Bild zu Microsoft HoloLens, verwendet mit Erlaubnis von Microsoft
Microsoft HoloLens
Was ist HoloLens?
HoloLens von der Firma Microsoft ist ein Mixed Reality / Augmented Reality Headset (Details zur Definition von Mixed Reality und Augmented Reality) mit sehr spezifischen Funktionen zur Darstellung von virtuellen Zusatzinformationen im Blickfeld des Anwenders. HoloLens wurde von Microsoft auf seinem Windows-10-Event in Redmond am 21.01.2015 vorgestellt. Die Hardware erlaubt es dem Nutzer durch ein Visier auf sein reales Umfeld zu blicken und in das Blickfeld halbtransparente visuelle Zusätze, so genannte Hologramme, einzublenden. Diese sind fix an einer Positionen in der Realumgebung verankert. Als Hologramme können einfache 2D Bilder und Darstellungen von Webbrowser- oder Office-Oberflächen wie Word und Excel, bis hin zu animierten 3D Modellen eingebunden werden. Anwender können mit den Inhalten via Gesten-, Blick-, oder Sprachsteuerung interagieren und je nach Anwendung Informationen selbst lesen oder auch in Multi-User Anwendungen Informationen erstellen und mit anderen teilen und austauschen.
Eine der Grundfunktionen der Hololens ist die Rekonstruktion der Umgebung in Echtzeit. Dabei macht das Gerät von seinen verschiedenen optischen und nicht-optischen Sensoren gebraucht und bildet den Raum, in welchem sich der Anwender bewegt, nach. Ist ein Raum bereits “gelernt”, können hinterlegte oder vom Nutzer verankerte virtuelle Zusätze angezeigt, abgespeichert und später erneut geladen werden.
Ankündigung von Microsoft HoloLens (2015)
HoloLens Veröffentlichung
HoloLens wurde im Rahmen der Präsentation von Microsoft Windows 10 (21.01.2015) als “PC der Zukunft” angekündigt und anhand einiger Demos vorgestellt. Im Video werden die Möglichkeiten und ausgewählte Anwendungsgebiete der Technologieplattform vorgestellt und die Vision hinter der neuen Hardware- und Softwareplattform erklärt.
Anwendungen / Demos mit HoloLens von verschiedenen Entwicklern
HoloLens-App by Microsoft
RoboRaid - Mixed Reality Gaming
In RoboRaid wird der Anwender zum Verteidiger seines Wohnzimmers. Die App nutzt das Wissen über die Umgebung und lässt aus den realen Wänden Hologramme in Form von angriffslustigen Robotern kommen. Mittels Fingergesten und Sprachkommando versucht der Spieler die Eindringlinge zu zerstören. Ein spannendes Beispiel dafür, wie neue Möglichkeiten einer “hands-free” Mixed-Reality Plattform für Entertainmentanwendungen genutzt werden können.
HoloLens-App by Microsoft
HoloStudio
Mit HoloStudio verfolgt Microsoft das Ziel jedem Nutzer die Möglichkeit zur Erstellung eigener 3D Inhalte zu geben. Als Beispiel für ein Mixed-Reality Werkzeug zur Erstellung von 3D Inhalten ist HoloStudio eine gelungene Anwendung mit der vergleichsweise einfache 3D Inhalte gestaltet und editiert werden können. Durch HoloStudio werden 3D Objekte im 3D Raum mit Hilfe von intuitiven Gesten und Bewegungen bearbeitet, mit virtualisierten Werkzeugen deren Ursprung in der Realität liegt.
HoloLens-App by Valorem
HoloTour - Mixed Reality Reise
Reisen ohne das Wohnzimmer zu verlassen. HoloTour bietet faszinierende Perspektiven, unglaubliche Aussichten und spannende Entdeckungen, die ein echter Reisender so nie haben könnte. Der Anwender wird auf seiner Reise von einer virtuellen Reiseleiterin (Melissa) begleitet und unterstützt, welche historische und lokale Informationen zusammen mit Kontext bezogenen Einblendungen bereithält und damit beim Anwender das Verständnis für das Reiseziel verbessert. Reisen durch Zeit und Raum ist via HoloLens zumindest virtuell kein Traum mehr.
Wie funktioniert HoloLens?
Microsoft HoloLens ist eine Mixed Reality Brille bzw. ein AR- / MR-Headset, welches dem Anwender virtuelle Überlagerungen mit Kontextbezug zur eigenen Umgebung in das Blickfeld einblendet. Dabei werden Bildinformationen von der HoloLens eigenständig berechnet (kein Bedarf an zusätzlichen Rechnern in Form von Smartphone oder Computer) und in eine Art Brillenglas vor dem Auge des Anwenders hinein projiziert. Die hochauflösende Darstellung virtueller Zusätze (oft marketingwirksam als Hologramme bezeichnet) werden nicht in Pixel gerastert, sondern als Ansammlung von Lichtpunkten dargestellt. Inhalte können nicht nur passiv konsumiert sondern interaktiv erlebt werden, wobei die Steuerung und Interaktion bei Microsoft HoloLens Anwendungen in der Regel über Gesten, Sprachkommandos und Kopfbewegung realisiert wird.
Gestützt wird das beschriebene Erlebnis durch eine Vielzahl von Sensoren und spezieller Software. Diese ermöglichen der Hololens einen Kontextbezug zur Umgebung in Form einer dreidimensionalen Rekonstruktion des Raums herzustellen und zudem die eigene Position und Ausrichtung zu bestimmen. Die wichtigsten Hardware-Elemente im Überblick:
- Vier Kameras: u.a. für die Kopf- und Bewegungssteuerung. Zwei auf jeder Seite, vorne links und rechts
- Eine Tiefenkamera: u.a. für Handtracking (Gestenerkennung) und Rekonstruktion der Umgebung
- 2MP Foto- und Videokamera: Zur Aufnahme von Bild und Video
- Holographische Verarbeitungseinheit (Englisch: Holographic Processing Unit, kurz HPU): Schnittstelle für alle Sensordaten. Verarbeitet diese und berechnet / updatet die Position der Hologramme
- Inertiale Messeinheit (Englisch: Inertial Measurement Unit, kurz IMU): u.a. wird mit Beschleunigungs- und Rotationssensoren die Position- und Rotation-Änderung festgestellt und der HPU zur Verfügung gestellt
Was sind Vorteile von HoloLens im Vergleich zu anderen AR-Lösungen?
MS HoloLens bietet eine faszinierende User-Experience, die nicht zuletzt auf den ganzheitlichen Ansatz von perfekt aufeinander abgestimmten Hardware- und Software-Modulen zurückzuführen ist. Die Plattform beinhaltet eine robuste Tracking-Technologie und zählt zu den ausgereiftesten und besten AR/MR Plattformen im Markt. Als Headset mit Visier bleiben beim Anwender die Hände frei (hands-free Nutzung), wodurch eine Vielzahl bisher undenkbarer Anwendungsfälle möglich werden. Darüber hinaus verfügt HoloLens als Produkt von Microsoft über ein großes Ökosystem (Windows Mixed Reality Produkte im Speziellen und Microsoft Produkte im Allgemeinen), womit ein enormes Potential an Synergien entsteht.
Was sind Nachteile von HoloLens im Vergleich zu anderen AR-Lösungen?
Bedingt durch Produkt-Design ist der verfügbare Platz für Akku und Rechenleistung in der HoloLens stark eingeschränkt. Dementsprechend ist auch die Rechenleistung zwar für ein mobiles Endgerät solide, im Vergleich zu Desktop-PCs für Virtual Reality Anwendung aber klar unterlegen. Auch die Akku-Laufzeit ist begrenzt und reicht zwischen 60 Minuten (volle Belastung) und 6h (bei durchgängig geringer Belastung). Ein weiterer Nachteil ist die geringe Verbreitung des Endgeräts. Anwendungsfälle mit dem Ziel viele Endverbraucher zu erreichen lassen sich nicht umsetzen, was nicht zuletzt daran liegt, dass der Anschaffungspreis sehr hoch ist. Für Szenarien innerhalb eines Konzerns (Schulung von Personal, Steigerung der Produktivität, Demonstration virtueller Inhalte auf Messe, und viele mehr…) ist die HoloLens deutlich besser geeignet, jedoch muss auch hier der Hygienefaktor (Stirnhalterung) berücksichtigt werden.
