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AR Brille, VR Brille
digitale Visualisierung
digitale Kommunikation

Unter Virtual Reality (virtuelle Realität, mit VR abgekürzt) versteht man die Darstellung der visuellen Wirklichkeit mit ihren physikalischen Eigenschaften in Form einer computergenerierten Umgebung. Die virtuelle Darstellung der Wirklichkeit ist eine vom Computer erzeugte Simulation der Realität mit der man beispielsweise durch Virtual Reality Brillen interagieren kann.

Bei Augmented Reality (erweiterte Realität, mit AR abgekürzt) wird die bestehende reale Welt durch computergenerierte Zusatzobjekte angereichert. Es wird also keine neue virtuelle Welt erschaffen, sondern die vorhandene Realität wird um digitale Informationen ergänzt. Mithilfe von AR lassen sich virtuelle Objekte in Echtzeit an bestimmten Positionen im Raum positionieren. Das bietet den Vorteil, dass die Informationen dem Nutzer direkt an dem Ort bereitgestellt werden, an dem er sie benötigt.

Ansprechpartner

Gerhard Hieber

Handwerkskammer für Schwaben

AR-Systeme setzen sich aus verschiedenen Komponenten zusammen. Diese umfassen die Bereiche Videoaufnahme, Tracking, Registrierung, Darstellung und Ausgabe. Damit virtuelle Objekte dargestellt werden können, muss eine Software zur Erzeugung der 3D-Objekte vorhanden sein. Die Objekte werden dann auf einem geeigneten Display angezeigt. Displays können z.B. Computerbrillen, Monitore, Projektionswände oder geeignete Smartphones sein.

VR-Systeme lassen den Nutzer in virtuelle Welten eintauchen, um die Realität abzubilden. Diese Welten bestehen aus 3D-Objekten, die dynamisch funktionieren. So kann auf Nutzereingaben in Echtzeit reagiert werden. Virtuelle Welten können auch durch Licht- und Klangquellen ergänzt werden um die Objekte noch realistischer erscheinen zu lassen. Um eine virtuelle Welt zu erzeugen müssen zunächst die 3D-Objekte mittels CAD-Systemen oder 3D-Scans modelliert und anschließend weiterbearbeitet werden. Anschließend können die Objekte zu vollständigen virtuellen Welten zusammengeführt werden.

Im Zuge der zunehmenden Digitalisierung gewinnt der schnelle Zugriff auf die benötigten Informationen zur richtigen Zeit und die effiziente Darstellung dieser Informationen immer mehr an Bedeutung. Sowohl für betriebliche Bereiche als auch für die Vermarktung neuer Produkte bieten AR und VR beachtenswerte Potenziale.

Mögliche Anwendungsfelder der Technologie sind:

  • Medizin
  • Produktion
  • Konstruktion
  • Kundenkommunikation
  • Produktkataloge
  • Wartung von Maschinen
  • Fernsehübertragungen
  • Kommunikations- und IT Serviceindustrie

Mithilfe von AR und VR können Handwerksleistungen effizienter geplant und gezielter gesteuert werden und somit Prozesse, wie die Produktion und die Materialbeschaffung erleichtert werden. Durch das Anzeigen von wichtigen Zusatzinformationen bei der Wartung und Montage von Maschinen können schwierige Aufgaben leichter, sicherer, schneller und qualitativ hochwertiger durchgeführt werden. Die Informationen können dabei Texte, Bilder und Videos mit Anleitungen sein, die lagerichtig eingeblendet werden. Die Mitarbeiter können dabei auf Informationen aus der Unternehmensdatenbank zugreifen oder direkt von einem Techniker oder Meister des Betriebs über die AR-Brille instruiert werden.

Präsentation/Visualisierung
Im Bereich der Präsentation und Visualisierung bietet die Virtual- und die Augmented Reality Technologie schon heute ganz neue Möglichkeiten für handwerkliche Betriebe.

Wünscht sich der Kunden eine neue Küche oder ein Bad, ist das Handwerk oft die erste Wahl. Betriebe planen die Räume in der Regel in 3D-CAD Programmen die eine Ausgabe der Planung für VR-fähige Endgeräte möglich machen: Möbel und andere Gegenständen werden mit Hilfe eines 3D-CAD Programms zunächst virtuell erstellt. Danach können sie entweder in einem virtuellen Raum oder im Sinne eines virtuellen Rundgangs mit entsprechenden Brillen oder Smartphones in einem realen Zimmer vom Kunden betrachtet werden. Bereits heute sind Küchen- oder Badplanungen als solch ein virtueller Rundgang für viele Unternehmen Standard. Kleinere Unternehmen können auf kostenlose Open Source Lösungen (z.B.“ Sketch“) zurückgreifen. Diese Software enthält bereits über eine Million Einbaugeräte und Badezimmereinrichtungen in dreidimensionaler Form.

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Raumplanung mit VR Brille in einem virtuellen Raum

Besonders eindrucksvoll und lebendig werden diese verkaufsfördernden Präsentationen, wenn sie nicht nur auf dem Tablet oder Smartphone, sondern auf speziellen VR oder AR Brillen gezeigt werden, wie sie in großer Typenvielfalt im Computerspiel-Bereich Anwendung finden.

Bau- und Ausbauhandwerker können mit Hilfe von speziellen Apps auf Smartphones oder Tabletts Räume maßstabsgetreu vermessen und ein 3D-Modell des Raumes erzeugen, um im Anschluss Elemente wie Türen, Schränke oder Heizkörper einzufügen. Küchen und Einbaumöbel können direkt aus dem Planungsprogramm im virtuellen Raum platziert, in 3D veranschaulicht und vor der Herstellung und dem Einbau durch den Kunden abgenommen werden. Die Produkt-Präsentation erfolgt in einer nie zuvor dagewesenen Qualität, gewährt dem Kunden eine sehr realitätsnahes Erleben der Raumplanung und bezieht den Kunden und seine Wünsche direkt in die Planung mit ein. Dem Handwerker erleichtert die virtuelle Darstellung des Raumes die Planung der Einrichtung, aber auch die Sanierungs- und Modernisierungsplanung. Wenn der Kunde mit Augmented Reality Brillen die neuen Möbel mit original Materialmustern abnimmt, kann viel Aufwand, Zeit und Geld gespart werden.

Das Unternehmen Villeroy & Boch bietet seinen Kunden diesen Komfort bereits: Mit Hilfe einer AR-App besteht die Möglichkeit z.B. Waschbecken an der „leeren Wand“ zu betrachten und die passende Auswahl zu treffen. Die passenden Fliesen können hierbei gleich mit ausgewählt werden. Mittlerweile gibt es jedoch auch schon eine Reihe von Fliesenherstellern, die bereits eigene Lösungen anbieten.

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Badezimmerplanung mit Hilfe von AR Apps

Wünscht der Kunden einen Kaminofen, ist die Auswahl an Modellen, Varianten und Farben sehr umfangreich. Aufgrund des hohen Gewichts und des meist individuellen Anschlusses an den Kamin ist ein Probemontieren im Raum nicht realisierbar. Dem haben Ofenbauer jedoch Abhilfe geschaffen und eine passende AR-Anwendung entwickelt. Ein sogenannter Marker wird per Mail verschickt und muss vom Kunden ausgedruckt und an den gewünschten Standpunkt des neuen Ofens gelegt werden. Im Anschluss wird die Anwendung auf einem Tablet oder Smartphone gestartet. Diese erkennt den Marker und ersetzt diesen auf dem Display durch den ausgewählten Kaminofen. Dieses Objekt kann vom Kunden so lange angepasst werden, bis er für ihn perfekt erscheint. Die so ausgeführte Bestellung führt in der Regel zu einer deutlich höheren Kundenzufriedenheit und auch zu höheren Umsätzen.

Durch das Digitalisieren von Grundbegriffen können nicht nur Möbel oder andere Elemente in die Raumgestaltung integriert werden, auch Materialien wie Farbe zum Streichen der Wände oder Holz für Bodenbeläge können visualisiert und kalkuliert werden. Mit dieser kalkulierten Menge kann direkt noch vor Ort dem Kunden einen Kostenvoranschlag erstellt werden.

Kommunikation
Anlagenbauer im Bereich Sanitär- oder Heizungstechnik können bei auftretenden Problemen bei der Wartung von Heizungen vor Ort beim Kunden direkt über eine Augmented Reality Datenbrille Kontakt zu einem erfahrenen Mitarbeiter aufnehmen und gemeinsam mit ihm das Problem lösen.

Die neuen Technologien Augmented- und Virtual Reality bieten in vielen handwerklichen Bereichen ein großes Potenzial um den Planungs-, Bau-, und Betriebsprozess effektiver zu gestalten.

Die VR-Technologie schafft bereits heute eine neue Dimension der Kundenberatung und -betreuung. Und auch in Zukunft wird es vor allem in diesem Bereich immer mehr Möglichkeiten geben dem Käufer seinen Kundenwunsch möglichst realitätsnah darzustellen und den Kunden in den Planungsprozess miteinzubeziehen. Aber auch in anderen Bereichen wie zum Beispiel der Wartung oder dem Training wird es bereits in der nahen Zukunft neue Maßnahmen und Funktionen geben, welche diese Prozesse effektiver gestalten können.

Auch der Einsatz von Augmented Reality Anwendungen wird in Zukunft eine immer größere Rolle spielen. Diese Technologie ist sehr vielseitig und kann somit in den unterschiedlichsten Bereichen des Herstellungsprozesses eingesetzt werden. Anweisungen, Detailinformationen oder Vorsichtsmaßnahmen können mittels Datenbrillen angezeigt werden und somit zu einer Effizienzsteigerung führen. Auch Fehlerquoten können in Zukunft gesenkt und ganze Arbeitsschritte verkürzt werden.

Bereits heute bietet AR und VR die Möglichkeit den Arbeitsalltag zu erleichtern. Außerdem werden viele Forschungsansätze und Ideen längst umgesetzt und weiter erforscht. Virtual und Augmented Reality sind keine Nischentechnologien mehr und mittlerweile fester Bestandteil der digitalen Wirtschaft. Dies zeigt auch die Studie „Virtual und Augmented Reality fester Bestandteil der Unternehmensstrategie“ des Bundesverbands Digitale Wirtschaft. Dabei bescheinigten unter den 114 Marketing-Experten aus Mitgliedsunternehmen des Verbandes zudem, dass die Augmented Reality Technologie ein größeres Potenzial gegenüber der Virtual Reality Technologie besitzt.

[Mehler-Bichler, Steiger, 2014]: Mehler-Bickler, A; Steiger L.: Augmented Reality, Theorie und Praxis. 2. überarbeitete Auflage. De Gruyter Verlag. Oldenburg. 2014

[Dörner, Broll, Grimm, Jung, 2013]: Dörner, R. Broll, W., Grimm, P., Jung, B.: Virtual und Augmented Reality (VR / AR), Grundlagen und Methoden der Virtuellen und Augmentierten Realität. Springer Verlag. Berlin Heidelberg. 2013

[IGD, 2017]: Fraunhofer IGD: Augmented und Virtual Reality Schlüsseltechnologien für die Unterstützung von Werkern, Pressemitteilung vom 06.04.2017, Link: https://www.igd.fraunhofer.de/presse/aktuelles/augmented-und-virtual-reality-schluesseltechnologien-fuer-die-unterstuetzung-von, abgerufen am 03.01.2018

https://www.bvdw.org/presse/detail/artikel/bvdw-studie-virtual-und-augmented-reality-fester-bestandteil-der-unternehmensstrategien/

https://www.villeroy-boch.de/bad-und-wellness/planung/augmented-reality.html

https://www.augmented-minds.com/de/erweiterte-realitaet/was-ist-augmented-reality/

https://www.techtag.de/it-und-hightech/augmented-reality-in-der-berufswelt-der-zukunft/

https://www.handwerk-magazin.de/sinnvoller-einsatz-auch-im-handwerk/150/381/373619