Design4real VR AR Agentur

Augmented Reality & Technik:
Wie funktioniert Tracking in der AR?

AR Tracking
Augmented Reality (AR) fasziniert uns, indem sie digitale Inhalte nahtlos in die reale Welt integriert. Das ermöglicht Spiele wie PokemonGO und Apps, die uns beispielsweise beim Möbelkauf helfen. Augmented Reality hat in den letzten Jahren eine zunehmend auch eine wichtige Rolle in der Welt der Technologie und des Marketings eingenommen.
 
Mit AR können Nutzerinnen und Nutzer ihre Umgebung durch ein mobiles Gerät wie ein Smartphone betrachten und mit virtuellen Objekten oder Informationen ergänzen. Eine wichtige Komponente von AR ist das Tracking, das die genaue Positionierung von virtuellen Objekten in der realen Welt ermöglicht. 
 
Ob beim Spielen, Einkaufen oder Lernen – AR-Erlebnisse wären ohne präzise Tracking-Technologien undenkbar. Diese Technologien sorgen dafür, dass digitale Objekte exakt positioniert werden und mit der Umgebung des Nutzers interagieren können. In diesem Artikel erklären wir, was Tracking in AR bedeutet, welche Technologien dafür eingesetzt werden, und zeigen Beispiele aus der Praxis.
 

Was bedeutet Tracking in AR?

Tracking ist der Prozess, mit dem AR-Systeme die Position und Orientierung des Nutzers sowie seiner Umgebung in Echtzeit erfassen. Ziel des Trackings ist es, digitale Inhalte stabil und präzise in der physischen Welt zu verankern.

Wichtige Funktionen des Trackings:

  • Bestimmung der Position von Geräten (z. B. Smartphones, AR-Brillen) im Raum.
  • Identifikation und Analyse von Umgebungsmerkmalen wie Wänden, Böden oder Möbeln.
  • Verfolgung der Bewegung des Nutzers, um digitale Inhalte dynamisch anzupassen.

Ohne zuverlässiges Tracking wären AR-Anwendungen ungenau, instabil oder unbrauchbar.

Wichtige Tracking-Technologien in AR

  1. SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)
    SLAM ist eine der fortschrittlichsten Tracking-Technologien. Sie ermöglicht AR-Systemen, in Echtzeit eine Karte der Umgebung zu erstellen und gleichzeitig ihre eigene Position darin zu bestimmen.

    • Vorteile: Ideal für komplexe Umgebungen und markerlose Anwendungen.
    • Beispiel: AR-Brillen wie Microsoft HoloLens nutzen SLAM, um virtuelle Objekte präzise zu platzieren.
  2. Markerbasiertes Tracking
    Hierbei werden visuelle Marker wie QR-Codes oder spezielle Muster verwendet, die von der Kamera erkannt werden. Die Marker dienen als Ankerpunkt für digitale Inhalte.

    • Vorteile: Einfach und zuverlässig, insbesondere für Indoor-Anwendungen.
    • Beispiel: AR-Werbung auf Plakaten oder in Magazinen, die über QR-Codes aktiviert wird.
  3. Markerloses Tracking
    Markerloses Tracking nutzt Algorithmen, um natürliche Merkmale der Umgebung (z. B. Kanten, Flächen) zu erkennen. Dadurch können Inhalte auch ohne Marker platziert werden.

    • Vorteile: Flexibilität und Anwendung in jeder Umgebung.
    • Beispiel: IKEA Place App, die Möbel in Echtzeit in den Raum projiziert.
  4. GPS-Tracking
    Für ortsbasierte AR-Erlebnisse wird GPS-Tracking eingesetzt. Die Position des Nutzers wird mithilfe von Satellitensignalen bestimmt, um digitale Inhalte auf geografische Daten zu stützen.

    • Vorteile: Ideal für Outdoor-Anwendungen und große Areale.
    • Beispiel: Pokémon GO, das GPS für die Platzierung von PokéStops und Arenen nutzt.
  5. Kamera-basierte Technologien
    Kameras dienen als Hauptsensoren für die meisten AR-Anwendungen. Sie erfassen visuelle Daten, die durch KI und Algorithmen analysiert werden, um die Umgebung zu verstehen.

    • Vorteile: Kombination mit anderen Technologien wie SLAM oder Marker-Tracking möglich.
    • Beispiel: Snapchat-Filter, die Gesichtserkennung mit Kameradaten nutzen.
 

Anwendungsbeispiele für AR-Tracking-Technologien

Tracking-Technologien bilden das Herzstück jeder erfolgreichen Augmented-Reality-Anwendung. Sie sorgen dafür, dass digitale Inhalte präzise in der realen Welt verankert werden, unabhängig davon, ob es sich um GPS-gestützte Erlebnisse im Freien oder SLAM-basierte Visualisierungen in Innenräumen handelt. Von spielerischen Anwendungen wie Pokémon GO bis hin zu praktischen Lösungen in der Industrie zeigt sich, wie vielseitig Tracking-Technologien eingesetzt werden können. Hier sind einige der spannendsten Anwendungsbeispiele, die die Potenziale von AR in verschiedenen Branchen verdeutlichen.

  1. Spiele und Unterhaltung

    • Pokémon GO: Nutzt GPS und Kameradaten, um Pokémon in der realen Welt erscheinen zu lassen.
    • Snapchat-Filter: Kamera-basierte Algorithmen, um AR-Elemente an Gesichtern zu verankern.
  2. Einzelhandel und E-Commerce

    • IKEA Place App: Ermöglicht es, Möbel mit markerlosem Tracking in den eigenen Räumen zu visualisieren.
    • Virtuelle Anproben: Markerlose Technologien werden verwendet, um Kleidung oder Make-up in Echtzeit anzupassen.
  3. Industrie und Wartung

    • AR in der Industrie: SLAM wird genutzt, um Maschinen in einer Umgebung zu erkennen und Wartungsanweisungen in Echtzeit einzublenden.
  4. Bildung und Schulungen

 

Herausforderungen und Zukunft des AR-Trackings

Eine wichtige Limitation ist die Begrenzung der Hardwareleistung. In der Regel benötigt AR-Tracking eine Menge an Rechenleistung, um die Position der virtuellen Objekte in der realen Welt genau zu bestimmen. Wenn die Hardware des Geräts nicht ausreichend leistungsfähig ist, kann dies zu einer verzögerten oder ungenauen Verfolgung führen, was die AR-Erfahrung negativ beeinflussen kann. Vor allem bei low performanten Mobilgeräten wird ist es schwierig AR Anwendungen zu fahren. In Abhängigkeit wieviel Polygone die gezeigten virtuellen Objekte mitbringen bleibt für das Tracking weniger oder mehr Performance übrig. Das bedeutet je polygonreicher die Objekte je schwieriger ist es diese sauber im Raum zu tracken.

Ein weiteres Problem kann durch die Begrenzungen des verwendeten Frameworks entstehen. AR-Tracking-Technologien werden normalerweise in AR-Frameworks wie ARKit von Apple oder ARCore von Google implementiert. Wenn das Framework nicht robust genug ist oder keine ausreichenden Funktionen bietet, kann dies zu einer Einschränkung des Tracking führen und die Nutzererfahrung negativ beeinflussen. Nicht alle Frameworks performen gleich gut.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass das Tracking in AR eine kontinuierliche Erfahrung ist, die in Echtzeit stattfindet. Es erfordert eine hohe Genauigkeit, da sich die virtuellen Objekte in Echtzeit mit der realen Welt bewegen müssen. Ein kleiner Fehler in der Verfolgung kann dazu führen, dass das virtuelle Objekt nicht mehr an der richtigen Stelle erscheint, was die Nutzererfahrung erheblich beeinträchtigen kann.

  1. Technische Herausforderungen:

    • Begrenzte Kameraqualität und Sensorik können die Präzision von Tracking-Systemen beeinflussen.
    • GPS-Tracking ist in Innenräumen oft unzuverlässig.
  2. KI-gestützte Weiterentwicklungen:

    • Fortschritte in der künstlichen Intelligenz ermöglichen eine noch präzisere Objekterkennung und Anpassung.
    • Kombinationen aus SLAM und KI machen AR-Anwendungen intelligenter und flexibler.
  3. Zukunftstrends:

    • Integration von AR-Tracking in neue Geräte wie Smartwatches oder AR-Kontaktlinsen.
    • Verbesserte Sensorik in AR-Brillen für eine noch stabilere Verankerung von Inhalten.
 

Fazit

Tracking-Technologien sind das Herzstück jeder AR-Anwendung. Von SLAM über GPS bis hin zu markerbasierten Ansätzen ermöglichen sie es, digitale Inhalte nahtlos in die reale Welt zu integrieren. Diese Technologien sind entscheidend für den Erfolg von AR in Branchen wie Gaming, E-Commerce, Bildung und Industrie.

Mit der Weiterentwicklung von KI und Hardware wird das Tracking immer präziser und zugänglicher – ein entscheidender Schritt für die Zukunft von Augmented Reality.

FAQ: Tracking-Technologien für Augmented Reality

Tracking bezeichnet den Prozess, bei dem ein AR-System die Position und Orientierung des Nutzers sowie seiner Umgebung in Echtzeit erfasst. Dadurch können digitale Inhalte stabil in der realen Welt verankert werden.

Zu den wichtigsten Tracking-Technologien gehören:

  1. SLAM (Simultaneous Localization and Mapping): Erfasst Umgebung und Position in Echtzeit.
  2. Markerbasiertes Tracking: Nutzt QR-Codes oder visuelle Marker als Ankerpunkte.
  3. Markerloses Tracking: Erkennung natürlicher Umgebungsmerkmale ohne Marker.
  4. GPS-Tracking: Standortdaten für ortsbasierte AR-Erlebnisse.
  5. Kamera-basierte Technologien: Analyse von Bildern und Videos zur Objekterkennung.

SLAM ist besonders präzise und flexibel, da es ohne Marker auskommt und in Echtzeit eine Karte der Umgebung erstellt. Es wird häufig in AR-Brillen wie der Microsoft HoloLens eingesetzt.

GPS-Tracking wird vor allem für ortsbasierte Anwendungen genutzt, z. B. in Spielen wie Pokémon GO, bei denen digitale Inhalte an geografische Standorte gebunden sind.

Tracking-Technologien werden in folgenden Geräten verwendet:

  • Smartphones und Tablets: Die am häufigsten genutzten Geräte für AR.
  • AR-Brillen: Wie Microsoft HoloLens oder Magic Leap, die fortschrittliche Technologien wie SLAM einsetzen.
  • Wearables: Zukünftige Geräte wie AR-Kontaktlinsen oder Smartwatches.
  • Begrenzte Kameraqualität kann die Präzision beeinträchtigen.
  • GPS-Tracking ist in Innenräumen oft ungenau.
  • Hohe Rechenleistung erforderlich, um komplexe Umgebungen zu tracken.

In der Industrie wird SLAM verwendet, um Maschinen zu erkennen und digitale Wartungsanweisungen in Echtzeit anzuzeigen. Dies verbessert die Effizienz und reduziert Fehler.

Zukünftige Entwicklungen umfassen:

  • Integration von KI für noch präzisere Objekterkennung.
  • Verbesserte Hardware, z. B. in AR-Brillen, für stabilere und immersivere Inhalte.
  • Einsatz in neuen Geräten wie AR-Kontaktlinsen und Smartwatches.
clarence dadson

Lassen Sie sich beraten.

Sie sind interessierst in die Entwicklung einer Virtual Reality oder 360° Anwendung? Sie haben vielleicht noch Fragen zum Budget und Umsetzung.  Melden sie sich gerne bei mir.

Ich freue mich auf Sie

Clarence Dadson CEO Design4real