Virtual Reality: Die Welt ist nicht genug

Was aber, wenn der Liegestuhl, auf dem Sie sitzen, das einzig Reale ist in dieser Situation? Wenn der Liegestuhl in Ihrem Wohnzimmer steht, dutzende Kilometer nördlich der Alpen und garantiert ohne Bergblick? Wenn Sie stattdessen nur eine Computerbrille auf dem Kopf haben, mit der für Ihr Gehirn täuschend echt die Illusion erzeugt wird, dass Sie auf einer Almterrasse sitzen? Kann man an zwei Orten gleichzeitig sein, der Körper im Wohnzimmer, der Kopf in den Bergen? Und was ist echt, wenn man doch das Panorama sieht, den Wind und die Wärme spürt? Wo immer Sie also gerade sitzen: Halten Sie sich besser gut fest. Denn es könnte sein, dass Sie nach dem Lesen dieses Artikels Ihren Sinneseindrücken nicht mehr so recht trauen …

Garching bei München, ein regnerischer Tag Anfang März. Auf wenigen Quadratkilometern Fläche gibt es hier eine beeindruckende Konzentration von Forschungszentren, Universitätseinrichtungen und Hightech-Unternehmen. Auch das Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften hat hier seinen Sitz. Bekannt ist es vor allem, weil es Herrin über den SuperMUC ist, einen der größten Hochleistungsrechner der Welt. Ziel des Besuchs ist aber das „Zentrum für Virtuelle Realität und Visualisierung“, das Professor Dieter Kranzlmüller hier aufgebaut hat – mit einer direkten Datenleitung an den SuperMUC. Der Name klingt sehr nüchtern. Wenn man das, was man dort gleich zu sehen bekommt, auf dem Nachhauseweg etwas sacken lässt, wäre man auch mit den Bezeichnungen Wunderkammer oder Holodeck einverstanden. Aber bevor es jetzt mit Kranzlmüller, der schon im Eingangsbereich des Instituts wartet, in den Keller des Gebäudes geht, kurz noch etwas Theorie.

Mit Virtual Reality in eine neue Welt eintauchen

Unter dem Begriff Virtuelle Realität – kurz VR für das englische virtual reality –, versteht man allgemein die computergenerierte Simulation einer künstlichen Welt, in die der Betrachter komplett eintauchen und mit der er in Echtzeit interagieren kann. Je mehr Sinne bei dieser Simulation angesprochen werden, desto echter wirkt sie auf den Betrachter. Die echte Welt – mitsamt der in ihr herrschenden Naturgesetze – spielt für ihn dabei nur noch eine untergeordnete Rolle.

Virtuelle Realität ist ein schon ziemlich alter Traum der Menschheit. Lange Zeit blieb sie unerreichbar, weil Computer gar nicht die Grafik- und Rechenleistung hatten, um eine überzeugende Darstellung künstlicher Welten zu ermöglichen. Doch spätestens mit der rasanten Verbreitung von Smartphones und Tabletcomputern hat die Entwicklung immer kleinerer und leistungsfähiger Computerchips und hochauflösender Displays einen neuen Schub erhalten. Und: Moderne Handys verfügen alle über Gyroskope und Geschwindigkeitssensoren – beides unverzichtbare Bausteine, um mit der virtuellen Welt interagieren zu können. Seit dem vergangenen Jahr kommen nun beinahe im Monatsrhythmus neue oder verbesserte VR-Brillen auf den Markt. So heißen diese klobigen, entfernt an eine Taucherbrille erinnernden Masken, die in immer mehr Bereichen unseres Alltags Einzug halten. Museen bieten virtuelle Rundgänge an. Der Reiseveranstalter Thomas Cook hat angekündigt hunderte Reisebüros mit VR-Brillen auszustatten. Ein virtueller Stadtspaziergang in New York zum Beispiel, samt Hubschrauber-Rundflug in 3-D, soll Lust machen, den Trip zu buchen.

Damit das 3-D-Erlebnis überhaupt entstehen kann, befinden sich im Inneren der Brillen zwei Displays, die zwei minimal versetzte Bilder wiedergeben und dem Gehirn damit räumliche Tiefe vortäuschen. Im schon erwähnten Liegestuhl kann man so jede Menge Videos im Internet ansehen, bei denen man einen 360-Grad-Rundumblick hat, während rings um einen das Geschehen weitergeht: Eine Fahrt mit dem Skibob durch Alaska, eine Besteigung der Eiger-Nordwand – täglich kommen neue Inhalte hinzu. Auch die ersten Spielfilme dürften nicht mehr lange auf sich warten lassen. Oder man kann Computerspiele spielen: im dreidimensionalen Raum malen, Monster jagen und Puzzles lösen… Drehen Sie den Kopf, wandert auch das Bild in die entsprechende Richtung weiter, die Illusion ist, je nach Qualität der Brille, ziemlich perfekt. Das kann mitunter zu schmerzhaften Rückkoppelungen mit der echten Realität führen: Wenn man vollkommen in der virtuellen Welt aufgeht – und dabei über das Sofa im Wohnzimmer fällt. Mit der Brille auf dem Kopf sieht man es nicht. Aber da ist es ja trotzdem… Und natürlich ist die Schmuddelecke, die sogenannte Erwachsenenunterhaltung, der wohl am schnellsten wachsende Anwendungsbereich für VR.

Von der Pappbrille bis zur 3-D-Wunderkammer

VR-Brillen gibt es als Bausatz aus Pappe schon für ein paar Euro. Google hat ein Einsteigermodell für rund 80 Euro lanciert. Für beides braucht man als Hardware noch ein passendes Smartphone. Die teureren Modelle, etwa von Oculus (Rift), HTC (Vive) oder Sony (Playstation VR) – mit Preisen zwischen 400 und 1300 Euro –, werden per Kabel an Computer oder Spielkonsole angeschlossen, die man zusätzlich noch braucht.

Alles Spielzeug, im Vergleich zu dem, was Kranzlmüller und seine Mitarbeiter hier im Keller stehen haben. Ihre 3-D-Wunderkammer ist ein begehbarer, knapp drei Meter großer Würfel mit einer offenen Seite. 2,5 Millionen Euro hat die Installation gekostet, inklusive einer Art 3-D-Kinoleinwand daneben – und des Gebäudes drumherum, das extra dafür gebaut wurde. Bevor man die Illusionsmaschine betritt, muss man erst in überdimensionale Filzpantoffel schlüpfen, die am Rand bereitstehen. Dann geht das Licht im Würfel an. Es erscheint ein etwas verschwommener Kreis, der über die Decke und zwei Seiten reicht. Aha. Das ist es jetzt? Dann reicht einem einer von Kranzlmüllers Mitarbeitern ein Steuerungsgerät, das aussieht wie eine extravagante Fernbedienung und eine schwarze 3-D-Brille mit vier Stummelantennen an den Ecken, und plötzlich: Oh. Ohhh. Was ist das? Wow!

Der Kreis ist jetzt eine Kugel, die einem direkt vor der Nase schwebt. Es ist ein Modell der Erde, anhand dessen Geophysiker der Ludwig-Maximilians-Universität München die Strömungen kalter und heißer Schichten im Erdinneren simuliert haben, um die Plattendynamik zu erforschen. Riesige Datenmengen, die ihnen ihre theoretischen Modellen geliefert haben, sind nun visuell umgesetzt und intuitiv erfassbar. Mit einem Steuergerät in der Hand kann man den Erdball groß oder klein ziehen und drehen. Ein Klick und alles bewegt sich, Millionen Jahre Erdgeschichte rasen an einem vorbei, Kontinente trennen sich, im Inneren der Erde steigen warme Massen auf, kalte sinken ab – und mittendrin steht man selbst. Ein mächtiges Werkzeug. In der Industrie sind solche oder noch viel größere „Caves“ bereits Standard, Autohersteller nutzen sie zum Beispiel, um neue Modelle oder Teile zu entwickeln. Echte Prototypen sind weitgehend überflüssig geworden. Dann schalten Kranzlmüllers Kollegen um.

Plötzlich steht man im Kaisersaal der Neuen Residenz in Bamberg. Wobei stehen ist nicht ganz richtig. Man schwebt vielmehr – und wenn man das merkt, erschrickt man ein wenig. Wenn man dann beginnt, etwas mit der Fernbedienung zu spielen, fliegt man durch den Raum. Die Auflösung ist so detailreich, dass sogar die Beschläge an den Türen deutlich hervortreten, wenn man von kurz unter der Decke, scharf an der Wand vorbei nach unten taucht. Kunsthistoriker nutzen die Simulation, um die Perspektiven in dem Prachtbau von allen Positionen zu untersuchen. Kranzlmüllers Wunderkammer ist fast immer ausgebucht. Archäologen lassen hier antike Grabstätten wiedererstehen, Architekten bauen virtuelle Häuser und Klimaforscher simulieren, mit ihren im SuperMUC berechneten Daten, die Erderwärmung. „In fünf bis zehn Jahren könnten wir Visualisierungssysteme mit so einer Rechen- und Grafikleistung zu Hause haben“, sagt Kranzlmüller und zieht sein Handy aus der Anzugstasche. „Mein Smartphone wäre vor 20 Jahren einer der schnellsten Rechner der Welt gewesen.“

100 Millionen VR-Brillen bis 2021?

Das Marktforschungsunternehmen IDC sagt den Brillen eine große Zukunft voraus. Bis zum Jahr 2021 rechnet man dort mit rund 100 Millionen weltweit verkaufter Datenbrillen. Menschen mit VR-Brillen auf dem Kopf könnten in einigen Jahren so alltäglich sein wie heute Menschen, die im Zug oder im Wartezimmer auf ihr Smartphone starren. Das Alleinsein unter Menschen ist scheinbar ein Bedürfnis. Vollkommener kann man es bislang nicht stillen. An der Technik wird es nicht scheitern. Was bislang fehlt, ist eine Killer-App, eine Anwendung, die ein Erlebnis bietet, das über den kurzen Wow-Effekt hinausreicht, der sich einstellt, wenn man eine VR-Brille zum ersten Mal trägt. Und: Einige Nutzer berichten von einer Art Seekrankheit, die sie befällt, wenn sie VR-Brillen nutzen. Diese kann auftreten, wenn der Kopf glaubt, sich in eine Richtung zu bewegen, der Körper aber meldet, dass er auf der Stelle bleibt.

Die virtuelle Realität wird wohl nicht aufzuhalten sein. Auch für die Simulation von Sonne und Wind, die das Liegestuhlerlebnis so real machen könnte, haben die Ingenieure sicher bald eine Lösung. Forscher aus Singapur haben unter dem Namen „Ambiotherm“ gerade erst ein Zubehör-Kit für eine VR-Brille präsentiert: Winzige, schwenkbare Ventilatoren unter dem Display blasen dem Brillenträger je nach Situation mehr oder weniger Wind ins Gesicht. Und ein Wärmepad im Nacken sorgt dafür, dass einem auch unter virtueller Sonne warm wird.

Andererseits: Wenn erst alle zu Hause sitzen und begeistert davon sind, wie perfekt die Simulation des Bergpanoramas ist, könnte man ja auch mal wieder in die Berge fahren. Wetter wird gut.

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