanische Unternehmen Google die Entwicklung des ebenfalls am Kopf zu tragenden Augmented-Reality-Displays „Google glass“ an. Zwar wurde der Verkauf 2015- wahrscheinlich auch resultierend aus der zu dieser Zeit verstärkt geführten Datenschutzdebatte- wieder eingestellt, jedoch haben inzwischen andere Unternehmen den Gedanken längst aufgegriffen und weiterentwickelt. Ob sich diese Technologie langfristig durchsetzen wird, ist nicht unumstritten und hängt vermutlich davon ab, ob aktuelle Prototypen am Konsumentenmarkt erfolgreich sein können.

Augmented Reality mit Smartphone oder Tablet

In vielen Öffentlichen Bibliotheken kommen heute bereits mobile Endgeräte wie Smartphones und Tablet-PCs zum Einsatz. Daher ist es naheliegend, diese Gerätekategorie einzusetzen um Augmented Reality Technologie für Kunden erlebbar zu machen. Mithilfe der rückseitig verbauten Kameras wird die reale Umgebung aufgezeichnet und in Echtzeit auf dem Bildschirm wiedergegeben.

Diverse Sensoren, mit welchen Smartphones oder Tablets ausgestattet sind, ermöglichen das Erkennen und Berechnen von Abständen und Positionen der Umgebungsobjekte. Digitale dreidimensionale Objekte können auf diese Weise in die Szenerie eingefügt werden und erscheinen so ebenfalls real.

Ob dies reibungslos geschieht und vor allem auch noch realistisch aussieht, ist natürlich nicht trivial. Dem Endgerät verlangt dies einiges ab. Die Qualität des Smartphones in Bezug auf Rechenleistung und Kamera sind somit von enormer Bedeutung für das Endergebnis. Für längere Veranstaltungen sind eine gut erreichbare Möglichkeit zum Wiederaufladen oder zusätzliche externe Akkus (sog. Powerbanks) empfehlenswert.

Grundsätzlich ist es auch möglich, Augmented-Reality-Apps mit älteren oder günstigen Smartphones zu verwenden. Hierbei kann es jedoch leicht passieren, dass die Darstellung durch starkes Ruckeln oder ungenaue Proportionen der digitalen Objekte unrealistisch wirkt. Gegen niedrigpreisige Hardware spricht außerdem, dass bestimmte Apps und Funktionen nur mit leistungsstarken Endgeräten überhaupt funktionstüchtig sind. Insbesondere während Veranstaltungen sind streikende Technik oder unvorhergesehene Ausfälle sowohl für Bibliotheksmitarbeiter als auch für Bibliothekskunden ein Ärgernis oder ein zusätzlicher Stressfaktor.

Aus den oben genannten Gründen sind alle großen Plattformanbieter darum bemüht, Standards zu definieren und auf diese Weise Entwicklern von Anwendungssoftware mehr Planungssicherheit zu ermöglichen. Sowohl Android-Hersteller Google als auch iOS-Hersteller Apple haben eigene Entwicklerumgebungen herausgegeben.

Die Google- bzw. Android-Plattform ARcore unterstützen derzeit dreizehn aktuelle Smartphones, aus welchen Öffentliche Bibliotheken gemäß aktuellem Stand wählen können.

Apples ARkit wird von allen Smartphones ab dem IPhone 6 und Ipad Neuerscheinungen seit 2017 unterstützt. Voraussetzung ist die Installation von Betriebssystemversion iOS 11 oder einer neueren Version.

Sollten Sie sich als Bibliothek dazu entscheiden Angebote mit VR oder AR zu gestalten wünsche ich Ihnen dabei viel Erfolg und hoffe, dass dieser Blogbeitrag als kleiner Einstieg in diese Thematik dienen kann. Natürlich können Sie mich als Mitarbeiter der Fachstelle gerne auch zu diesem Thema ansprechen.