"Augmented Reality": Zusatzinformationen beim Sehen

Ein Tourist in München hält sein Handy in die Höhe und starrt angestrengt auf das Bild der Frauenkirche auf dem Display. Ein Kind räkelt sich auf dem Teppich vor dem Fernseher und betrachtet sich selbst und ein kleines Stoffäffchen auf dem Bildschirm.Ein Fussballfan springt begeistert von seinem Sofa auf angesichts der Abseitsfalle, in die der Mittelstürmer der gegnerischen Mannschaft gefangen wurde.So unterschiedlich die drei Situationen sind, haben sie doch eines gemeinsam: Die Personen nutzen eine Wirklichkeit, die mit Mitteln der Augmented Reality (Angereicherte Wirklichkeit) virtuell erweitert wurde. Auf dem Handy kann der Tourist die Geschichte der Frauenkirche lesen, wie sie in Wikipedia beschrieben steht.

Das Kind sieht das virtuelle Stofftier Eyepet, das Sony mit seiner Playstation 3 vertreibt. Und der Fußballfan kann anhand der in das Bild eingeblendeten Abseitslinie genau sehen, was dem gegnerischen Mittelstürmer zum Verhängnis geworden ist. Stadtführer auf dem Handy, farbige Linien auf dem TV oder virtuelle Stofftierchen auf der Spielekonsole - die Augmented Reality ist in unserer Lebenswelt angekommen.

Augmented Reality bietet als Grundlagentechnologie viele Ansätze. "Augmented Reality, wie wir sie in der Forschung untersuchen, arbeitet mit anderen Problemstellungen als diese Anwendungen. Ein Hauptproblem der Augmented Reality ist die exakte Orientierung im realen Raum," erzählt Professorin Dr. Gudrun Klinker, Head of FAR (Fachgebiet Augmented Reality) am Institut für Informatik der Technischen Universität München.

Ihr Forschungsgebiet Industrial Ubiquitous Augmented Reality, also die Verschmelzung von Daten und realer Welt an jedem beliebigen Ort geht weit über das hinaus, was heute auf Handys und Spielekonsolen angeboten wird.

Orientierung im Raum

Augmented Reality ordnet der realen Welt Informationen aus der digitalen - virtuellen - Welt zu, um sie damit anzureichern (to augment). Bekannte Beispiele sind Ländergrenzen auf Satellitenfotos. Das zentrale Problem der Augmented Reality ist das schnelle und exakte Tracking der beweglichen Objekte in der realen Welt.

Tracking bedeutet die Erfassung der Position und Bewegung eines Objektes im Raum durch das Messsystem. Beim Tracking unterscheiden Forscher, welche Ebenen statisch und welche beweglich angeordnet werden: Die Ebene der Kamera, des Betrachters, des Bildes und die Objektebene können jeweils zueinander verschoben und bewegt werden.

Diese Komplexität des Trackings stellt große Herausforderungen an die Logik des Systems. Deshalb wird meistens eine Ebene statisch als Bezugsebene gewählt.

Abhängig davon, ob der Betrachter oder das Objekt oder beides sich im Raum bewegen, kommen verschiedene Tracking-Methoden zum Einsatz. Im einfachsten Fall markiert der Forscher ein Objekt, zum Beispiel ein Modellauto, mit einem Marker und lässt alle anderen Ebenen ruhen. Der Marker hilft, die Lage des Objektes im Bild genau zu vermessen (siehe Absatz). Kamera, Bildschirm und Betrachter bleiben statisch.