Diese Website verwendet Cookies, Google Analytics und zeigt interessenbezogene Werbung. Datenschutzhinweise öffnen ... Einverstanden

Was ist "Virtuelle Realität" (virtual reality)?

Eine virtuelle Realität (engl: "virtual reality", kurz "VR") besteht aus künstlich erzeugten Daten, die den menschlichen Sinnen so angeboten werden wie natürliche Signale aus der Umgebung. Das, was wir Menschen als "Realität" bezeichnen, ist ein Konstrukt in unserem Gehirn: ein neuronales Muster, gebildet aus Milliarden von Nervenzellen und Verknüpfungen. Diese Realität wächst im Laufe unseres Lebens und verändert sich gleichzeitig permanent. Mithilfe unserer Sinneszellen nehmen wir (physikalische) Informationen aus unserer Umgebung auf und integrieren sie in unsere Realität.

Virtuelle Realität mit der Oculus Rift VR-Brille
Virtuelle Realität mit der Oculus Rift VR-Brille - Bildquelle: OculusVR

Bis vor wenigen Jahren war klar: die Umwelt um uns herum stellt die "echten" Daten bereit - das Konstrukt in unseren Köpfen bezeichnen wir als Realität. Aufgrund der physikalischen Gesetze werden Ursache und Wirkung der uns umgebenden Welt als ähnlich wahrgenommen - in unserer Kommunikation können wir uns also über "die eine, echte Realität" unterhalten und stellen dabei ein hohes Maß an Übereinstimmung fest.

VR ist kein "Hirnzustand"

In unserem Gehirn unterscheidet sich die virtuelle Realität nicht von der "echten Realität" - beides funktioniert im Prinzip identisch. Das ist auch der Grund, warum VR als Erfahrungszustand so eine Faszination ausstrahlt. Der Unterschied liegt vielmehr in den Daten, die von unseren Sinnesorganen wahrgenommen werden.

Virtuelle Realität
Virtuelle Realität - Bild: ICIDO GmbH, Quelle: Wikimedia

Eine virtuelle Realität ist also eine vom Computer errechnete Umgebung, die Schnittstellen hat, die wir mit menschlichen Sinnen wahrnehmen können.

Zu diesen Schnittstellen gehören unter anderem:

  • VR-Brillen
  • Datenhandschuhe
  • Kopfhörer, Surround-Sound-Systeme
  • Geruchssimulatoren

Wenn künstlich erzeugte Daten unsere Sinneszellen so anregen, als wären sie von natürlichen Veränderungen in unserer Umwelt erzeugt, kann man "virtueller Realität" erfahren.

Man kann auch sagen: virtuelle Realität gaukelt unserem Gehirn eine echte Realität vor, weil unsere Sinneszellen die Daten aus der VR wie echte Daten verarbeiten - oder zumindest annähernd.

Matrix als "vergessene Welt"

Solange einem aufgrund der Erinnerung bewusst ist, dass die aktuelle Realität im Kopf durch künstlich erzeugte Daten hervorgerufen wird, ist das kein Problem. In aller Regel können (noch) nicht alle Sinne durch simulierte Daten beeinflusst werden, sondern vorwiegend zwei (optisch und akustisch). In dem Science-Fiction-Film "Matrix" wird jedoch genau das thematisiert: was, wenn wir vergessen, dass die Daten um uns herum künstlich erzeugt werden? Was, wenn die Realität in unserem Gehirn ausschließlich durch manipulierte Daten erzeugt wird? Auch der Film Inception und zahlreiche weitere thematisieren dieses Unsicherheit: Woher wissen wir eigentlich, wie die Daten, die unsere Sinneszellen wahrnehmen, erzeugt wurden?

Wie wird eine Virtuelle Realität erzeugt?

Die Welt um uns herum ist extrem komplex. Auf Grundlage der Naturgesetze interagieren kleinste Teilchen miteinander, woraus sich immer größer werdende Strukturen bilden. Erst ab einer bestimmten Größe können wir Menschen diese sich verändernden Strukturen wahrnehmen.

Die "Virtuelle Welt" kann auf zwei Weisen erzeugt werden:

  • mit einer echten Kamera: Ergebnis ist eine Art "3d-Kinoerlebnis"
  • mit Computern

Computer-generierte Welten werden in vektorisierten 3-d- Umgebungen konstruiert (mit x, y, z Koordinaten). In diesem "Raum" gelten algorithmisch definierte "Naturgesetze". Auf Basis dieser Naturgesetze werden Gegenstände und Figuren in dem dreidimensionalen Raum berechnet. Zeit ist - wie in der Realität - Bewegung.

3d Optik mit Hilfe der Perspektive
3d Optik mithilfe der Perspektive

Die Möglichkeiten für die Entwicklung virtueller Welten werden mit zunehmender Technik immer besser. Die folgende Abbildung zeigt das "Sensorama", eine Art Vorläufer des 3d-Kinos bzw. der VR-Brille:

Sensorama
Sensorama - Bild: Minecraftpsyco, Quelle: Wikimedia

Wofür braucht man Virtuelle Realität?

VR wurde wie so vieles zunächst in militärischen Zusammenhängen entwickelt und wird noch heute benutzt. Das Erlernen von räumlichen Zusammenhängen in einer simulierten Welt gilt als gutes Training für Soldaten, die in einem unbekannten Gebiet agieren sollen.

Auch die bekannten Flug-Simulatoren sind eine Virtuelle Realität, mit denen Flugschüler trainieren und verschiedene, auch kritische Situationen "durchspielen". In einem Flugsimulator ist die 3-d-Welt quasi perfekt simuliert: vom visuellen Bild, über die akustischen Signale bis hin zur Bewegung des Raumes spürt man alles so wie in echt.

In Wissenschaft und Forschung eröffnen virtuelle Welten völlig neue Erkenntnis-Horizonte. Die Simulationen dienen dabei freilich nicht dem Zweck, eine "virtuelle Welt" im Kopf des Wissenschaftlers zu erzeugen. Stattdessen soll anhand der virtuell erzeugten Umgebung die Wirkung bestimmter Veränderungen erforscht werden. Was passiert, wenn ein Auto vom Dach eines Hochhauses fällt? Was passiert bei einem Seebeben im Atlantik?

Vorteil der Virtuellen Realität: niemand kommt zu Schaden, Zerstörungen sind nicht echt. Nachteil: Unsicherheit, ob man sich bei den Ausgangsvariablen oder den Wirkzusammenhängen nicht verrechnet hat. Und: der "Zufall" spielt im echten Leben eine Rolle, die sich in der virtuellen Welt nicht planen lässt. Das folgende Video der Frauenhofer Gesellschaft stammt aus dem Jahre 2009. Es richtet sich an Kinder und erklärt sehr einfach, welche Möglichkeiten die VR bietet.

Virtuelle Realität in Computer-Spielen

Der Begriff "Virtuelle Realität" wird heute überwiegend im Kontext von Computerspiele benutzt.

Mit Hilfe von Hardware-Geräten (VR-Brille, Datenhandschuh, Dolby-Soundumgebungen) kann man mehrere Sinne so ansprechen, wodurch im Kopf des Spielers eine virtuelle Realität erzeugt wird, die einen emotional deutlich stärken mitreißt. Das Spiel-Erlebnis ist weitaus intensiver und erregender (Aus diesem Grund ist auch die Porno-Industrie an einer schnellen Weiterentwicklung der entsprechenden Technologie interessiert).

Dank immer schneller rechnender Computer wächst die Komplexität virtueller Welten rasant an. Die heutige technische Hürde liegt vor allem in der schnellen Darstellung der visuellen Welten. Moderne VR-Brillen zeigen die virtuelle Realität zwar schon relativ echt, aber eben noch nicht perfekt. Bislang fühlt man sich nach wie vor wie in einem "echten Comic".

Virtuelle Realität
Virtuelle Realität

Ressourcen

Weiterlesen?