Vor- und Nachteile des Testens von AR/VR
Tag für Tag gibt es mehr und mehr Beispiele dafür, wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) in den Alltag integriert werden. Vorbei sind die Zeiten, in denen virtuelle Welten reine Fiktion waren. Wir stehen kurz davor, bequem von der Couch aus in ein neues Universum einzutauchen und Autos zu fahren, die auf intelligente Weise Daten direkt in der Windschutzscheibe anzeigen.
Für diejenigen, die nicht direkt mit AR oder VR arbeiten, sind es sehr spannende Technologien, von denen sie gehört haben und die sie wahrscheinlich regelmäßig nutzen. Aber wie viel wissen Sie wirklich über AR und VR? Beginnen wir mit dem Unterschied zwischen den beiden:
Augmented Reality (AR)
AR greift auf ein reales Szenario zurück, in dem sich eine Person tatsächlich befindet, und erweitert dieses. Das gilt beispielsweise für das Auto im Absatz oben. Der Fahrer schaut durch die Windschutzscheibe auf die reale Straße vor ihm, aber zusätzlich werden Informationen zu Wetter, Verkehr und/oder Musik in sein Sichtfeld projiziert. Beispiele aus dem Freizeitbereich sind Pokémon Go oder Snapchat.
Virtual Reality (VR)
VR lässt Sie in eine völlig neue Umgebung eintauchen, die es eigentlich gar nicht gibt. Wenn Sie diese Umgebung erleben, werden alle Spuren der realen Welt ausgeblendet, und die Umgebung verschwindet wieder, wenn Sie fertig sind.
Diese beiden Technologien sind zwar eng miteinander verwandt, bewirken jedoch entgegengesetzte optische Effekte. AR projiziert Bilder vor Ihre Augen, um sie so aussehen zu lassen, als wären sie wirklich da. VR projiziert Bilder in Ihre Augen, um es so aussehen zu lassen, als befänden SIE sich wirklich in der projizierten Umgebung. Die Gemeinsamkeit von AR und VR besteht darin, dass sie perfekt funktionieren müssen, um den Nutzer davon zu überzeugen, dass das, was er sieht, real ist.
Und genau hier kommen Tests ins Spiel. Damit etwas einwandfrei funktioniert, muss es sorgfältig getestet werden. Wie lässt sich aber etwas testen, das nicht real ist?
1. Gerätekern testen
Das Wichtigste zuerst: Vergewissern Sie sich, dass das Herzstück Ihres Systems funktioniert. Letztendlich ist der erste Baustein des Gesamtsystems der Projektor, der ein Bild so lebensnah überträgt, dass es den Menschen in eine falsche Realität versetzt. Es ist aussichtslos, jemanden davon zu überzeugen, dass er wirklich auf einem Drahtseil läuft, wenn die Farben, die er sieht, nicht stimmen oder das Bild unscharf ist.
Die Montage der optischen Geräte, die Platzierung der Linsen und die Integration in den Projektor müssen fehlerfrei ausgeführt und gründlich validiert werden. Bei AR/VR werden üblicherweise LCoS-Projektoren (Liquid Crystal on Silicon) verwendet, da sie eine hohe Auflösung und minimale Abstände zwischen den Pixeln aufweisen. Außerdem sind die Pixelränder im Vergleich zu anderen Projektionsgeräten deutlich weicher, wodurch die Bilder natürlicher wirken. Sie sind die perfekte Mischung aus LCD-Projektoren (Liquid Cristal Display) und DLP-Projektoren (Digital Light Processing). Durch die Verwendung von Flüssigkristallchips mit Spiegelunterstützung können sie alle drei Grundfarben gleichzeitig projizieren, während das Licht durch die Flüssigkristalle geblockt wird und die Anzeige reflektierend bleibt. Durch den kleinen Formfaktor lassen sie sich auch einfach in andere Systeme integrieren. Hierzu zählen kleinere Systeme wie Headsets oder Brillen.
Die LCoS-Projektoren müssen sowohl vor als auch nach der Integration einwandfrei funktionieren. Ansonsten wird die neue Realität zu einem unscharfen Farbspiel.
2. VR-Geräte kalibrieren
Das Bild, das projiziert wird, muss auch einen Sinn ergeben. In der VR werden mehrere Projektoren direkt auf Ihre Augen gerichtet, um Sie in eine brandneue Umgebung zu versetzen. Dazu sind in das Gerät, das sie nutzen/tragen, mehrere Projektoren eingebaut, die Ihnen etwas zeigen, was nicht vorhanden ist. Das bedeutet, dass sie während der gesamten Zeit (100 %) synchron arbeiten müssen. Wenn Sie schon einmal versucht haben, ein VR-Gerät zu benutzen, oder wenn Sie einfach nur ein Soundsystem zu Hause eingerichtet haben, haben Sie wahrscheinlich bereits erlebt, wie ein System kalibriert wird, um es an die Umgebung anzupassen, in der es sich befindet. Das Gleiche muss für die Komponenten geschehen, die in das Gerät eingebettet sind, bevor Sie sich um externe Aspekte kümmern. Durch die Kalibrierung kann das VR-Gerät fertigungsbedingte Abweichungen innerhalb der Kamera ausgleichen und sich mit der IMU-Einheit (Inertial Measurement Unit) synchronisieren.
3. Optische Charakterisierung des Visiers
Erinnern Sie sich an die Windschutzscheibe von vorhin… diejenige in smarten Autos, in der während der Fahrt Daten angezeigt werden, um die Fahrt sicherer zu machen? Das war nicht ganz richtig. Es ist nicht wirklich die Windschutzscheibe, die die Daten einblendet, zumindest noch nicht. Bei der heutigen AR-Technologie werden die Daten auf einem Visier (AKA) oder einem durchsichtigen am Helm befestigten Display (HMD) angezeigt.
Für die Risikobetrachtung bei AR ist dieser Teil der Prüfung und Validierung entscheidend. Ein Visier muss die Daten klar und lesbar halten und weit genug entfernt sein, um vom menschlichen Auge gelesen werden zu können, ohne die Sicht in irgendeiner Weise zu behindern. Denken Sie beispielsweise an einen Militärpiloten…die empfangenen Daten sind von unschätzbarem Wert, und klare Sicht muss bewahrt bleiben.
Zu den Faktoren, die bei der optischen Charakterisierung von Visieren zu berücksichtigen sind, gehören die Krümmung des Glases, die Lichtdurchlässigkeit, die Reflexion und die Streuungseigenschaften.
4. Kalibriervorrichtung
Zurück zur Kalibrierung: Bei einer dynamischen Technologie wie AR/VR gibt es zu viele bewegliche Teile, als dass Risiken in Bezug auf die Qualität eingegangen werden dürften. Letztendlich sind die Komponenten, aus denen das System besteht, das Brot, aber der Test ist die Butter. Ebenso wichtig ist eine Kalibriervorrichtung zur Validierung der Testsysteme. Andernfalls heißt es: Garbage in — garbage out.
So oder so, AR & VR werden im Alltag immer präsenter sein. Wenn Sie wissen, wie Sie diese Technologien richtig testen, wird die Reise in eine neue Realität viel reibungsloser verlaufen.
Wenn Sie mehr über AR/VR-Tests erfahren oder mit einem Optik-Experten sprechen möchten, können Sie gerne Averna kontaktieren.
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