Tech­no­logie

Was 3D und Virtual Reality verbindet

Von Julia Martinez

Eine kleine Historie der 3D Brille

Wir Menschen haben zwei tolle Bega­bungen: unsere blühende Fantasie und ein nimmer­satter Erfin­der­geist. Hier sind die aufre­gendsten Meilen­steine, die beide in der Geschichte drei­di­men­sio­naler Bild­gebung mitein­ander verbinden.

Ein ewiger Begleiter auf dem Weg zum über­zeu­genden 3D-Erlebnis sind die Miss­ver­ständ­nisse. 3D-Brille, VR-Headset, HMD, Immersion – da steigen viele aus. Außerdem hat die jüngst rasante Entwicklung der Tech­no­logie eine beein­dru­ckende Vielzahl von Anwen­dungs­mög­lich­keiten hervor­ge­bracht, die immer wieder Unbe­hagen weckt. So sind Virtual Reality-Headsets bzw. VR-Brillen für manche immer noch bloße Science Fiction-Acces­­soires, die gleich­zeitig faszi­nieren und ein bisschen Angst machen.

James Bond als „Mad Scientist“

Ein Produkt dieser zwie­späl­tigen Haltung ist der Hollywood-Block­­buster „The Lawn­mower Man“ (Der Rasen­mä­hermann) von 1992. Pierce Brosnan mimt darin – drei Jahre vor seinem ersten Auftritt als James Bond – den verrückten Wissen­schaftler, der sein Labor voller VR-Technik zur kogni­tiven Leis­tungs­stei­gerung einzu­setzen versucht. Der Film, der heute dank seines B‑Movie-Charmes Kult­status hat, ist eine High-Tech-Version von Mary Shelleys Roman über Viktor Fran­ken­stein, dem jungen Schweizer, der einen künst­lichen Menschen erschaffen will, aber ein Monster kreiert.

Die 3D-Brille

Aber eins nach dem anderen. Denn lange vor der VR-Brille gab es die klas­sische 3D-Brille. Deren Geschichte ist nämlich beinahe so alt wie Mary Shelleys Grusel­ge­schichte selbst. Das erste so genannte Stereoskop des Briten Sir Charles Wheatstone datiert 1838! Das Konzept ist simpel und bis heute gültig. Jedes 3D-Bild setzt sich aus zwei Bildern zusammen – für jedes Auge eins. Sie unter­scheiden sich durch die Perspektive, aus der das jeweilige Bild aufge­nommen wurde. Dabei wird das Prinzip unseres natür­lichen Sehens simu­liert. Denn unsere Augen sehen eben­falls aus leicht verschie­denen Blick­winkeln. Im Hirn werden diese beiden über die Sehnerven empfan­genen Bilder erst zu einem räum­lichen Bild „zusam­men­ge­setzt“. Sie unter­scheiden sich durch die Perspektive, aus der das jeweilige Bild aufge­nommen wurde. Dabei wird das Prinzip unseres natür­lichen Sehens simu­liert. Denn unsere Augen sehen eben­falls aus leicht verschie­denen Blick­winkeln. Im Hirn werden diese beiden über die Sehnerven empfan­genen Bilder erst zu einem räum­lichen Bild „zusam­men­ge­setzt“. Das Stereoskop wurde ein Hit und lebte als Spielzeug für Groß und Klein fort – z.B. als „View-Master“ bis in die 80er Jahre. Wer Lust hat, kann sich ja mal bei Ebay danach umschauen.

Stereoscoop Viewmaster

Stereoscoop View­master

Mit der Zukunft auf einer Wellen­länge

Aber natürlich ging die Entwicklung weiter, schließlich konnten statische Bilder, selbst in 3D,  längst nicht so begeistern wie das Para­de­stück der Massen­kultur – das Kino! Gegen dieses Story­telling hatte das einsame Starren in einen kleinen Auto­maten keine Chance. In den 1920er Jahren war es soweit: 3D-Bilder lernten das Laufen. Dafür wurden speziell präpa­rierte Brillen entwi­ckelt, um die auf der Kino­leinwand über­la­gerten Bilder im Hirn des Betrachters als „drei­di­men­sional“ erscheinen zu lassen. Heute gibt es mindestens sechs verschiedene Tech­niken dafür; über­wiegend wird mit pola­ri­siertem Licht gear­beitet. Den Grund­stein für einen ersten Boom von 3D-Filmen in Farbe legte der Erfinder Edwin Land, Mitbe­gründer des Unter­nehmens Polaroid. Er entwi­ckelte ein neues Verfahren, das auf der Welt­aus­stellung 1939 in New York für Furore sorgte. Der Titel des Films – „In Tune with Tomorrow“ – war dann auch program­ma­tisch für das seither blühende Image der 3D-Tech­­no­­logie.

Anfang der 50er Jahre kamen zahl­reiche „drei­di­men­sionale“ Hollywood-Block­­buster in die Kinos. Ein Grund war, dass in den USA das Fern­sehen damals schon mit dem Kino zu konkur­rieren begann. Nun setzte man also verstärkt auf den Enter­­tainment-Faktor 3D. Selbst eine Ikone wie Alfred Hitchcock wurde genötigt, seinen Thriller „Dial M for Murder“ (1954) in 3D-Technik zu filmen. Ausge­rechnet good old Alfred, dessen beruf­liche Anfänge noch in der Stumm­filmära lagen! Seine Kame­ra­ein­stel­lungen wählte er eigentlich danach aus, Story und Figu­ren­zeichnung visuell optimal zu vermitteln. Jetzt musste er plötzlich unge­wöhn­liche Kame­ra­winkel wählen, um den 3D-Effekt möglichst spek­ta­kulär zu insze­nieren. Da sich die erste 3D-Euphorie damals aber schon wieder legte, wurde der Film nur in den USA in 3D gezeigt.

Digi­tales Comeback

Immer wieder gab es kleinere 3D-Come­­backs – selbst im Fern­sehen. Manche werden sich noch an die expe­ri­men­tellen TV-Ausstrah­­lungen in den 70er Jahren erinnern, für die TV-Zeit­­schriften und Tages­zei­tungen eine schlecht sitzende, aber kostenlose 3D-Brille als Beilage ausgaben. Damit verwan­delte sich das Farb­fern­sehen durch die veraltete, aber eben günstig zu produ­zie­rende Farb­fil­ter­technik wieder ins Schwarzweiß-Fern­­sehen. Mit dem Fort­schritt des digi­talen Bild­ge­bungs­ver­fahrens und der tech­ni­schen Ausrüstung vieler Multiplex-Kinos kam es zu Beginn des 21. Jahr­hun­derts zu einer echten Renais­sance des 3D-Kinos. Zumindest für Technik-Afici­o­­nados bildete der compu­ter­ani­mierte Fanta­sy­streifen „Beowulf“ von 2007 mit (einer digi­talen) Angelina Jolie einen ersten Höhe­punkt. Künst­le­risch war der Film ein Debakel, aber die beein­dru­ckenden 3D-Effekte sorgten für Aufsehen. Eine welt­weite Zäsur des Genres schuf James Cameron mit „Avatar“ (2009). Das Science-Fiction-Fantasy-Epos übertraf auch kommer­ziell alle Erwar­tungen und ist letztlich mit dafür verant­wortlich, dass hoch­wertige 3D-Produ­k­­tionen und so auch die 3D-Brille kaum mehr aus den Kinos wegzu­denken sind. Aber nicht nur dort. Mit Flach­bild­schirmen und Beamern ist 3D heute auch zuhause möglich.

Leben in künst­liche Welten

Ein Problem gibt es dennoch mit der beschrie­benen Entwicklung. Denn 3D-Film und 3D-Brille verdammen den Nutzer zur Passi­vität. Die Imagi­nation bleibt auf die Leinwand-Projektion beschränkt. Wie viel span­nender wäre es, komplett in eine künst­liche 3D-Welt, also eine virtuelle Realität einzu­tauchen, sich darin zu bewegen, darin aktiv zu werden? Diesen Traum haben viele Erfinder und Inge­nieure seit den 50er Jahren verfolgt.

Einer davon war Morton Heilig. Sein Sensorama entwi­ckelte er ab 1955 bis zur Paten­tierung 1962. Es simu­lierte z.B. eine Motor­rad­fahrt durch Manhattan – Schräglage, Wind und Geruch inklusive, aber ohne echte Inter­ak­ti­vität. Und wegen der teuren Produktion auch ohne kommer­zi­ellen Erfolg. Im Auftrag der U.S. Air Force entwi­ckelte Thomas Furness ab 1966 einen Flug­si­mu­lator, das „Super Cockpit“, in dem bereits im Helm inte­grierte Displays (HMD = Head Mounted Display) zum Einsatz kamen.

Sword of Damocles

Die erste funk­tio­nie­rende VR-Brille, mit der man sich selbst­ständig im Raum bewegen konnte, schuf 1968 Ivan Sutherland, ein us-ameri­­ka­­ni­­scher Pionier der Compu­ter­grafik und VR-Technik. Die umständ­liche Mechanik oberhalb des Gerätes verführte wohl zu dem martia­li­schen Namen „Damo­kles­schwert“ (Sword of Damocles). Das Gerät und die erzeugten Bilder machen aus heutiger Sicht deutlich, wie weit der Weg damals noch war, um eine über­zeu­gende Inter­ak­ti­vität mit virtu­ellen Bildern zu schaffen.

Suther­lands „Damokles Schwert”

Entwick­lungen ab den 1980ern

Selbst das Virtual Envi­ronment Display System der NASA aus den 80er Jahren war an die Quali­täts­grenzen der damals verfüg­baren Compu­ter­grafik gebunden. Nichts­des­to­trotz führte dieses Programm zum aktu­ellen Virtual Reality Lab der Welt­raum­be­hörde, in dem Astro­nauten u.a. für Einsätze außerhalb der Inter­na­tio­nalen Raum­station trai­niert werden. Härter wogen die Probleme mit der attrak­tiven Darstellung für die Compu­­ter­­spiel-Industrie. Seit den 90ern rang sie um die kommer­zielle Nutzung von drei­di­men­sio­naler Virtua­lität und Inter­aktion in compu­ter­ge­ne­rierten Welten. Forte, Sega, Sony und Nintendo – sie alle schei­terten auch daran, dass die für Konsu­menten bezahlbare Compu­ter­leistung noch nicht für groß­artige Spiel­erleb­nisse ausreichte.

Schließlich war es 2013 das Oculus Rift VR-Headset, das den Durch­bruch brachte. Über Crowd-Funding finan­ziert bot die Oculus Rift der Spiel­ge­meinde enorme Vorteile gegenüber den Vorgängern. Die 3D-Darstellung in Echtzeit war über­zeugend, das Blickfeld bis dahin uner­reicht.

Neueste Entwick­lungen

Seither kamen fort­laufend neue Modelle auch anderer Hersteller auf den Markt, z.B. HTC Vive, Samsung Gear VR, Oculus Go oder auch Index VR. Mitt­ler­weile kommen manche Systeme kabellos und teil­weise sogar ganz ohne weitere Hardware aus. Und längst wird die Tech­no­logie in vielen verschie­denen Bereichen der Gesell­schaft einge­setzt. Neben der Wissen­schaft, Lehre und der Medizin auch im Immo­bi­li­en­mar­keting. Während in den USA Wohnungen und Häuser schon intensiv über VR-Tech­­no­­logie vermarktet werden, besteht in Europa noch viel Entwick­lungs­po­tenzial. Aber das ist ein Thema für sich.

 

 

Bild­nachweis

Titelbild: Sergey Nivens/Shutterstock.com

Ivan Suther­lands „Damokles Schwert“: Sutherland HMD. 2017

View-Master: Wiki­pedia

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