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Metavers: Eine United Virtual Reality

Das Konzept des Metaversums hat die Fantasie von Technologen, Futuristen und der breiten Öffentlichkeit beflügelt. Das Metaversum wird als kollektiver virtueller gemeinsamer Raum vorgestellt und stellt die Verschmelzung physischer und digitaler Realitäten zu einer einheitlichen, immersiven Umgebung dar, in der Benutzer in Echtzeit miteinander und mit digitalen Objekten interagieren können. Dieser Artikel analysiert das Konzept des Metaversums und untersucht seine Ursprünge, die zugrunde liegenden Technologien, aktuelle Entwicklungen, potenzielle Anwendungen, Herausforderungen und Zukunftsaussichten.

Das Metaversum verstehen

Der Begriff „Metaverse“ beschreibt ein dauerhaftes, dreidimensionales Online-Universum, das mehrere virtuelle Räume miteinander verbindet. Es kann als eine zukünftige Iteration des Internets betrachtet werden, die dezentrale, dauerhafte virtuelle 3D-Onlineumgebungen unterstützt, in denen Benutzer an einer Vielzahl von Aktivitäten teilnehmen können, die reale Erfahrungen widerspiegeln oder erweitern.

Konzepte Teppich

  • Neal Stephenson "Snow Crash" (1992): Der Begriff „Metaversum“ wurde in diesem Science-Fiction-Roman geprägt, der eine auf virtueller Realität basierende, internetbasierte interstellare Welt beschreibt, in der Charaktere in einem gemeinsamen Raum interagieren.
  • Ernest Cline in Ready Player One (2011): Er machte das Konzept noch populärer, indem er ein riesiges virtuelles Universum namens OASIS darstellte, in dem Menschen einer dystopischen Realität entfliehen.

Hauptmerkmale

  • Permanente Fähigkeit: Das Metaversum wird fortgesetzt, auch wenn Benutzer nicht angemeldet sind.
  • Echtzeit-Interaktivität: Benutzer erleben das Metaversum synchron und erhalten sofortige Reaktionen auf Aktionen.
  • Inhalt der Benutzererstellung: Teilnehmer können digitale Vermögenswerte erstellen, besitzen und damit Geld verdienen.
  • Interoperabilität: Reibungslose Bewegung von Benutzern und Assets zwischen verschiedenen virtuellen Räumen.
  • Wirtschaft: Eine funktionierende virtuelle Wirtschaft, die häufig digitale Währungen und NFTs (Non-Fungible Tokens) verwendet.

Technologien, die das Metaverse ermöglichen

Hardwarekomponenten

  • Anzeigegeräte
    • Smartphones und Tablets: Ausgestattet mit Kameras und Sensoren sind sie die zugänglichsten AR-Plattformen.
    • AR-Brillen und Headsets: Geräte wie Google Glass, Microsoft HoloLens und Magic Leap One bieten freihändige AR- und MR-Erlebnisse.
  • Sensoren und Kameras
    • Tiefensensoren: Misst die Entfernung zu Objekten und ermöglicht Geräten, räumliche Beziehungen zu verstehen.
    • Bewegungsverfolgungsgeräte: Erkennt Benutzerbewegungen, um den eingefügten Inhalt entsprechend anzupassen.
  • Prozessoren und GPUs
    • Hochleistungs-CPU und GPU: Erforderlich für die Anzeige komplexer Grafiken und die Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit.

Softwarekomponenten

  • VR-Engines und -Plattformen
    • Software Development Kits (SDKs): Von Hardwareherstellern bereitgestellte Tools zur Entwicklung von VR-Anwendungen.
    • Spiel-Engines: Plattformen wie Unity und Unreal Engine unterstützen die VR-Entwicklung, indem sie Tools für Rendering, Physik und Interaktion anbieten.
  • Computer Vision und maschinelles Lernen
    • Objekterkennung: Ermöglicht Anwendungen, reale Objekte zu erkennen und mit ihnen zu interagieren.
    • Räumliche Kartierung: Erstellt eine digitale Karte der physischen Umgebung zur genauen Lokalisierung virtueller Objekte.

Metaverse-Anwendungen im Gaming

  • Benutzeranwendungen
    • Spiele
      • Pokémon GO: Ein wichtiges AR-Spiel, das virtuelle Kreaturen auf reale Orte legt und so zur physischen Erkundung anregt.
      • Harry Potter: Zauberer vereinigt euch: Ähnlich wie Pokémon GO bringt es die Zaubererwelt in die reale Welt.
    • Social-Media-Filter
      • Snapchat-Objektive und Instagram-Filter: Verwendet Gesichtserkennung, um in Echtzeit digitale Effekte auf die Gesichter der Benutzer zu legen.
    • Navigation
      • AR-Richtungswerkzeuge: Apps wie Google Maps bieten AR-Gehwegbeschreibungen, indem sie über eine Smartphone-Kamera Navigationsanweisungen in die reale Welt einblenden.
    • Einzelhandel und E-Commerce
      • Virtuelle Testversionen: Marken wie IKEA und Sephora ermöglichen es Kunden, sich vor dem Kauf Möbel in ihrem Zuhause oder Make-up auf ihrem Gesicht vorzustellen.
  • Geschäftsanwendungen
    • Produktion und Wartung
      • Fahrerhandbuch: Mithilfe einer AR-Brille erhalten die Arbeiter Schritt-für-Schritt-Anweisungen, die auf die Maschine projiziert werden.
      • Fernunterstützung: Techniker können mit Experten zusammenarbeiten, die ihr Bild in Echtzeit kommentieren können.
    • Gesundheitspflege
      • Chirurgische Visualisierung: Chirurgen verwenden AR, um während einer Operation Bilder eines Patienten auf den Körper zu legen.
      • Medizinische Ausbildung: AR bietet interaktive Simulationen für Medizinstudenten.
    • Ausbildung
      • Interaktives Lernen: Bücher und Lern-Apps nutzen AR, um Themen aus Biologie und Geschichte lebendig und spannend zu gestalten.
      • Spezialtraining: AR-Tools helfen Schülern mit Lernschwierigkeiten durch immersive, mehrstufige Erfahrungen.

Metaverse-Anwendungen in der Therapie

  • VR-Psychotherapie
    • Expositionstherapie: VR ermöglicht es Patienten, sich ihren Ängsten in einer kontrollierten, sicheren Umgebung zu stellen.
    • Phobien: Behandlung von Höhenangst, Flugangst oder Spinnenangst durch schrittweise Konfrontation.
    • PTBS: Hilft Veteranen und Traumaopfern, traumatische Ereignisse zu verarbeiten.
  • Schmerztherapie und Rehabilitation
    • Ablenkungstechniken: VR kann Patienten während medizinischer Eingriffe oder bei chronischen Schmerzepisoden von Schmerzen ablenken.
    • Physiotherapie: Spielbasierte VR-Übungssysteme fördern Bewegung und die Einhaltung von Rehabilitationsprogrammen.
  • Kognitive und Verhaltenstherapien
    • Training sozialer Kompetenzen: VR-Umgebungen bieten Personen mit sozialer Angst oder Autismus einen sicheren Raum, um Interaktionen zu üben.
    • Suchtbehandlung: Simulationen helfen Patienten, Bewältigungsstrategien für Störungen in einer kontrollierten Umgebung zu entwickeln.

Herausforderungen und Einschränkungen

Trotz seines Potenzials steht VR vor mehreren Herausforderungen.

  • Technische Herausforderungen
    • Reisekrankheit: Diskrepanzen zwischen visuellen Eindrücken und körperlichen Bewegungen können Unbehagen verursachen.
    • Auflösung und Verzögerung: Hochwertige Grafiken und geringe Latenz sind für das Eintauchen unerlässlich, erfordern aber viel Rechenleistung.
    • Inhaltserstellung: Das Erstellen immersiver VR-Inhalte erfordert viele Ressourcen.
  • Verfügbarkeit und Preis
    • Hohe Einstiegskosten: Hochwertige VR-Systeme können teuer sein, was die Zugänglichkeit einschränkt.
    • Physischer Platzbedarf: Einige VR-Einstellungen erfordern ausreichend Bewegungsfreiheit.
    • Benutzerfreundliche Schnittstellen: Die Komplexität kann nicht-technische Benutzer abschrecken.
  • Gesundheits- und Sicherheitsprobleme
    • Augenermüdung: Längerer Gebrauch kann zur Ermüdung der Augen führen.
    • Körperliche Verletzungen: Benutzer könnten Objekte verwechseln oder stolpern, wenn die Grenzen nicht richtig gesetzt sind.
    • Fragen zum Datenschutz: Von VR-Geräten erfasste Daten können Datenschutzbedenken aufwerfen.
  • Ethische Fragen
    • Digitaler Unterschied: Ungleicher Zugang zu AR/MR-Technologien kann die Kluft in der Gesellschaft vergrößern.
    • Authentizität des Inhalts: Schwierigkeiten bei der Unterscheidung zwischen realen und virtuellen Elementen können zu einer Fehlwahrnehmung von Informationen führen.
  • Umweltauswirkungen
    • Ressourcennutzung: Die Herstellung von AR/MR-Geräten verbraucht Rohstoffe und Energie.
    • Menge an Elektroschrott: Kurze Produktlebensdauern tragen zur Entstehung von Elektroschrottproblemen bei.

Zukünftige Trends und Entwicklungen

Die Zukunft des Metaversums ist vielversprechend und seine Entwicklung wird von mehreren Trends bestimmt.

  • Integration mit Augmented Reality (AR)
    • Gemischte Realität (MR): Durch die Kombination von VR und AR können Sie virtuelle Elemente über die reale Welt legen.
    • Geschäftsanwendungen: MR kann den Arbeitsablauf in Branchen wie Fertigung und Design verbessern.
  • Soziale VR und Zusammenarbeit
    • Virtuelle Meetings: VR bietet eine immersive Umgebung für die Remote-Zusammenarbeit.
    • Virtuelle Events: Konferenzen und gesellschaftliche Zusammenkünfte finden in virtuellen Räumen statt.
  • Potenzial für weitere Anpassungen
    • Einzelhandel und E-Commerce: Virtuelle Geschäfte und Einkaufserlebnisse ausprobieren.
    • Architektur- und Immobilienbranche: Virtuelle Tour und Designvisualisierung.
    • Unterhaltung und Holz: VR-Filme und interaktives Storytelling.

Funktionale Verschmelzung physischer und digitaler Welten

  • Räumliche Fixierung
    • Definition: Der Prozess, durch den virtuelle Objekte an bestimmte Orte in der physischen Welt angehängt werden.
    • Auswirkungen: Gewährleistet die Konsistenz von AR/MR-Erlebnissen auf allen Geräten und für alle Benutzer.
  • Interaktionsmodalitäten
    • Gestenerkennung: Benutzer interagieren mit digitalen Inhalten durch natürliche Handbewegungen.
    • Vokalbefehle: Die Geräte reagieren auf Sprachbefehle und verbessern so die freihändige Bedienung.
    • Blickverfolgung: Die Anzeigedauer der Benutzer wird verfolgt, um den Fokus digitaler Inhalte anzupassen.
  • Echtzeit-Datenintegration
    • Internet der Dinge (IoT): AR/MR-Geräte zeigen Daten von angeschlossenen Geräten an, beispielsweise Sensorwerte oder den Maschinenstatus.
    • Big Data-Visualisierung: Komplexe Datensätze werden in intuitiven, visuellen Formaten in einer benutzerfreundlichen Umgebung angezeigt.

Neue Anwendungen

  • Persönliches Marketing
    • Kontextbezogene Werbung: AR-Brillen zeigen personalisierte Werbung basierend auf der Umgebung und den Vorlieben des Benutzers an.
    • Virtuelle Geschäfte: Kunden können vor dem Kauf in AR mit Produkten interagieren.
  • Umweltschutz
    • Tierbeobachtung: AR hilft bei der Überwachung und Untersuchung von Tierpopulationen.
    • Öffentliches Bewusstsein: Interaktive AR-Erlebnisse klären die Öffentlichkeit über Umweltprobleme auf.
  • Fortschritte im Gesundheitswesen
    • Telemedizin: Ärzte nutzen AR, um Patienten aus der Ferne anzuleiten, indem sie Anweisungen auf ein Bild des Patienten legen.
    • Rehabilitation: MR-Umgebungen unterstützen die Physiotherapie durch ansprechende, anpassbare Übungen.

Metaverse-Technologien verändern die Art und Weise, wie wir mit der Welt interagieren, indem sie digitale Inhalte nahtlos mit der physischen Umgebung verbinden. Ihre Anwendungen erstrecken sich über viele Branchen und bieten innovative Lösungen zur Verbesserung der Produktivität, des Lernens, der Kommunikation und der Unterhaltung. Auch wenn die potenziellen Auswirkungen gravierend sind, ist es wichtig, sich mit den Herausforderungen in Bezug auf Datenschutz, Gesundheit und Ethik auseinanderzusetzen, um sicherzustellen, dass diese Technologien der Gesellschaft als Ganzes zugute kommen. Mit der Weiterentwicklung von AR und MR versprechen sie sich eine Transformation unserer Realitätswahrnehmung und die Eröffnung neuer Dimensionen menschlichen Potenzials.

Links

  • Stephenson, N. (1992). Schneecrash. Bantam-Bücher.
  • Cline, E. (2011). Ready Player One. Beliebiges Haus.
  • Ball, M. (2020). Das Metaversum: Was es ist, wo es zu finden ist und wer es bauen wird. MatthewBall.vc.
  • Zuckerberg, M. (2021). Gründerbrief, 2021. Jahr.
  • Dionisio, JDN, Burns III, WG, & Gilbert, R. (2013). 3D-virtuelle Welten und das Metaversum: Aktueller Stand und zukünftige Möglichkeiten. ACM Computing-Umfragen, 45(3), 1–38.
  • Mystakidis, S. (2022). Metaverse. Enzyklopädie, 2(1), 486–497.
  • Lee, L.-H., et al. (2021). Ein Metaversum: Taxonomie, Komponenten, Anwendungen und offene Herausforderungen. IEEE-Zugriff, 10, 4209–4251.
  • Noor, K. (2019). Potenzial von Metaverse am Arbeitsplatz: Optimierung der virtuellen Nähe bei der organisatorischen Zusammenarbeit. Internationale Zeitschrift für fortgeschrittene Trends in Informatik und Ingenieurwesen, 8(1), 260–267.
  • Jeon, D., et al. (2021). Der Aufstieg von Metaverse und seine wirtschaftlichen Auswirkungen. Journal of Metaverse, 1(1), 1–9.
  • Gartner. (2021). Gartner prognostiziert, dass bis 2026 25 % der Menschen mindestens eine Stunde pro Tag im Metaversum verbringen werden. Pressemitteilung von Gartner.
  • IEEE-Normungsvereinigung. (2021). P2048 – Standard für virtuelle Realität und erweiterte Realität: Definitionen und Terminologie.
  • Castronova, E. (2005). Synthetische Welten: Das Geschäft und die Kultur der Online-Spiele. Universität von Chicago Press.
  • Wang, F. Y., et al. (2022). Was ist Metaverse: Definitionen, Rahmen und Hauptmerkmale. IEEE-Transaktionen zu rechnergestützten sozialen Systemen, 9(5), 2031–2042.
  • Marr, B. (2021). Das Metaversum: Was es ist, wo es zu finden ist und warum es für Sie wichtig ist. Wiley.
  • Li, B., et al. (2017). Crowdsourcing-Erkundung des urbanen Metaversums. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 23(6), 1606–1616.

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