Der Status Quo von XR-Eingabegeräten

Seit Beginn des digitalen Zeitalters sind Maus und Tastatur treue Begleiter für die Interaktion am Computer. Nun, da das digitale Spielfeld von 2D-Bildschirmen auf den 3D-Raum ausgedehnt wurde, reichen diese traditionellen Eingabegeräte nicht mehr aus. Das Prinzip einer 2D-Maus ist nicht auf XR-Anwendungen übertragbar. Nun bietet der Markt eine neue Generation von Eingabegeräten zur Interaktion mit virtuellen Inhalten. 

Ein virtuelles Objekt im Raum kann sich vorwärts/rückwärts, auf/ab, links/rechts bewegen, aber es kann ebenso gieren, neigen und rollen. Diese 6 „Freiheitsgrade“ machen Navigation und Interaktion im Raum viel komplexer als in einem 2D-Kontext. Um all diese Bewegungsmöglichkeiten in AR und VR abzubilden, wurde in letzter Zeit coole neue Hardware gebaut. Die Ansätze sind sehr unterschiedlich, aber eines haben alle Geräte gemeinsam, nämlich ein Tracking-System

Diese Tracking-Systeme verankern den Benutzer, seine Bewegungen sowie Objekte im Raum über Sensoren oder Infrarotkameras, die direkt auf dem Augmented-Reality-Headset HoloLens 2 beispielsweise aufgebaut sind. Indem jede kleine Bewegung verfolgt wird, kann eine Korrelation zwischen der Smartbrille und ihrer Umgebung hergestellt werden. Um eine hohe Immersion zu erreichen, müssen alle Bewegungen exakt vom realen in den virtuellen Raum übertragen werden. Je besser das Tracking-System funktioniert, desto präziser und einfacher ist die Interaktion mit virtuellen Inhalten. Umso natürlicher fühlt es sich an.

VR-Steuerungen

Die wahrscheinlich häufigste Form von Eingabegeräten sind Controller. Für die meisten VR-Brillen sind sie eine feste Ergänzung, da sie nicht über Handgesten steuerbar sind. Ein sich derzeit abzeichnender Trend sind handliche Geräte, die auf dem Handrücken angebracht werden und eine mehr oder weniger ausgeklügelte Fingerverfolgung über Sensoren ermöglichen. Das Hand-tracking von VR-Controllern ist in vielen Fällen noch verbesserungsbedürftig, da es nur in einem recht engen Bereich zuverlässig funktioniert und nicht immer sehr genau ist. Folglich mangelt es an der Interaktionsgenauigkeit. Valve Index löst dieses Problem durch den Einsatz externer Tracking-Stationen. Dadurch wird die Genauigkeit deutlich verbessert, aber das ganze System wird dadurch ziemlich unhandlich. Außerdem ist der Aufbau dieser Systeme mühsam.

Photo von Areous Ahmad auf Pexels

Kein Controller erforderlich: Interagieren mit bloßen Händen

Bestimmte Smart-Brillen wie Microsofts HoloLens2 oder Oculus Quest sind über Handgesten, Eyetracking, Blick oder Stimme steuerbar. Diese Standardfunktionen werden oft verwendet, um einen einfachen Mausklick oder Interaktionen wie Scrollen oder das Greifen von Objekten durchzuführen. Für viele Anwendungen sind diese Standard-Interaktionsfunktionen ausreichend. Mit zunehmender Komplexität der Anwendungsfälle, kann nur zusätzliche Hardware sowohl die Verfolgung als auch die Interaktion verbessern

Der AR-Controller Litho zum Beispiel ist ein Allround-Talent. Er vereinfacht die Bewegungssteuerung, bietet haptisches Feedback und ermöglicht die Erstellung von Inhalten. Aber wenn es um zu hochpräzise Aufgaben in industriellen Umgebungen geht, ist er vielleicht nicht das richtige Werkzeug. Abgesehen von Werkzeugen wie Litho bietet der Markt Lösungen an, die bestimmte Branchen bedienen und deren Anforderungen an die Geschäftsprozesse erfüllen. 

Interaktion mit haptischem Feedback

Trainingsszenarien in AR zum Beispiel haben in der Industrie eine weite Verbreitung gefunden. Für diese Art von AR-Anwendungen ist das haptische Feedback wertvoll, da es auch das Muskelgedächtnis aktiviert. Dank Datenhandschuhen wie dem Senseglove oder Touchpads wie Ultraleap fühlt sich die Interaktion mit virtuellen Inhalten real an. Sehr genaue Handverfolgungsmechanismen, die auf künstlicher Intelligenz basieren, erfassen die ganze Subtilität und Komplexität natürlicher Handbewegungen und simulieren die Haptik für digitale Objekte.  

Erstellung virtueller Inhalte mit XR-Stiften

Für industrielle Anwendungsfälle, bei denen ein sehr hohes Maß an Präzision erforderlich ist, sind Stifte dank ihres intuitiven, leichten und ergonomischen Designs geeignete Eingabegeräte. Kompatibel für HTC, Varjo und Oculus, ermöglicht der Massless-Stift präzises Skizzieren, Modellieren, Editieren und Überprüfen in VR. Auch Logitech Ink VR geht in die gleiche Richtung und bietet ein präzises VR-Werkzeug mit variabler Druckintensität. Eine Einschränkung dieser VR-Stifte besteht darin, dass ihre Designs die realen Umgebungsdistanzen nicht berücksichtigen: digitale VR-Designs sind möglicherweise zu weit vom tatsächlichen physikalischen Design entfernt und stimmen möglicherweise nicht überein. 

The new Stylus XR Set
Der neue Stylus XR zusammen mit seiner Abtasteinheit, die direkt auf der Smart Brille installiert ist.

Holo-Light überbrückte diese Lücke und schuf einen neuen Präzisionsstandard für AR-Eingabegeräte mit Stylus XR. Mit Hilfe dieses AR-Stiftes können Konstruktionsfehler z.B. an physikalischen Prototypen leicht erkannt und korrigiert werden. Messungen, Zeichnungen oder Qualitätskontrollen können mit dem Präzisionsstift digitalisiert und optimiert werden. Sein Herzstück ist eine speziell entwickelte Tracking-Technologie mit künstlicher Intelligenz. Die KI verfolgt jede kleinste Bewegung des Stiftes, so dass Hologramme mit einer Genauigkeit von 1-3 Millimetern manipuliert werden können – eine auf dem AR-Markt unerreichte Präzision.  

Das Fazit

Der AR- und VR-Markt bietet eine reiche Vielfalt an Werkzeugen zur Verfeinerung des XR-Arbeitsplatzes. Während Handgesten, Stimme und Blick ein guter Anfang für die Interaktion mit virtuellen 3D-Inhalten sind, öffnen XR-Eingabegeräte neue Türen zu spannenden Anwendungsfällen. Schließlich sind wir nicht mehr auf 2D-Werkzeuge beschränkt, um unsere 3D-Träume wahr werden zu lassen.

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