Virtual und Augmented Reality : Status quo, Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen. TA-Vorstudie

Als Virtual Reality (VR) wird eine computergenerierte Simulation realer oder fiktiver Umwelten bezeichnet. Nutzer tauchen mithilfe von Mensch-Maschine-Schnittstellen (z. B. eine VR-Brille) in virtuelle Umgebungen ein und können mit diesen interagieren. Bei der Augmented Reality (AR) handelt es sich um eine computergestützte Erweiterung der wahrnehmbaren Realität. Hier werden Informationen wie Texte, Bilder oder virtuelle Objekte in das Sichtfeld der Nutzer eingeblendet, wie beispielsweise Arbeitshinweise in die Brille eines Montagemitarbeiters oder eines Head-up-Displays im Cockpit.
Anwendungen von VR und AR haben in den letzten Jahren in vielen privaten wie beruflichen Anwendungszusammenhängen stark an Bedeutung gewonnen. Es ist davon auszugehen, dass diese Technologien die Digitalisierung des Alltags weiter vorantreiben werden, indem sie die Integration von sozialer Interaktion, Mediennutzung, Konsum und Unterhaltung im digitalen Raum befördern.
Der TAB-Arbeitsbericht nimmt die allgemeinen Herausforderungen, die aus der Verschränkung realer und virtueller Umwelten resultieren, genauso in den Blick wie die anwendungsspezifischen Technologiepotenziale und -folgen. ... mehrNeben den sich abzeichnenden technologischen Entwicklungen werden ausführlich die vielfältigen VAR-Anwendungsfelder und -beispiele vorgestellt, Herausforderungen der zukünftigen Entwicklungen und daran geknüpfte Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft benannt sowie resultierende Gestaltungs- und Regulationsbedarfe abgeleitet.

Inhalt
Zusammenfassung 9
1 Einleitung 17
2 Definition, technische Entwicklung, wirtschaftliche Bedeutung 19
2.1 Ursprung und aktuelle Bedeutung 19
2.2 Definitionen und Abgrenzungen: Virtual, Augmented und Mixed Reality 20
2.3 Technologische Grundlagen 21
2.3.1 Eingabe 22
2.3.2 Verarbeitung 23
2.3.3 Verbreitung 24
2.3.4 Aus- bzw. Wiedergabe 24
2.4 Wirtschaftliche Bedeutung und Entwicklungen 29
2.4.1 Marktentwicklung und -potenziale 30
2.4.2 Unternehmen und Wettbewerb 32
3 Anwendungsfelder 35
3.1 Medien und Unterhaltung 36
3.1.1 (Computer-)Spiele 36
3.1.2 Soziale virtuelle Realität 37
3.1.3 Film und Fernsehen 38
3.1.4 Pornografie 39
3.1.5 Location-based Entertainment 39
3.1.6 Edutainment 39
3.1.7 Immersiver Journalismus 41
3.1.8 Übertragung von (Live-)Veranstaltungen 42
3.1.9 Resümee 42
3.2 Arbeit und Produktion 43
3.2.1 Assistenzsysteme für Produktion, Wartung und Logistik 43
3.2.2 Design, Prototyping und Produktentwicklung 44
3.2.3 Virtuelle Geschäftstreffen und Konferenzen 45
3.2.4 Visualisierung komplexer Daten 45
3.2.5 Assistenzsysteme im Bereich Mobilität und Verkehr 46
3.2.6 Visualisierung von Bauprojekten 46
3.2.7 Simulation und Training 47
3.2.8 Resümee 47
3.3 Handel und Konsum 48
3.3.1 Werbung und Marketing 48
3.3.2 Produktpräsentation und –vertrieb 49
3.3.3 Virtuelle Geschäfte und Kaufhäuser 50
3.3.4 Resümee 50
3.4 Medizin und Pflege 51
3.4.1 Therapie psychischer Erkrankungen 52
3.4.2 Schmerzkontrolle 52
3.4.3 Unterstützung bei Rehabilitation und Demenzbehandlung 53
3.4.4 Assistenz bei Diagnosestellung und Operationen 54
3.4.5 Resümee 55
3.5 Schutz und Sicherheit 56
3.5.1 Militärisches Einsatztraining, Kriegsführung und Behandlung von Nachkriegseffekten 56
3.5.2 Vorbereitung auf Rettungseinsätze und Katastrophenschutz 57
3.5.3 Resümee 58
3.6 Schule und Hochschule 58
4 Thesen 61
4.1 Technologie 61
4.1.1 Voraussetzungen für künftige Entwicklungen 61
4.1.2 Zukünftige Entwicklungspfade 63
4.1.3 Merkmale zukünftiger VR- und AR-Technologien 66
4.1.4 Interdependenzen mit anderen technologischen Entwicklungen 68
4.2 Gesellschaft 68
4.2.1 Einfluss auf das alltägliche Leben 68
4.2.2 Erweiterung sozialer Interaktion 70
4.2.3 Zugang zu und Kontrolle von Inhalten 72
4.2.4 Stärkung von Empathie und Partizipation 73
4.2.5 Gefahren manipulierter und manipulativer Inhalte 74
4.3 Wirtschaft 76
4.3.1 Marktentwicklung und -durchdringung 76
4.3.2 Gründungsdynamik und Start-ups 79
4.3.3 Treibende Akteure, Wertschöpfung und Geschäftsmodelle 80
5 Chancen und Herausforderungen für Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft 85
5.1 Chancen 85
5.2 Risiken 88
5.3 Handlungsfelder 89
5.3.1 Gesetze und Regeln für den virtuellen Raum 90
5.3.2 Physische und psychische Folgen 92
5.3.3 Technologiemissbrauch durch Manipulation 94
5.3.4 Innovationslandschaft: Forschung, Entwicklung und Verwertung 95
6 Literatur 99
7 Anhang 109
7.1 Interviewpartner 109
7.2 Analyse wissenschaftlicher Aktivitäten im internationalen Vergleich 109
7.3 Abbildungen 114
7.4 Tabellen 115
7.5 Glossar 115