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3. Virtual Reality in:

Nikolayi Engelmann

Virtual Reality Gaming, page 21 - 34

Potential der Technologie für die Welt der digitalen Spiele

1. Edition 2018, ISBN print: 978-3-8288-4130-7, ISBN online: 978-3-8288-7061-1, https://doi.org/10.5771/9783828870611-21

Tectum, Baden-Baden
Bibliographic information
21 3. Virtual Reality 3.1 Definition: Virtual Reality Virtual Reality (englisch für die Virtuelle Realität, kurz VR) beschreibt die Schaffung einer digitalen Welt, in welcher der Nutzer meist aktiv interagieren kann. Es handelt sich dabei in der Regel um eine computergeschaffene Welt, in die der Anwender mithilfe von technischen Geräten Zugang bekommt. In Form von Kopf- und Handbewegungen, Sprache oder Tastsinn können die Interaktionen in der virtuellen Realität gesteuert werden.7 Dem Nutzer steht sozusagen eine Simulation einer realistisch erscheinenden dreidimensionalen Umgebung mittels Computergrafik, in der er sich bis zu 360-Grad umsehen und mit ihr interagieren kann, zur Verfügung. Diese grafische Umgebung kann auf Benutzereingaben reagieren und sich, je nach Gestaltung des Entwicklers, visuell beliebig darstellen. Bei der interaktiven Virtual Reality kommt es zwischen dem Benutzer und der virtuellen Welt beziehungsweise virtuellen Realität somit zu einer direkten Interaktion. Benutzereingaben werden über Eingabegeräte, neuerdings auch zum Beispiel über Datenhandschuhe (ein Eingabegerät in Form eines Handschuhs) und die Erfassung des Körpers mithilfe von Sensoren (fachsprachlich Motion Capture genannt), vorgenommen. Die erfassten Daten werden daraufhin unmittelbar in Steuerbefehle umgesetzt und in die virtuelle Welt übertragen. Die Virtual Reality kann als zukunftsweisende und innovative Mensch-Maschine-Interaktion, in diesem Zusammenhang als Kommunikation zwischen Mensch und Computer, gesehen werden.8 7 Lipinski, Klaus (2015): „Definition: Virtual Reality“, unter: http:// www.itwissen.info/Virtuelle-Realitaet-virtual-reality-VR.html (aufgerufen am: 20.05.2017) 8 Weber, Mike (2016): „Mensch-Maschine-Interaktion“, unter: http:// www.oeffentliche-it.de/-/mensch-maschine-interaktion (aufgerufen am: 20.05.2017) 22 3.2 Definition: Immersion Die Immersion (fachsprachlich für das Eintauchen in eine künstliche Welt) beschreibt den durch eine Situation, Umgebung oder grafische Darstellung hervorgerufenen Effekt, welcher das Bewusstsein des Nutzers mehr oder minder in den Hintergrund treten lässt, sodass die virtuelle Umgebung als real beziehungsweise als Realität empfunden wird.9 Im Unterschied zur ausschließlich passiven Immersion wie beispielsweise während einer filmischen Immersion erlaubt Virtual Reality dem Rezipienten häufig eine direkte Interaktion mit der virtuellen Umgebung. Dadurch kann es beim Nutzer zu einer wesentlich höheren Intensität der Immersion kommen. 3.3 Historische Betrachtung und Entwicklung von VR Menschen nehmen aufgrund ihrer Sinneswahrnehmungen (Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Fühlen) ihre Welt beziehungsweise Wirklichkeit wahr. Unsere frühen Vorfahren haben schon mit Faustkeilen Zeichen in Steine geritzt und Tiere an Höhlenwände gemalt und lösten damit einen wichtigen evolutionären Prozess aus. Visuelle und auditive Darstellungen nahmen einen großen Stellenwert bei sozialen und kulturellen Prozessen ein. „Dabei haben sich im Verlaufe der menschlichen Evolution schon früh während der Anthropogenese (Entwicklungsgeschichte des Menschen) ‚virtuelle‘ und ‚immersive‘ Elemente als biologische und gesellschaftliche Teilaspekte menschlichen Daseins herausgebildet, 9 Furht, Boko (2008): „Encyclopedia of Multimedia“, unter: https://link. springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-0-387-78414-4_85 (aufgerufen am: 20.05.2017) 23 die zu einer wesentlichen Schubkraft für die Herausbildung menschlicher Kultur wurden und auf die fortgeschrittene heutige Entwicklungen aufbauen“, so der Kommunikationswissenschaftler Prof. Dr. Renatus Schenkel.10 Aus evolutionären Entwicklungsgründen bezüglich der Nahrungssuche und des Erkennens von Gefahren, ist der Mensch seit langer Zeit sehr stark auf das Sehen angewiesen und somit auch stark darauf ausgerichtet.11 Das menschliche Gehirn vertraut auf das, was die Augen sehen und auf die visuelle Information die daraufhin im Gehirn verarbeitet wird. Die Augen können eine Situation in der sich der Körper augenscheinlich bewegt, als solche ermitteln und es kann auch ohne tatsächliche Bewegung dazu kommen, dass eine visuell simulierte Bewegung als Information an das Gehirn als wirklich weitergegeben und als solche verarbeitet wird. Somit kommt ein körperliches Bewegungsgefühl in der Virtual Reality auf, obwohl sich der Rezipient physisch gar nicht im Raum bewegt. „Der Mensch begann damit, Werkzeuge statt seiner Arme zu benutzen. Dann verbesserten Brillen seine Augen. Jetzt ersetzt er sein bewusstes Realitätsmodell“, so Prof. Dr. Thomas Metzinger, deutscher Philosoph und Professor für theoretische Philosophie der Universität Mainz.12 10 Gespräch zu dieser Arbeit im April 2018; im Detail vgl.: Schenkel, Renatus (2015): „Fankultur im Zeitalter der Medien“; Wendt, Peter-Ulrich/ Roggenthin,Stefan/Schenkel, Renatus/Simon, Titus/Thomas, Michael (Hrsg.): Fußball global: Ein Spiel dauert länger als 90 Minuten, Halle 2015, 101-110; unter Bezug auf Erkenntnisse der Kritischen Psychologie 2015, 101-104 und allg. 1988, S. 57 ff. 11 Dörner, Ralf; Wolfgang Broll; Paul Grimm; Bernhard Jung (Hrsg.) (2013): „Virtual und Augmented Reality (VR/AR): Grundlagen und Methoden der Virtuellen und Augmentierten Realität“, Verlag: Springer Vieweg, Berlin Heidelberg, S. 2-5 12 zitiert nach: Biederbeck, Max (2016): „Virtual Psychology: Was in unserem Kopf passiert, wenn wir VR erleben“, unter: https://www.wired.de/ collection/science/wie-sich-eine-reise-die-virtual-reality-auf-unserepsyche-auswirkt (aufgerufen am: 20.05.2017) 24 Virtual Reality ist in den letzten Jahren immer mehr zu einem großen Thema in der Technologie-Branche geworden, aber ihr Ursprung liegt bereits Jahrzehnte zurück. Bereits vor über 50 Jahren gab es die ersten Ideen rundum ein Head-Mounted-Display. Abbildung 3: Sensorama aus dem Jahr 1962 Fotografie: Morton Heilig | Lizenz: CC BY-SA 4.0 Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/d/dc/Sensorama-morton-heilig-virtualreality-headset.jpg 25 Morton Heilig, der bereits mit dem Sensorama, ein virtueller Simulator mit dem das Motorradfahren auf den Straßen von Brooklyn dargestellt werden konnte (siehe Abbildung 3), für Aufsehen sorgte, patentierte sich 1960 die Telesphere Mask (siehe Abbildung 4).13 Abbildung 4: US-Patent der Telesphere Mask | Fotografie: United State Patent Office | Lizenz: gemeinfrei | Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/66/Morton_heilig_patent_fig2.png Das damalige Head-Mounted Display (auch VR-Brille genannt) war zwar ohne jegliche Bewegungserfassung ausgestattet, ermöglichte aber eine stereoskopische und dreidimensionale Darstellung mit Stereo-Sound. Mehr als ein paar wenige Filminhalte konnte sich der Nutzer zur damaligen Zeit allerdings noch nicht ansehen. 13 Bruns, Matthias (2015): „Virtual Reality: Eine Analyse der Schlüsseltechnologie aus der Perspektive des strategischen Managements“, Diplomica Verlag GmbH, Hamburg, S. 17 26 Ivan Sutherland, der im Jahr 1962 bekannt durch die Entwicklung des ersten Grafikprogramms Sketchpad wurde, veröffentlichte im Jahr 1965 eine bedeutsame Abhandlung mit dem Titel The Ultimate Display, in der er die Technologie der Virtual Reality Technologie beschrieb und somit regelrecht ankündigte.14 Der eigentliche Nutzer von virtuellen Computergrafiken im großen Stil war in den darauffolgenden Jahrzehnten vor allem die Unterhaltungsindustrie. Und auch das Virtual Reality Gaming ist keineswegs eine Erfindung der letzten Jahre. Es gab in den 1990er-Jahren bereits einige neue und vor allem weiterentwickelte Ansätze der Technologie. Keiner der Ansätze konnte sich aber letztendlich erfolgreich am Markt durchsetzen. Das Unternehmen Nintendo Co. Ltd. scheiterte beispielsweise im Jahr 1995 mit seiner damaligen Version einer Spielkonsole (dem Virtual Boy), die den heutigen Head-Mounted Displays äußerlich sehr ähnelt. Nintendo unternahm daraufhin bis heute offiziell keinen weiteren Versuch in die Richtung des Gamings mithilfe eines HMDs. Der Virtual Boy ging als größter Misserfolg in die Geschichte des Unternehmens ein.15 So langsam etabliert sich Virtual Reality und auch Augmented Reality in unserem Alltag. Die Augmented Reality (englisch für die Erweiterte Realität, kurz AR) entwickelt sich gegenwärtig neben der VR-Technologie ebenfalls kontinuierlich weiter. Eines der bekanntesten Beispiele für die AR-Technologie ist Google Glass aus dem Jahr 2012. 14 Caracciolo, Luca (2016): „Was wir vom Urvater der virtuellen Realität lernen können“, unter: http://t3n.de/news/groesste-vr-brille-welt- 741784/ (aufgerufen am: 21.05.2017) 15 PC Games (2016): „Nintendos größter Flop: der Virtual Boy“, unter: http://www.pcgameshardware.de/Retrospektive-Thema-214694/News/ Nintendos-groesster-Flop-der-Virtual-Boy-Halo-auf-der-MacWorld-PCGH- Retro-21-Juli-652474/ (aufgerufen am: 21.05.2017) 27 Ohne große Aufmerksamkeit der Nutzer haben sich nun, auch ohne die Google-Brille, AR-Anwendungen vor allem auf Smartphones etabliert. Denn nicht alle Nutzer wissen, dass sie bereits Anwendungen mit Augmented-Reality-Technologie nutzen. Die Erweiterte Realität ist bereits fester Bestandteil der Medienwelt. Als weiteres Beispiel sind unter anderem Einblendungen bei Sportübertragungen (die in Echtzeit dem Zuschauer am Bildschirm zusätzliche Informationen zu den Spielern oder der Spieltaktik anzeigen), oder auch das erfolgreiche Spiel Pokémon GO aus dem Jahr 2016 (welches es ermöglicht mithilfe des Smartphones in der realen Welt digitale Monster zu fangen) zu nennen.16 Im Alltag in die Virtual Reality einzutauchen gehört zu einem neuen Trend. Derzeitig besitzen viele Haushalte und somit Endverbraucher, bis auf ihr Smartphone, noch keine weitere Hardware, welche ihnen die Welt zur Virtual Reality eröffnet. Doch viele Unternehmen versuchen aktuell den Markt zu erobern. Momentan ist die AR-Technologie in der Anwendung noch verbreiteter, aber angesichts der angekündigten VR-Entwicklungen der Unternehmen bleibt abzuwarten, ob sich das nicht eventuell in den nächsten Jahren ändern könnte.17 16 Dörner, Ralf; Wolfgang Broll; Paul Grimm; Bernhard Jung (Hrsg.) (2013): „Virtual und Augmented Reality (VR/AR): Grundlagen und Methoden der Virtuellen und Augmentierten Realität“, Verlag: Springer Vieweg, Berlin Heidelberg, S. 241-242 17 Wellbrock, Bianca (2016): „Virtual Reality und Augmented Reality: Unterschiede und Gemeinsamkeiten“, unter: https://blog.conrad.at/virtualreality-und-augmented-reality-unterschiede-und-gemeinsamkeiten/ (aufgerufen am: 21.05.2017) 28 3.4 Funktionsweise eines Head-Mounted Displays In der Regel befindet sich im Gehäuse eines Head-Mounted Displays ein eigener Bildschirm der mit einer Spielkonsole oder einem Computer verbunden ist. Vor dem Bildschirm sind zwei Linsen angebracht, durch die der Nutzer auf die Darstellung der Anzeige schaut. Zudem enthält ein HMD einen in zwei Bereiche geteilten Bildschirm (so entstehen scheinbar zwei Bildschirme auf einem Anzeigegerät), sodass jedem Auge ein eigenberechnetes Bild anzeigt werden kann. Der Unterschied der Bilder simuliert dem Gehirn eine Winkelstellung der Augen und schafft so eine Wahrnehmung des räumlichen Sehens. Unser Gehirn kombiniert die beiden Bilder und der Eindruck einer räumlichen Tiefe entsteht. Neben diesen herkömmlichen HMDs gibt es auch Varianten, die diese Technologie mit der eines Smartphones kombinieren. Diese Brillen sind preisgünstiger, da sie kein eigenes Display verbaut haben, wie beispielsweise Google Cardboard. Mithilfe spezieller Software ist ein Smartphone ebenfalls in der Lage ein Bild mit derartig räumlicher Tiefe zu simulieren beziehungsweise zu erzeugen.18 18 Google Inc (2016): „Finde die passende VR-Brille für dich“, unter: https://vr.google.com/intl/de_de/cardboard/get-cardboard/ (aufgerufen am: 21.05.2017) 29 Abbildung 5: Google Cardboard (ohne Smartphone) | Fotografie: othree Lizenz: CC BY 2.0 | Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Assembled_Google_Cardboard_VR_mount.jpg Darüber hinaus verfügen HMDs über Head-Tracking-Sensoren, welche die Kopfbewegungen des Nutzers ermitteln und das dargestellte Bild nach der aktuellen Perspektive des Verwenders ausrichtet. Zusätzlich sind in einem HMD häufig noch ein Mikrofon und eine Kamera beispielsweise zur Kommunikation mit anderen Nutzern verbaut.19 Ebenfalls gibt es Sensoren die den Nutzer räumlich erfassen und seine Position im Raum genau bestimmen können. Das Verfahren wird als Room-scale VR (englisch für eine raumfüllende VR- Erfahrung) bezeichnet. 19 VRBrillen.net (2016): „VR-Brillen-Vergleich“, unter: http://www.vrbrillen. net/ (aufgerufen am: 21.05.2017) 30 Abbildung 6: HTC Vive mit Manus VR Gloves | Fotografie: Manus VR Lizenz: CC BY-SA 4.0 | Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:ManusVR_Glove_2016.png Eine Besonderheit des HMDs Vive ist, dass die Entwickler HTC und Valve von Anfang an auf die Room-scale-Technologie setzten. Bei dieser Art der Virtual-Reality-Technologie kann der Anwender sich innerhalb des virtuellen Raums, genau wie physisch in der realen Welt, durch Schritte, Drehungen oder beispielsweise auch Sprünge bewegen. Dadurch kommt es zu einer noch intensiveren Immersion und beim Gaming somit häufig zu mehr Spielspaß. Voraussetzung für die Rome-scale-Technologie der Vive und ein damit entsprechendes Spielerlebnis, ist ein Bereich, frei von Mobiliar und sonstigen Gegenständen, mit einer Mindestgröße von 2,5 m x 2,5 m. Die Vive gilt als Pionier der VR-Technologie im Bereich Gaming und bietet mit seiner Produktfamilie (bestehend aus Eingabegeräten, Sensoren zur Erfassung von Bewegungen im Raum sowie dem Head-Mounted Display) eine Hardware, welche auf die Interessen und Bedürfnisse von Gamern zugeschnitten ist. 31 Das Facebook-Tochterunternehmen Oculus VR Inc. zog im Dezember 2016 aber nach und stellte für die Oculus Rift eine Erweiterung (in Form von entsprechenden Sensoren und Eingabegeräten) mit besagter Room-scale-Technologie vor. Wie die Entwicklungen der VR-Technologie in den letzten Jahren und die derzeitig relevanten Head-Mounted Displays zeigen, ist Virtual Reality bereit den Massenmarkt zu erobern und potentielle Käufer zu überzeugen. In Verbindung mit einem leistungsstarken Heimcomputer oder einer aktuellen Spielkonsole, bieten HMDs dem Nutzer einen nie zuvor erreichten Grad an Immersion und ein damit verbundenes starkes Echtheitsgefühl von interaktiven Medieninhalten. 32 3.5 Aktuell relevante Head-Mounted Displays (VR-Gaming) Name: Rift Vive PlayStation VR Gear VR Hersteller: Oculus VR HTC Sony Samsung Bildschirm: 2 x 90 mm OLED 2 x OLED 5,7-Zoll RGB OLED je nach Smartphone Auflösung (in Pixel): 2160 x 1200 2160 x 1200 1920 x 1080 bis zu 2560 x 1440 Auflösung pro Auge (in Pixel): 1200 x 1080 1200 x 1080 960 x 1080 1280 x 1440 Bildwiederholrate: 90 Hz 90 Hz 120 Hz 60 Hz Gewicht: 470 g (ohne Kabel) 555 g (ohne Kabel) 610 g (ohne Kabel) 280 g (ohne Smartphone) Veröffentlichung: März 2016 April 2016 Oktober 2016 September 2016 Besonderheit: Room-scale VR (zusätzliche Hardware nötig) Room-scale VR Social Sreen geplant Zusammenarbeit mit Oculus Preis: ab 449,00 EUR (+ Heimcomputer) ab 599,00 EUR (+ Heimcomputer) ab 239,00 EUR (+ Spielkonsole) ca. 99,00 EUR (+ Samsung- Smartphone) Tabelle 1: Aktuell relevante Head-Mounted Displays (VR-Gaming) (eigene Darstellung) 33 3.6 Abgrenzung der Begriffe Virtual und Augmented Reality Die Augmented Reality beschreibt das Verschmelzen einer virtuellen Realität mit der des wirklichen Lebens. Mithilfe von Software werden digitale Bilder erzeugt und in die reale Welt transportiert. Augmented Reality nutzt die reale Umgebung und erweitert beziehungsweise ergänzt diese mit virtuellen Objekten.20 Die Virtual Reality beschreibt eine virtuell erschaffene Welt, innerhalb dieser die Nutzer interagieren können. Die Virtual Reality ist idealerweise so gestaltet, dass es dem Anwender schwerfällt, die virtuelle Realität von einer realen Umwelt zu unterscheiden. Virtual Reality ist eine vollständig virtuelle Umgebung mit virtuellen Objekten.21 • Augmented Reality ist eine reale Umgebung mit virtuellen Objekten • Virtual Reality ist eine vollständig virtuelle Umgebung mit virtuellen Objekten Reality (Realität) Augmented Reality (Erweiterte Realität) Mixed Reality (Vermischte Realität) Virtual Reality (Virtuelle Realität) Die Wirklichkeit Darstellung digitaler Informationen zur Erweiterung der Realität Darstellung einer (vollständig) virtuellen Realität Abbildung 7: Unterschiedliche Arten von Realitäten (eigene Darstellung) 20 Bruns, Matthias (2015): „Virtual Reality: Eine Analyse der Schlüsseltechnologie aus der Perspektive des strategischen Managements“, Diplomica Verlag GmbH, Hamburg, S. 13 21 Kasper, Anja (2017): „Virtual Reality und Augmented Reality – Wieso, Weshalb, Warum?!“, unter: http://www.brand-l.net/blog/2017/01/13/ virtual-reality-und-augmented-reality-wieso-weshalb-warum/ (aufgerufen am: 21.05.2017) 34

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Zusammenfassung

„Virtual Reality Gaming“ bietet einen kompakten und theoretisch fundierten Einstieg in die wichtigsten Grundlagen dieser neuen Technologie. Im Mittelpunkt stehen Medium und Technik im Zusammenhang mit der Anwendung von interaktiven Medieninhalten wie digitalen Spielen. Die Technologie wird umfassend beleuchtet und der zukünftige Stellenwert auf dem interaktiven Medienmarkt eingeschätzt. Weitere wichtige Felder sind das konkrete Rezeptionserleben, der Realismus anhand der neuen Qualität der Immersion und der Mehrwert des Unterhaltungserlebens mithilfe der Virtual Reality. Indem das Werk theoretische und praktische Grundlagen vermittelt, dient es auch Technologie-Einsteigern als anschauliche Lektüre zum Thema Virtual Reality. Beleuchtet werden zudem Bereiche der Medieninformatik und der betreffende Medienmarkt; hinzu kommt ein umfangreicher Anwendungstest der verschiedenen Virtual-Reality-Peripheriegeräte. Durch den modularen Aufbau eignet der Titel sich hervorragend für das Selbststudium und kann darüber hinaus als Nachschlagewerk verwendet werden.