AR-Entwicklung

Optimierung von Augmented-Reality-Lösungen mit SoCs

| Autor / Redakteur: Adam Taylor * / Sebastian Gerstl

AR-Praxisfall: Augmented- und Mixed-Reality-Systeme finden zunehmend in Industrie, Militär oder Medizin Anwendung. Häufig kommen hierbei Smart Glasses bzw. intelligente Datenbrillen zum Einsatz, was hohe Ansprüche an Bildverarbeitung im eingebetteten System stellt.
AR-Praxisfall: Augmented- und Mixed-Reality-Systeme finden zunehmend in Industrie, Militär oder Medizin Anwendung. Häufig kommen hierbei Smart Glasses bzw. intelligente Datenbrillen zum Einsatz, was hohe Ansprüche an Bildverarbeitung im eingebetteten System stellt. (Bild: DAQRI)

AR-Systeme finden immer breitere Anwendung, stellen aber hohe Ansprüche an High Performance, Security und Leistungseffizienz. Die All Programmable SoC-Reihe Zynq adressiert diese Aspekte.

Die Erforschung der visuellen Interaktion des Menschen mit seiner Umwelt hat gezeigt, dass die Verarbeitung von Bildern um ein Vielfaches schneller geht als die Erfassung von Informationen in anderen Formaten, etwa beim Lesen geschriebener oder gedruckter Texte. Das Verfahren der datengestützten Realität oder Augmented Reality (AR) ermöglicht, wie sein nächster Verwandter, die virtuelle Realität (VR), dem Nutzer die Erfahrung einer gesteigerten Wahrnehmung der sichtbaren Umgebung.Wesentlicher Unterschied zur VR ist, dass AR zur natürlichen, weiterhin sichtbaren Welt andere visuelle Objekte, Daten oder Texte hinzufügt und sie so erweitert und unterstützt.

Dies ermöglicht dem Nutzer eines AR-Systems die Interaktion mit den Objekten innerhalb der dargestellten Umgebung mit höherer Sicherheit und Effizienz. VR hingegen versetzt den Nutzer in eine synthetisch erzeugte, komplett virtuelle Welt. Auch die Kombination von Augmented Reality und Virtual Reality ist möglich. Dies wird oft als Präsentation einer gemischten Realität (Mixed Reality, MR) für den Nutzer beschrieben.

Viele Menschen benutzen AR-Systeme bereits im täglichen Leben, ohne dies überhaupt zu bemerken. Ein Beispiel dafür ist der Einsatz mobiler Datengeräte zur Navigation im Straßenverkehr oder das Spielen von AR-Games wie Pokémon Go. Das Erste, woran man bei der Erwähnung von Augmented Reality-Systemen und deren Applikationen denkt, ist das so genannte Head-up Display (HUD).

HUDs werden bereits in der Luftfahrt und im Automobilbereich eingesetzt, und zwar in Form von numerischen Informationen, die gut sichtbar, aber transparent in die Frontscheibe einprojiziert werden. Damit werden dem Piloten oder Fahrer vitale Informationen über das Fahrzeug und das Verkehrsgeschehen vermittelt, ohne dass dieser seinen Blick auf den Instrumenten-Cluster richten muss.

Die HUDs sind eine der einfacheren bereits verfügbaren AR-Applikationen. Andere AR-Anwendungen mit weiter gehender Funktionalität, auch in Form von Wearables, werden of als Smart AR bezeichnet. Voraussagen des Marktforschers Tractica gehen davon aus, dass Smart AR um 2020 ein Marktvolumen von 2,3 Mrd. Dollar erreichen könnte.

Augmented-Reality-Applikationen und Einsatzfälle

In allen relevanten Segmenten der Wirtschaft, von industriellen, militärischen und medizinischen Einsätzen bis zu sozialen Einrichtungen findet AR derzeit Eingang in zahlreiche Applikationen und Anwendungssituationen, in denen ihre Adoption werthaltig ist. Im Consumer-Bereich fokussieren diese Applikationen naturgemäß auf die sozialen Medien, wo sie die Möglichkeit zur Erkennung der Gesprächspartner eröffnen und biographische Informationen beisteuern können. AR bietet auch die Fähigkeit zur Lokalisierung und Beurteilung von Produkten, die man als Consumer oft nur schwer näher besichtigen und beurteilen kann, wie etwa Automobile, Boote und Gebäude.

Viele AR-Applikationen basieren auf dem Einsatz von Smart Glasses oder intelligenten Datenbrillen, die bei der Nutzung getragen werden müssen. Derartige Datenbrillen erlauben in Fertigungsumgebungen eine wesentlich höhere Effizienz. Sie ersetzen die gedruckten Anleitungen und Manuals und zeigen dem Anwender, wie bestimmte Teile eines größeren Systems zusammengefügt und montiert werden sollen.

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