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Augmented Reality

By Mai 4, 2020 No Comments

Trends in der Wissenschafts-
kommunikation: Augmented Reality

“We envision that this groundbreaking new way of visualizing scientific data will change the way findings are communicated.”

Arthur Toga, Direktor des Instituts für Neuroimaging and Informatik an der Universität Südkalifornien

Augmented Reality (AR) macht komplexe wissenschaftliche Inhalte leichter verständlich und in drei Dimensionen erfahrbar. Diese Tatsache verspricht ein großes Potential für Anwendungen innerhalb der Wissenschaft. Aber AR kann auch für breite Zielgruppen einen spielerischen Zugang zu sonst schwer erfassbaren Informationen gewähren. Die App Schol-AR macht vor, wie es geht.

Was ist Augmented Reality?

AR beschreibt eine Sammlung von Technologien, welche die reale Umgebung des Nutzers mit einem computergenerierten Bild überlagern1. Im Gegensatz zu Virtual Reality (VR) kann der Betrachter seine eigentliche Umwelt dabei noch wahrnehmen. Auf einem Smartphone- oder Tablet-Bildschirm wird eine Kameraaufnahme der Realität durch weitere visuelle, auditive oder haptische Eindrücke ergänzt. Die betrachteten Simulationen werden dreidimensional dargestellt und in Echtzeit an die Bewegungen des Nutzes angepasst. So entsteht ein interaktives Erlebnis, das abstrakte Daten und Grafiken anschaulich macht2.

Wissenschaftskommunikation: Augmented Reality auf einem Tablet

Beispiel für die Verwendung einer Augmented-Reality-App: Man hält das Tablet vor das Anatomie-Modell und erhält weitere Informationen zu einzelnen Organen. 

Welche Chancen bietet AR?

Unser Gehirn ist daran gewöhnt, dreidimensionale Objekte wahrzunehmen. Darum sind AR-Darstellungen oft intuitiver als 2D-Bilder und werden seltener missverstanden. AR bietet zudem interessante Möglichkeiten, teure oder aufwändige Experimente zu ersetzen: Mikroskopisch kleine Objekte können dabei ebenso gedreht und von allen Seiten betrachtet werden wie astronomisch große. Dabei braucht man für AR weder leistungsstarke Grafikkarten noch teure VR-Headsets – ein einfacher Handybildschirm genügt. So kann eine einmal erstellte Simulation von breiten Zielgruppen unkompliziert und zeitgleich von Zuhause aus betrachtet werden. Gleichzeitig entstehen Schwindelgefühle oder „Motion-Sickness“ wie bei manchen Virtual Reality-Anwendungen.

Anwendungen von AR

In den letzten Jahren haben sich viele verschiedene Anwendungsfelder für AR gezeigt: Schüler und Interessierte betrachten einzelne Zellen von allen Seiten oder folgen einem Medikament durch die Blutbahnen. Chirurgen lassen sich Anleitungen für komplizierte Operationsschritte direkt auf dem Patienten einblenden. Wissenschaftler verstehen Strömungsdynamiken anhand von 3D-Simulationen ebenso wie Architekten strukturelle Eigenschaften von Gebäuden.3 Bisher sind das allerdings alles noch spannende Einzelfälle. Weite Verbreitung findet AR bisher vor allem in populären Spielen wie Pokémon Go.

Die App Schol-AR macht’s vor

Wissenschaftler der University of Southern California (USC) haben eine Smartphone-APP namens Schol-AR entwickelt. Ein einfacher QR-Code reichert etwa Poster, Veröffentlichungen und Präsentationen um AR-Animationen an: App-Benutzer können die Darstellungen an ihrem Smartphone vergrößern, drehen und erkunden, sodass ein realistischeres Bild der zugrundeliegenden Daten entsteht. Arthur Toga, Direktor des Instituts für Neuroimaging und Informatik am USC erklärt: “Science generates very complicated data sets, and we shouldn’t just reduce them to two-dimensional pictures on a piece of paper”.4 Zukünftig ist auch eine Begleitanwendung geplant, mit der Forscher und Wissenschafts-Kommunikatoren selbst interaktive Grafiken in ihre Materialien einbetten können5.

Die App konnte erstmals bei einem in Nature Neuroscience erschienenen Paper getestet werden, was dabei passiert, sieht man im Video.

Insgesamt entstehen aus den neuen Technologien rund um Augmented Reality viele Möglichkeiten für die Wissenschaftskommunikation. Interaktive Simulationen können Verständnis fördern und Begeisterung wecken. Damit eignen sie sich sowohl für Fachpresse und Lehre als auch für breite Laien-Kommunikation. Bisher werden solche Technologien nur sporadisch und vor allem in Laboren eingesetzt. Manche Verfechter prophezeien aber, dass AR in den nächsten Jahren ein Standardwerkzeug der Wissenschaftskommunikation werden könnte.

Bleiben Sie mit convergo auch über andere Trends in der Wissenschaftskommunikation auf dem Laufenden. Zum Beispiel bieten auditive Medien wie Podcasts ebenso interessante neue Möglichkeiten.

(1) Son-Lik Tang ; Chee-Keong Kwoh et al. (1998): Augmented reality systems for medical applications. In: IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine (17/3).
(2) Gregory Kipper (2013): What Is Augmented Reality? In: Augmented Reality, Seite 1-27.
(3) Alan B.Craig, William R.Sherman et al. (2009): Science Applications. In: Augmented Reality, Seie 109-143.
(4) Beatrice Gao (2019): Augmented reality app helps scientific communication among scholars. In: USC Annenberg Media.
(5) Schol-AR: Augmented Reality for Scholarly Research & Communication.