Dieses AR vs. VR-Tutorial erklärt die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Augmented Reality und Virtual Reality sowie die Vorteile und Herausforderungen:
Augmented Reality und Virtual Reality sind zwei verwirrende Begriffe, denn sie haben einige Gemeinsamkeiten, unterscheiden sich aber auch auf die eine oder andere Weise. Für alle, die VR- und AR-Erlebnisse auf ihren Smartphones, PCs, Tablets und VR-Headsets spielen möchten, gibt es Spiele, Filme und andere 3D-Inhalte, die für Ihre Erkundung von VR und AR ausreichen.
Unternehmen und Entwickler setzen AR oder VR oder beides in den Bereichen Marketing, Bildung, Schulung, Fernbetreuung, Training, Ferndiagnose von Patienten, Spiele, Unterhaltung und vielen anderen Bereichen ein. Einige sind sich jedoch nicht sicher, welches der beiden Verfahren sie anwenden sollen. Dieses Tutorial bietet einen Vergleich der beiden Verfahren, um Ihnen die Entscheidung zu erleichtern.
Dieses Tutorial beschäftigt sich mit der Frage, was der Unterschied zwischen AR und VR ist und welche Gemeinsamkeiten es zwischen den beiden gibt. Wir werden uns die Vorteile und Herausforderungen von AR und VR ansehen und auch die Frage beantworten, was in Ihren Szenarien als Entwickler oder Unternehmen besser sein könnte.
Augmented Reality und virtuelle Realität
Wir haben bereits ausführlich über die virtuelle Realität gesprochen. Dabei handelt es sich um das Erleben digitaler 3D-Inhalte auf Geräten wie Virtual-Reality-Headsets. Das Motiv besteht darin, in die lebensgroßen digitalen 3D-Inhalte einzutauchen, von denen die meisten der realen Welt nachgebildet sind, auch wenn es sich um imaginäre Objekte handeln kann. Immersion bedeutet, dass man das Gefühl hat, Teil der digitalen Umgebung zu sein, die man betrachtet.
Es bedeutet auch, dass man mit den digitalen Inhalten und den virtuellen 3D-Objekten in Lebensgröße so interagieren kann, wie man es in der realen Welt tun würde.
Im Idealfall surfen und navigieren Sie durch eine computergenerierte und imaginäre virtuelle Welt, in der es so aussieht, als wären Sie anwesend und täten die Dinge, die dort zu tun sind, wie Sie es natürlich tun würden.
Andererseits ist Augmented Reality eine erweiterte Darstellung der realen Welt. Die reale Welt wird erweitert, indem virtuelle 3D-Bilder über die realen Umgebungen oder Szenen gelegt werden, die der Benutzer sieht. Der Benutzer sieht vor sich die virtuellen Bilder oder Hologramme, die Teil seiner realen Umgebung sind.
Der Benutzer kann auch mit den Hologrammen interagieren, wie er es in der realen Welt tun würde.
Das folgende Beispiel zeigt AR Pokemon auf einem Smartphone:
Mixed Reality ist eine Realität, in der computergenerierte virtuelle 3D-Welten und -Objekte mit realen Objekten in der endgültigen Szene interagieren, die der Benutzer sieht.
Unter erweiterter Realität versteht man die Form der Realität, in der verschiedene Technologien die Sinne des Nutzers erweitern, d. h., Beste Augmented-Reality-Unternehmen
AR vs. VR Vergleich
Unterschiede
| Erweiterte Realität | Virtuelle Realität |
|---|---|
| Überlagerung von virtuellen digitalen 3D-Inhalten mit der realen Welt, um diese zu erweitern. | Ersetzen der realen Welt durch eine virtuelle 3D-Welt. |
| Das AR-System erkennt Markierungen und Benutzerstandorte und ruft vordefinierte Inhalte auf, die überlagert werden sollen. | VRML erstellt eine interaktive Abfolge von Audio, Animationen, Videos und URLs |
| AR-Inhalte überlagern sich mit erkannten Markern oder Nutzerstandorten. | Für die Darstellung von 3D-Inhalten sind keine Markierungen und keine Erkennung des Benutzerstandorts erforderlich. |
| Höhere Bandbreite für erstklassige Erlebnisse - mehr als 100 Mbit/s für Streaming | Geringerer Bandbreitenbedarf - mindestens 25 Mbit/s zum Streamen. |
| Am besten geeignet, wenn die App die Umgebung des Benutzers erfassen muss. | Am besten geeignet, wenn die App ein vollständiges Eintauchen ermöglichen soll. |
Ähnlichkeiten
| Erweiterte Realität | Virtuelle Realität |
|---|---|
| 3D-Inhalte erforderlich | 3D-Inhalt erforderlich. |
| AR-Headset erforderlich und in manchen Fällen kein Muss | VR-Headset erforderlich, aber in einigen Fällen kein Muss |
| Vergrößerte, lebensgroße Objekte | Vergrößerte, lebensgroße Objekte |
| Smartphone, AR-Headsets, PCs, Tablets, iPads, Objektiv, Controller, Zubehör, gebraucht | Smartphone, VR-Headsets, PCs, Tablets, iPads, Objektiv, Controller, Zubehör, gebraucht |
| Hand-, Augen-, Finger-, Körperverfolgung und Begriffsverfolgung bei modernen AR-Headsets | Hand-, Augen-, Finger- und Körperverfolgung sowie Bewegungsverfolgung in modernen VR-Headsets |
| Bietet dem Benutzer Eintauchen. | Bietet dem Benutzer Eintauchen. |
| Kenntnisse: 3D-Modellierung oder Scannen, 3D-Spiele-Engines, 360-Grad-Fotos und -Videos, etwas Mathematik und Geometrie, Programmiersprachen, C++ oder C#, Software-Entwicklungskits usw. | Kenntnisse: 3D-Modellierung oder Scannen, 3D-Spiele-Engines, 360-Grad-Fotos und -Videos, etwas Mathematik und Geometrie, Programmiersprachen, C++ oder C#, Software-Entwicklungskits usw. |
Anwendung von VR vs. AR
Mit VR-Apps können Sie in eine computergenerierte virtuelle und imaginäre Welt eintauchen, aber mit Augmented-Reality-Apps können Sie ortsabhängige, interessante Dinge an Ihrem Standort tun. AR,
Nachteile der VR:
- Derzeitige Beschränkungen des Nutzers, 3D zu produzieren und Geräte dafür, sowie Geräte, die dies abspielen oder unterstützen, insbesondere in Echtzeit.
- Es ist kostspielig, Inhalte zu produzieren und die Bearbeitung in vollständig immersiven Erlebnissen aufrechtzuerhalten, da eine vollständige Replikation von Objekten der realen Welt erforderlich ist.
- Bedarf an umfangreichem Cloud-Speicherplatz, da eine große Menge an virtuellen Objekten entwickelt werden muss.
Vorteile von AR:
- AR bietet mehr Freiheit für den Nutzer und mehr Möglichkeiten für Vermarkter, da kein Head-Mounted-Display erforderlich ist.
- AR hat ein größeres Marktpotenzial als VR und wächst in jüngster Zeit schneller, da große Marken mit der Umsetzung beginnen.
- Mehrere Anwendungen.
- AR ist weniger von Gerätebeschränkungen betroffen, aber es besteht immer noch die Notwendigkeit, hochauflösende und naturgetreue Objekte zu erstellen.
Nachteile von AR:
- Derzeitige Beschränkungen des Nutzers, 3D zu produzieren und Geräte dafür, sowie Geräte, die dies abspielen oder unterstützen, insbesondere in Echtzeit.
- Geringere Immersion als bei VR.
- Geringe Akzeptanz und Anwendung im täglichen Gebrauch.
In Bezug auf die Marktdurchdringung ist AR vs. VR ein interessantes Thema. Beide befinden sich in einem frühen Anwendungsstadium und haben ein enormes Potenzial. AR und VR sind vor allem in der Spiele- und Unterhaltungsbranche stark ausgeprägt, aber auch in anderen Branchen werden sie bereits eingesetzt.
Der Unterschied zwischen VR und AR
#Nr. 1) Ersetzen der Realität oder Hinzufügen von Realität zu realen Umgebungen.
In der folgenden Abbildung demonstriert ein Forscher der Europäischen Weltraumorganisation in Darmstadt, wie Astronauten in Zukunft virtuelle Realität nutzen könnten, um das Löschen eines Feuers in einem Mondhabitat zu trainieren.
Ein wichtiger Unterschied zwischen AR und VR besteht darin, dass VR versucht, die gesamte Realität bis hin zur vollständigen Immersion zu ersetzen, während AR dazu neigt, das Virtuelle hinzuzufügen, indem digitale Informationen über das projiziert werden, was der Benutzer bereits sieht.
Ein teilweises Eintauchen ist in der VR möglich, wenn der Benutzer nicht völlig von der realen Welt abgeschnitten ist. Ein echtes vollständiges Eintauchen ist schwierig, da es unmöglich ist, alle menschlichen Sinne und Handlungen zu simulieren.
Da VR zur völligen Immersion tendiert, müssen die Geräte den Benutzer von der realen Welt abschirmen, indem sie beispielsweise seine Sicht oder sein Blickfeld blockieren, um stattdessen VR-Inhalte zu präsentieren. Aber das ist nur der Anfang der Immersion, denn es gibt mehr als fünf Sinne, um die man sich kümmern muss. Allerdings verfügen VR-Systeme manchmal über Raumverfolgung sowie Positions- und Bewegungsverfolgung des Benutzers, wodurch sie es dem Benutzer ermöglichen würdensich in einem bestimmten Raum bewegen und gehen.
#2) Der prognostizierte Umsatzanteil ist unterschiedlich: VR vs. AR-Wachstum
Der prognostizierte Umsatzanteil für VR lag in diesem Jahr bei 150 Mrd. USD, während für AR nur 30 Mrd. USD prognostiziert wurden. Dies beantwortet zwar nicht die Frage, was der Unterschied zwischen AR und VR ist, zeigt aber, dass das Wachstumstempo der beiden unterschiedlich ist.
#3) Unterschiede in der Arbeitsweise der beiden
Die Virtual Reality Modeling Language oder VRML-Erfahrungen erstellen eine interaktive Abfolge von Audio, Animationen, Videos und URLs, die von einer App, einem Client oder einem Webbrowser abgerufen werden können, um virtuelle Umgebungen zu simulieren.
Bei AR erkennt die AR-Plattform Markierungen (in der Regel einen Barcode) oder den Standort des Nutzers, was die AR-Animationen auslöst. Die AR-Software liefert dann Animationen zu den Markierungen oder den erkannten Nutzerstandorten.
#4) Bandbreitenbedarf: AR benötigt mehr
Marktforschungsergebnissen zufolge sind für das Streaming von 360-Grad-VR-Videos 400 Mbit/s und mehr erforderlich, was dem 100-fachen der derzeitigen HD-Videodienste entspricht. Für eine 4K-Auflösung sind auf einem VR-Headset etwa 500 Mbit/s und mehr erforderlich. Niedrige Auflösungen von 360-Grad-VR erfordern mindestens 25 Mbit/s für das Streaming.
AR-Anwendungen erfordern mindestens 100 Mbit/s und eine Verzögerung von weniger als 1 ms. Obwohl AR mindestens 25 Mbit/s für niedrig aufgelöste 360-Grad-Videos erfordert, erreichen mobile 360-Grad-Videos in höherer Qualität nicht annähernd den Dynamikbereich und die Auflösung einer 360-Grad-Kamera. Die Bitrate steigt mit dem Fortschritt der mobilen Display-Technologie. Für VR ist eine Auflösung auf HD-TV-Niveau mit 80-100 Mbit/s erforderlich.
Bei VR benötigt man 600 Mbit/s für 360-Grad-Videos in Netzhautqualität, bei AR sind Hunderte bis mehrere Gigabyte pro Sekunde erforderlich, um 360-Grad-Videos in Netzhautqualität auf das Handy zu übertragen.
Die folgende Abbildung zeigt die empfohlenen Bandbreitenanforderungen für Netflix und iPlayer. Für die Wiedergabe normaler Videos ist eine viel geringere Bandbreite erforderlich.
#5) Die Nutzung von Smartphones ist bei AR stärker ausgeprägt.
AR kann sowohl in 2D- als auch in 3D-Umgebungen sehr einfach eingesetzt werden, z. B. auf einem Mobiltelefon. In diesem Fall wird das Smartphone verwendet, um digitale Objekte über einen realen Raum zu legen. In VR kann man 3D-Inhalte auf einem Smartphone ohne Headset nur in 2D betrachten und erfährt keine Immersion. Daher wird es am besten mit einem VR-Headset erkundet.
Die VR-Nutzung ist nicht so sehr bei Mobiltelefonen und Tablets ausgeprägt, sondern bei PCs.
#Nr. 6) Verschiedene Plattformen für die Entwicklung von Anwendungen
Anwendungen für Smartphones, PCs und andere Geräte und Plattformen sind für AR und VR gang und gäbe. Die Entwicklung von AR-Apps ist jedoch nicht dasselbe wie die Entwicklung von VR-Apps. In Fällen, in denen Sie 3D-Inhalte entwickeln müssen, sind die Plattformen ähnlich. Die Erfahrungen können sich von der App selbst unterscheiden.
Andernfalls würden Sie für die Entwicklung von AR und VR auf derselben Plattform immer noch unterschiedliche Softwareentwicklungskits für AR- und VR-Apps benötigen. Das liegt daran, dass Sie mit dem AR-SDK die Fähigkeit der App bereitstellen können, Benutzerumgebungen in Echtzeit zu erkennen und zu erfassen. Nach dieser Erkennung überlagern sie vorgeladene 3D-Inhalte über die erfassten Umgebungen.
Der letzte Teil besteht dann darin, die endgültige Ansicht zu generieren und dem Benutzer die Navigation und Interaktion zu ermöglichen, wenn es sich um gemischte Realität handelt.
Beim VR-SDK geht es darum, dass die App vorgeladene oder in der Cloud gespeicherte Szenen streamen kann und der Benutzer sie mit Hilfe von Controllern steuern kann. Die Navigation und Steuerung der Umgebung erfolgt durch die Verfolgung von Benutzer und Umgebung, die durch Sensoren, Haptik, Kameras usw. ermöglicht wird.
Zu den AR-Plattformen für die Entwicklung von Apps gehören Vuforia, ARKit, ARCore, Wikitude, ARToolKit und Spark AR Studio. Wir haben auch Amazon Sumerian, HoloLens Sphere, Smart Reality, DAQRI Worksense und ZapWorks. Andere sind Blippbuilder, Spark AR Studio, HP Reveal, Augmentir und Easy AR.
Die meisten von ihnen kombinieren VR-Entwicklungen mit AR, mit Ausnahme einiger weniger, darunter ARKit und ARCore. Einige VR-App-Entwicklungskits sind ausschließlich für die Entwicklung von VR bestimmt.
#Nr. 7) Wann sollten Sie sich für die Entwicklung von AR- oder VR-Anwendungen entscheiden?
Beachten Sie die nachstehenden Faktoren:
- Die Anwendung wird festlegen, was zu wählen ist, ob AR- oder VR-App.
- Wenn Sie volle Immersion bieten wollen, ist VR die beste Wahl. Wenn Sie möchten, dass die App die Umgebung des Nutzers in irgendeiner Weise erfasst, ist AR die beste Wahl.
- AR eignet sich am besten, wenn Ihre Nutzer eine realitätsnahe Darstellung erwarten, während VR am besten geeignet ist, wenn sie eine Darstellung der realen Bedingungen benötigen.
- Schwierigkeiten bei der Benutzerfreundlichkeit, da AR-Apps Szenen in Echtzeit erfassen müssen. Zum Beispiel, Problematische Variablen sind in diesem Fall u. a., wenn die digitalen Überlagerungen in AR nicht sichtbar sind, sobald die Überlagerung fertig ist, weil es dunkel ist und die Kamera keine Beleuchtungshilfe bieten kann. Ein weiteres problematisches Variablenszenario ist, dass das Telefon keinen GPS-Empfang hat, was bedeuten würde, dass es die Umgebung des Benutzers nicht in Echtzeit erfassen kann usw. VR-Apps haben dieses Problem nicht, weil sie nichtEchtzeit-Aufnahmen.
- Die Entwicklung von VR-Apps ist komplexer als die von AR-Apps. Sie müssen eine große Menge an Darstellungen der realen Welt generieren, und Ihre virtuelle Darstellung in VR muss sich möglicherweise ebenfalls ändern, wenn sich die simulierten Objekte und Szenen der realen Welt geändert haben.
- Der Kostenfaktor - Augmented-Reality-Apps sind viel besser geeignet, wenn Sie reale Szenen unabhängig von Veränderungen nachbilden wollen, da sie Szenen in Echtzeit erfassen, bevor sie erweitert werden. Außerdem entwickeln Sie eine begrenzte Anzahl digitaler Elemente. VR ist zu anspruchsvoll, da Sie alle realen Szenen in 3D entwickeln, was in der Entwicklung und Wartung teurer ist.
Ähnlichkeiten zwischen VR und AR
#1) Beide bieten Immersion
Sowohl VR als auch AR nutzen 3D-Inhalte und Hologramme und geben dem Nutzer das Gefühl, Teil der generierten 3D-Umgebung zu sein.
Zu den drei wichtigsten Aspekten für eine vollständige Immersion gehört in diesem Fall das Gefühl der Präsenz, das durch die Erzeugung von virtuellen 3D-Umgebungen in Lebensgröße mit einer Tiefe, die die reale Welt nachahmen kann, mit Hilfe von Vergrößerungslinsen oder anderen Methoden der Lichtmodifikation erzeugt wird.
Zweitens die Möglichkeit, durch die VR- oder AR-Welten zu navigieren oder mit den virtuellen Objekten und Umgebungen zu interagieren und sie zu steuern. Der Nutzer kann sie beispielsweise bewegen, um sie herumgehen usw. Drittens die Nutzung von Haptik und Sinneswahrnehmungen, bei denen der Seh-, Geschmacks-, Hör-, Geruchs-, Berührungs- und andere Sinne des Nutzers in den virtuellen Welten simuliert werden.
#2) 3D oder virtuelle Inhalte in beiden
In beiden Fällen, AR und VR, werden virtuelle Bilder verwendet, um entweder reale Umgebungen in AR zu bereichern oder reale Umgebungen in VR zu ersetzen.
#3) Die verwendeten Gadgets sind die gleichen
AR und VR verwenden dieselben Taktiken in Bezug auf Positions- und Bewegungsverfolgungstechnologien, maschinelles Sehen, Kameras, Sensoren, haptische Geräte, Steuerungen, die Linse usw. In beiden Fällen, auch wenn wir über VR- und AR-Headsets sprechen, haben wir den Einsatz von Smartphones oder Computern zur Verarbeitung von 3D-Bildern gesehen.
Für die Verfolgung werden Kameras und Sensoren eingesetzt. Sensoren und Computer Vision können die Umgebung des Benutzers erfassen oder seine Position im Verhältnis zu anderen Objekten in der Umgebung verfolgen. Kameras können zur Aufnahme von Bildern verwendet werden.
Sowohl in AR als auch in VR werden Controller zum Scrollen, Browsen oder Navigieren der 3D-Inhalte eingesetzt.
Linsen werden verwendet, um Informationen weiterzugeben, indem sie entweder Licht beugen, um virtuelle Umgebungen zu schaffen, oder um virtuelle Objekte zu lebensgroßen virtuellen Objekten zu vergrößern. Bei AR werden sie verwendet, um virtuelle 3D-Bilder in Lebensgröße über reale Szenen zu legen.
#4) Beide werden in verschiedenen Branchen gleichermaßen angewandt.
Anwendungen von AR:
Es gibt so viele Gemeinsamkeiten zwischen AR und VR. Wir nutzen beide, wenn auch auf unterschiedliche Weise, in den Bereichen Gaming, Gesundheit, Unterhaltung, Bildung, soziale Bereiche, Ausbildung, Architektur, Design, Wartung und vielen anderen Bereichen.
In der gemischten Realität können die Benutzer mit virtuellen Objekten interagieren, und diese können durch Gesten, Blicke, Spracherkennung und Bewegungssteuerungen auch auf die Benutzer reagieren.
VR-Anwendungen:
Bildgebende Geräte wie eine Kamera können für die Erstellung von VR-Inhalten in Echtzeit auf Headsets verwendet werden. Dies ist dann der Fall, wenn VR für die Navigation oder für Demos verwendet wird. Diese können jedoch nicht in Echtzeit bearbeitet werden. In diesem Fall erkundet oder betrachtet der Benutzer zuvor erstellte oder generierte VR-Inhalte.
Gleichzeitig verfolgt das Headset seine Position und Bewegung in Echtzeit, so dass der Benutzer sich frei im Raum bewegen kann.
AR-Inhalte werden größtenteils in Echtzeit generiert, wenn das AR-Gerät verwendet wird, hauptsächlich mit Hilfe von Computer Vision, Kamera und anderen bildgebenden Geräten. Einige Inhalte, wie z. B. 3D-Marker und andere digitale 3D-Inhalte, können vorab in die App geladen werden. Dies würde es dem Gerät ermöglichen, sie zu suchen und zu erkennen, wenn es bestimmt, wo virtuelle, vorab generierte Inhalte über die reale Szene gelegt werden sollen.