Brillen für erweiterte und virtuelle Realität

Der moderne Reisende erfährt beim Stadtspaziergang ganz nebenbei Wissenswertes zu den touristischen Highlights entlang seines Weges. Der moderne Gamer schließt die Realität dagegen aus und taucht stattdessen in computergenerierte Welten ab. Beides ist möglich, beides klappt am besten mit Brillen: Der Tourist braucht eine transparente Brille für erweiterte Realität, der Gamer eine blickdichte Videobrille für die virtuelle Realität.

Bild: Filmbild: © Copyright Blender Foundation, www.sintel.org Den Knopf im Ohr braucht der Spion längst nicht mehr. Stattdessen liest er Anweisungen in Echtzeit und von der Außenwelt unbemerkt am Brillendisplay ab. So die Fiktion. In der Praxis sind Datenbrillen meist alles andere als unscheinbar, der Geheimagent wäre schnell enttarnt.

Dabei sind Brillen mit eingeschliffenen Displays schon lange in der Entwicklung und werden bereits genutzt. Allerdings in recht unhandlichen Ausführungen – etwa beim Militär, wo Piloten am Helmdisplay aktuelle Positionsdaten, Geschwindigkeit oder die Entfernung zum Ziel ablesen können. Im Januar hatte auch Motorola eine klobige, einäugige Datenbrille für militärische und industrielle Einsätze vorgestellt.

Das einäugige Mod-Live-AR-Set von Recon Instruments passt in Skibrillen von Uvex & Co. Wintersportler können darüber ihre Positionsdaten bestimmen, die Sprunghöhe festhalten oder einfach nur mit Freunden chatten. Für den Freizeitbereich gibt es inzwischen die monokulare MOD Live der Firma Recon Instruments. Sie lässt sich in Skihelme integrieren, hat Kamera und Headset und verbindet sich per Bluetooth mit dem Smartphone. Auf ihr kann sich der Snowboarder aktuelle Geschwindigkeits- und Höheninformationen oder die geplante Abfahrtsstrecke einblenden lassen, seine rasante Abfahrt aufzeichnen oder mit Freunden chatten.

Brillenträume

Deutlich filigraner als alles bisher Dagewesene wirkt die Datenbrille, die Google im Frühjahr vorgestellt hat. Mit „Project Glass“ scheinen solche Brillen für erweiterte Realität endlich auch für den Normalanwender in greifbare Nähe zu rücken. Prototypen seiner Datenbrille präsentierte das Unternehmen auf der diesjährigen Google I/O: ein schmaler Bügel, der wie ein Headset von der Seite ins Gesichtsfeld ragt – statt zum Mundwinkel weist der Brillenbügel zum Auge. Das Ganze sieht so futuristisch aus, dass es bereits als Accessoir – und als Videokamera – auf der Modenschau von Diane von Fürstenberg während der New York Fashion Week genutzt wurde. Reine Zukunftsmusik ist die Google-Brille indes nicht: Ab Januar 2013 sollen Entwickler für 1500 US-Dollar erste Muster erhalten. Laut Google-Chef Sergey Brin könnte bereits Ende 2013 die Serienproduktion anlaufen.

Rein technisch handelt es sich bei dem schicken Brillenbügel um eine kompakte Projektionseinheit, die Bilder über eine halbtransparente Prismenoptik von einem Minidisplay im Bügel zum Auge des Trägers lenkt. Zusätzlich ist im Bügel eine Kamera integriert, die auf Wunsch fortlaufend die Umgebung aufzeichnet. Der Nutzer kann durch das halbtransparente Prisma des Displays hindurch- oder an dem Bügel vorbeischauen und sieht dabei ganz normal seine Umgebung. Durch Fokussieren auf das projizierte Bild rückt dessen Inhalt ins Sichtfeld – allerdings nur für den Träger, Menschen in der Umgebung sehen von den projizierten Bildern nichts.

Der Haken: Solche zwar nicht unsichtbaren, aber für Außenstehende uneinsehbaren Displays verunsichern die Menschen in der Umgebung: Was sieht der Träger gerade? Zeichnet er mich auf und stellt das Video auf YouTube? Hört er mir überhaupt zu? Erfährt er etwas über mich, was ich nicht möchte?

Leicht, schmal, schick: Die Google-Brille dürfte Sergey Brin kaum stören, die Bilder werden seitlich ins Sehfeld eingeblendet.
Bild: dpa Insofern dürfte Googles Project Glass einige Diskussionen aufwerfen: Das Bedürfnis nach Privatsphäre, etwaige Sicherheitsbedenken in Unternehmen und nicht zuletzt die Verhaltensunsicherheit, die die Brillenträger provozieren, mindern die soziale Akzeptanz für sogenannte Augmented-Reality-Brillen – der etwas sperrige englische Begriff für erweiterte Realität. Googles Projektingenieure hoffen jedoch, dass sich die Aufregung um die neue Art der Informationsanzeige von selbst legt, wenn der Gewöhnungseffekt einsetzt.

Im Fokus

Um die eingeblendeten Bilder zu erkennen, muss das Auge bewusst auf die Brillenebene fokussieren. Das schnelle Umschalten zwischen Weit- und Nahsicht erfordert ein wenig Übung – besonders, wenn man die Orientierung in der realen Welt nicht verlieren will. Bewegt man sich in einer sehr hellen Umgebung, kann das Bild in der Brille sehr blass aussehen. Außerdem strengt die Adaption an, wenn sich die Helligkeit von Brille und realer Umgebung stark unterscheiden. Nach Einschätzung von Experten ermüden die Augen bei monokularen, also einäugigen Brillen aber weniger schnell als bei Brillen mit zwei Displays. Mit einem Einzelglas kann man allerdings keine dreidimensionalen Bilder projizieren: Dafür braucht es mindestens zwei leicht unterschiedliche (Stereo-)Ansichten – für jedes Auge eine.

Zur Größe des von der Google-Brille projizierten Bildes nennt das Unternehmen keine harten Zahlen. Das Ankündigungsvideo (siehe c’t-Link) suggeriert jedoch, dass sich das virtuelle Bild über einen großen Teil des Sichtfeldes erstreckt. Die tatsächliche Bildgröße hängt von der am Bügelende sitzenden Prismenoptik ab. Sehr wahrscheinlich werden die Daten nur einen kleinen Ausschnitt des Blickfelds überdecken: Das sogenannte Field of View (FOV) benennt die Öffnungswinkel, die das projizierte Bild im Blickfeld des Betrachters belegt. Ausgehend vom menschlichen Sehen können dies theoretisch knapp 200 Grad horizontal und etwa 120 Grad vertikal sein – so viel kann der Mensch normalerweise ohne Kopfbewegung erfassen. Bei Googles Kopfbügel dürfte der FOV weniger als 20 Grad betragen.

Die Google-Datenbrille soll per Kopfbewegung und Sprache gesteuert werden. Die dafür notwendigen Bewegungen sollen so minimalistisch sein, dass sie Außenstehenden nicht auffallen. Über ein kleines Touchpad am Brillenbügel lassen sich grundlegende Aktionen ausführen – beispielsweise ein- und ausschalten oder die Spracheingabe aktivieren. Inhalte aus dem Internet kommen vom Smartphone oder einem Android-Kästchen, das per Bluetooth mit der Brille verbunden ist. ... (uk)

Den vollständigen Artikel finden Sie in c't 24/2012.