Augmented Reality – Multi-User-Anwendungen als erster Schritt zum Industrial Metaverse

Für eine interaktive Zusammenarbeit mit (inter-) nationalen Projektpartnern erarbeitet das Fraunhofer IKTS Lösungen, die die virtuelle Welt – ein Metaversum – mit einbeziehen. Ziel ist es, dass Projektpartner zusammen im Metaversum an Hardware- und Softwarelösungen arbeiten, die sich dann in die reale Welt übertragen las­sen. Das Metaversum ist dabei nicht ein virtu­eller Abgleich der Realität, sondern ein aktiver Arbeitsplatz, in dem die benötigten Ressourcen und Geräte zur Verfügung gestellt werden. Wichtig ist, dass in der virtuellen Welt die tat­sächlichen Eigenschaften und Bedingungen von Geräten und Materialien simuliert werden. Dafür ist eine Verbindung zu realen Geräten vorstellbar. Aktuell wird für das Metaversum eine Multi-User-Anwendung entwickelt. Dieser erste Schritt befasst sich mit der virtuellen Zusammenarbeit durch Datenbrillen.

Mittels Multi-User-Anwendung gemein-sam agieren

Eine Multi-User-Anwendung erlaubt es, mit mehreren Personen gemeinsam in der virtuellen Umgebung zu agieren. Voraussetzung dafür ist, dass die Teilnehmenden die gleiche Szenenansicht haben. Die Nutzung einer Aug­mented-Reality-Datenbrille ermöglicht eine Überlagerung von virtuellen Informationen mit der Realität. Dank bestehender CAD-Daten können Modelle von Maschinen oder Geräten für die virtuelle Welt aufbereitet (Bild 1) und mit anwendungsfallspezifischen Animationen und Interaktionen erweitert werden. In Verbin­dung mit realen Komponenten sowie einer integrierten Gestensteuerung in der Datenbrille kann eine reale Handhabung in der virtuellen Umgebung simuliert werden. So lassen sich Prüfergebnisse lokal zugeordnet auf drei-dimensionale Objekte projizieren (Bild 2).

Für die aktuelle Anwendung kann aber auch nur ein PC genutzt werden. Bild 3 zeigt, dass die Teilnehmenden in der virtuellen Umge­bung mit einer Kugel dargestellt sind. Die Posi­tion richtet sich nach der Kameraposition des Endgeräts. Die Startposition dient zur Orientie­rung bzw. Positionierung im Raum während der gemeinsamen Nutzung. Diese ist in der Anwendung klar definiert und für alle Teilneh­menden identisch. Für die aktuelle Version der Anwendung ist festgelegt, dass der erste Teilnehmende als Master die Hauptaktivitäten steuert. Objekte können per Gestensteuerung manipuliert und im Raum bewegt werden. Die Bedienung von Buttons ist für alle Teilnehmenden möglich. Damit können Zusatzinformationen aufgerufen und/oder Explorationsdarstellungen ausge­wählt werden. Jede dieser Aktionen ist für alle anderen sichtbar und ermöglicht eine detail­lierte Erläuterung oder Diskussion.

Kommunikation im Metaverse

Die Kommunikation in der virtuellen Umge­bung wird momentan durch eine Chatfunktion ermöglicht. Die Teilnehmenden können zum einen mit der virtuellen Tastatur ein vordefi­niertes Textfeld nutzen und Kommentare für die anderen hinterlassen (Bild 4). Zum anderen können Markierungen als 3D-Schrift oder Zei­chen im Raum platziert werden. Nach der Multi- User-Anwendung folgen weitere iterative Schritte zum Metaversum. Untersucht werden soll, inwieweit Avatare entwickelt und welche Kommunikationswege gefunden werden müs­sen, um eine Zusammenarbeit natürlich wirken zu lassen. Weiterhin wird der Fokus immer stärker auf die Einbindung und Verbindung zwischen realen und virtuellen Geräten gelegt.