Virtual-Reality und Augmented-Reality zur 3D-Echtzeit-Interaktion mit der realen Anlage und dem digitalen Zwilling

Inhalt:
Die Interaktion mit dem Computer hat in den letzten Jahrzehnten einen tiefgreifenden Wandel erfahren, von Lochkarten über Terminals und Personal Computern hin zu Touchscreen-Geräten. Die Interaktion mit technischen Systemen über Datenbrillen und Headsets scheint nun der nächste logische Schritt zu sein, dessen Umsetzung durch die Verfügbarkeit von günstiger Hard- und Software für Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) bereits in vollem Gange ist. So sind aktuell im kommerziellen Bereich bereits diverse Projekte mit Google Glas umgesetzt worden. (Auch wenn Google Glass streng genommen nicht der Definition von AR entspricht, so kann die Technologie doch als ein Türöffner für den Einsatz von Datenbrillen ange-sehen werden.) Unter VR versteht man dagegen eine rein digitale, durch den Computer generierte Umgebung, die man wahrnimmt und mit der man interagieren kann, so als ob sie echt wäre. Zwischen der realen Umgebung auf der einen Seite und der rein virtuellen Umgebung auf der anderen Seite gibt es einen kontinuierlichen Übergang, das sogenannte „Virtuality Continuum“. Anwendungen in diesem Kontinuum werden als Mixed Reality (MR) Anwendungen bezeichnet. In diesem Kontinuum liegt AR, welches die reale Umgebung um virtuelle Objekte erweitert, die im dreidimensionalen Raum registriert sind und mit denen man in Echtzeit interagieren kann. Die technologische Entwicklung in diesen Bereichen wird überwiegend von internationalen Konzernen wie Microsoft, Google, facebook, htc und Sony getrieben. Zusätzlich gründen sich immer wieder zumeist gut finanzierte Startups in diesem Bereich. Die immer preiswerteren und technologisch fortschreitenden Produkte (insbesondere für den Consumer Markt) rücken somit die Themen ein weiteres Mal in den Focus der Industrie und werden als eine konkrete Umsetzungsmaßnahme im Umfeld Industrie 4.0 betrachtet. Vorteile lassen sich über den gesamten Lebenszyklus des Produktes in den Bereichen Produktdesign, Produktionsplanung, Marketing, Vertrieb, Engineering, Inbetriebnahme, Betrieb sowie Service und Modernisierung von Systemen und Anlagen aufzeigen. In Kapitel 2 werden die Anwendungsszenarien für Virtual Reality in der Automatisierungstechnik eingeführt und anhand eines konkreten Umsetzungsbeispiels demonstriert.