Die Konzepte von VR und AR haben besonders in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung erlebt, doch ihre Ursprünge reichen viel weiter zurück, als man zunächst vermuten könnte. Nachfolgend tauchen wir kurz in die Geschichte dieser faszinierenden Technologien ein, um zu verstehen, wie sie entstanden sind und welche Meilensteine sie geprägt haben.

Historie zur VR-Entwicklung

Die Geschichte der Virtuellen Realität (VR) ist faszinierend und reicht weit in das 20. Jahrhundert zurück, wobei die ersten konkreten Ideen und Konzepte bereits um das Jahr 1935 herum entstanden. Ein markanter Punkt in dieser frühen Phase war die Veröffentlichung von Stanley G. Weinbaums Science-Fiction-Geschichte „Pygmalions Brillen“ im Jahr 1935. In dieser Erzählung beschreibt Weinbaum die Vision einer Brille, die den Träger in der Lage versetzt, vollständig in virtuelle Welten einzutauchen – eine Idee, die als Vorläufer der heutigen VR-Technologie angesehen werden kann. Mit der Erfindung der Fotografie begann der Mensch, die Realität in Bildern festzuhalten, was später zur Entwicklung des Films führte. Die ersten Videospiele in den 1950er Jahren, obwohl in ihrer Komplexität und ihrem Design noch sehr rudimentär, legten den Grundstein für die digitale Interaktion und inspirierten zu weiteren technologischen Fortschritten.

Einen entscheidenden Meilenstein setzte Morton Heilig in den späten 1950er und frühen 1960er Jahren. Er entwickelte 1960 das “Sensorama”, einen frühen Versuch, ein multisensorisches Kinoerlebnis zu schaffen, das neben visuellen auch Geruchs-, Wind- und Vibrationseffekte bot. Morton Heiligs Erfindung des “Sensorama” und später die Konzeption eines “stereoskopischen Fernsehers für den individuellen Gebrauch” markieren den Beginn der Entwicklung hin zur modernen virtuellen Realität. Obwohl sein VR-Helm heute als klobig angesehen werden mag, legte er doch den Grundstein für die Entwicklung tragbarer VR-Geräte.

Ein weiterer wichtiger Schritt in der Evolution der VR war Ivan Sutherlands Konzept des “Ultimate Display” aus dem Jahr 1965. Sutherland, oft als der Vater der Computergrafik bezeichnet, träumte von einem System, das so realistisch ist, dass Nutzer nicht mehr unterscheiden können, ob sie sich in einer realen oder einer virtuellen Umgebung befinden. Zusammen mit seinem Studenten Bob Sproull entwickelte er das erste Head-mounted Display (HMD), das aufgrund seiner Größe und seines Gewichts noch an der Decke aufgehängt werden musste.

Die 1980er und 1990er Jahre waren geprägt von intensiver Forschung und Entwicklung, einschließlich der Herstellung erster Prototypen von VR-Brillen, die jedoch hauptsächlich für spezialisierte Anwendungen wie bei der NASA konzipiert waren. 1985 wurde der erste Datenhandschuh entwickelt, der die Interaktion mit digitalen Objekten in der virtuellen Welt ermöglichte. Mit der Verbreitung von Heimcomputern in den 1990er Jahren und dem Sinken der Preise für Computerhardware begann die erste Welle des VR-Hypes. Nintendo stellte 1995 den Virtual Boy vor, ein Gerät, das aufgrund seiner limitierten Farbdarstellung und der mangelnden Bewegungsfreiheit nicht den erhofften Erfolg brachte.

Ein neues Kapitel in der Geschichte der VR begann 2012 mit der Vorstellung der Oculus Rift auf Kickstarter. Diese VR-Brille war darauf ausgelegt, die technischen Einschränkungen früherer Modelle zu überwinden, und bot ein farbiges, hochauflösendes Display sowie erschwingliche Sensoren. Nach dem Verkauf der ersten Entwicklerversionen (Dev-Kits) und dem Feedback der Community wurde die Technologie weiterentwickelt und schließlich für Endverbraucher zugänglich gemacht. Die Übernahme von Oculus durch Facebook im Jahr 2014, gefolgt von der Einführung weiterer Geräte wie der HTC Vive im Jahr 2016, der PlayStation VR und der Valve Index, zeugt von der wachsenden Bedeutung und dem Potenzial der VR-Technologie.

Heute wird VR nicht nur in der Unterhaltung und bei Spielen eingesetzt, sondern findet auch in der Bildung und Ausbildung immer mehr Anwendung. Ein Beispiel hierfür ist das Bachelor-Modul “Geometrische Modellierung und Visualisierung II” des Fachbereichs Bau- und Umweltingenieurwissenschaften an der TU Darmstadt, wo Studierende mithilfe der Game Engine Unity auf Basis digitaler Gebäudemodelle eigene Cardboard-VR-Anwendungen entwickeln. Die Geschichte der Virtuellen Realität ist somit ein lebendiges Feld ständiger Innovation und Entwicklung, das die Grenzen dessen, was technologisch möglich ist, kontinuierlich erweitert.

Historie zur AR-Entwicklung

Die geschichtliche Entwicklung der Augmented Reality (AR) ist eine faszinierende Reise durch die Zeit, die zeigt, wie sich die Technologie von einer bloßen Vision zu einem integralen Bestandteil unseres Alltags entwickelt hat. AR erweitert unsere physische Welt, indem sie digitale Informationen in das Sichtfeld des Benutzers einblendet, was eine nahtlose Verschmelzung von virtuellen und realen Welten ermöglicht.

Die Anfänge der AR lassen sich bis in die 1960er Jahre zurückverfolgen, als Ivan Sutherland, ein Pionier in der Computergrafik, das erste Head-mounted Display (HMD) entwickelte. Dieses Gerät, das als “Sword of Damocles” bekannt wurde, war zwar rudimentär, legte aber den Grundstein für die Entwicklung von AR- und VR-Technologien. Es ermöglichte dem Benutzer, einfache Drahtgittermodelle in einem stereoskopischen Raum zu sehen, was bereits ein immersives Erlebnis darstellte. Ein bedeutender Meilenstein in der Geschichte der AR wurde in den frühen 1990er Jahren erreicht, als Tom Caudell, ein Forscher bei Boeing, den Begriff “Augmented Reality” prägte. Er entwickelte ein System, das es ermöglichte, Kabelbaummontage-Anweisungen direkt in das Sichtfeld der Arbeiter zu projizieren, um die Montageprozesse von Flugzeugen zu vereinfachen. Dieses System zeigte deutlich das Potenzial von AR, Arbeitsabläufe zu optimieren und die Effizienz zu steigern.

In den folgenden Jahren machte die AR-Technologie durch die Verbesserung der Computerleistung, der Sensoren und der Displaytechnologien erhebliche Fortschritte. Ein Schlüsselmoment war die Entwicklung des AR-Tool-Kit in den späten 1990er Jahren, einem Softwarepaket, das die Erstellung von AR-Anwendungen auf Computern ermöglichte. Dieses Toolkit nutzte die Kameratechnologie, um reale Marker zu erkennen und darauf digitale Objekte zu platzieren, was die Entwicklung von AR-Anwendungen erheblich vereinfachte.

Mit dem Aufkommen von Smartphones und Tablets begann eine neue Ära der AR-Technologie. Diese Geräte, ausgestattet mit Kameras, GPS und leistungsfähigen Prozessoren, boten eine ideale Plattform für AR-Anwendungen. Eines der ersten massenmarkttauglichen AR-Produkte war die App “Layar”, die 2009 veröffentlicht wurde und es Benutzern ermöglichte, durch die Kamera ihres Smartphones Informationen zu Sehenswürdigkeiten in ihrer Umgebung zu sehen. Die Einführung von AR-Kit durch Apple im Jahr 2017 und AR-Core von Google markierte einen weiteren Wendepunkt, indem sie Entwicklern leistungsfähige Tools an die Hand gaben, um AR-Erlebnisse direkt auf iOS- und Android-Geräten zu schaffen. Diese Frameworks nutzen fortschrittliche Algorithmen für Umgebungserkennung und Bewegungsverfolgung, um realistische AR-Erlebnisse zu ermöglichen, die nahtlos in die reale Welt integriert sind.

Heute wird AR in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eingesetzt, von der Bildung und Medizin über den Einzelhandel bis hin zur Unterhaltung. In der Bildung können AR-Anwendungen komplexe wissenschaftliche Konzepte veranschaulichen (u.a. auch an der DHBW Stuttgart und Mannheim), während in der Medizin Chirurgen AR nutzen, um während Operationen wichtige Informationen eingeblendet zu bekommen. Im Einzelhandel ermöglicht AR Kunden, Produkte virtuell zu Hause zu platzieren, bevor sie einen Kauf tätigen, und in der Unterhaltungsindustrie schaffen AR-Spiele wie Pokémon GO immersive Erlebnisse, die Spieler in die reale Welt hinausziehen. Die Entwicklung der Augmented Reality steht exemplarisch für das menschlichen Wunsch, Technologie zu nutzen, um unsere Wahrnehmung der Welt zu erweitern und zu bereichern. Mit fortschreitenden Innovationen in der AR-Technologie stehen wir erst am Anfang dessen, was möglich ist, und die Zukunft verspricht noch umfassendere und immersivere AR-Erlebnisse.

Fazit

Die Geschichte von VR und AR zeigt, wie aus visionären Ideen und experimentellen Anfängen Technologien entstanden sind, die heute das Potenzial haben, unsere Art zu arbeiten, zu lernen, zu spielen und zu kommunizieren grundlegend zu verändern. Es bleibt spannend zu beobachten, wie VR und AR unsere Zukunft formen werden. Aktuelle Marktprognose sagen, dass im Jahr 2027 dreimal so viele VR-Brillen verkauft werden wie im Jahr 2023 – über 30 Millionen Stück. Der technologische Fortschritt schreitet schnell voran. Wir können sehr gespannt sein!