Was ist Mixed Reality (MR)?

Was ist Mixed Reality? Eine ausführliche Definition

Bei Mixed Reality trägt der Nutzer ein Headset, genauso wie bei Virtual Reality (VR). Dabei bleibt das reale Umfeld durch die Brille erkennbar. Mixed Reality (MR) fügt digitale Inhalte nahtlos in diese reale Umgebung ein– Anwender interagieren dadurch mit der realen und digitalen Welt gleichzeitig. Es entsteht ein fließender Übergang zwischen physischer und virtueller Realität. Digitale Objekte erscheinen nicht nur als Überlagerung, sondern reagieren dynamisch auf die reale Umgebung und auf die Handlungen der Nutzer.

In Unternehmen ergänzt MR klassische Schulungen bei gefährlichen oder komplexen Abläufen. Beispielsweise üben Einsatzkräfte an der TU Wien mit MR-Technologie gefahrlos realistische Gefahrensituationen wie Brände und Unfälle. Im Forschungsprojekt „IMPACT-sXR“ werden Mitarbeitende mit MR darin geschult, ergonomisch korrekt zu arbeiten, indem digitale Hinweise und Warnungen direkt ins Sichtfeld eingeblendet werden. Studien zeigen, dass MR-Trainings die Lernmotivation, den Wissenserwerb und die Arbeitssicherheit deutlich steigern.

Welche MR-Technologien gibt es?

Die Headsets mit MR-Funktionen unterteilen sich in die zwei Hauptkategorien holografisch und immersiv:

Immersive Headsets mit Passthrough-Funktion

Die Passthrough-Funktion von All-in-One-Headsets ist ein optionaler Modus: Der Nutzer trägt ein Headset mit einem undurchsichtigen Display, aber sieht dennoch die reale Welt. Aber wie funktioniert das? Die nach außen gerichteten Kameras am Headset erfassen die Umgebung und zeigen sie als Aufnahme auf dem Display an. Bei Bedarf ergänzt die Brille die digitalen Elemente noch auf dem Display, sodass der Nutzer zugleich die reale Welt und digitale Elemente sieht: MR. Bei solchen All-In-One-Headsets kann der Nutzer wechseln zwischen MR und VR.

Holografische Headsets

Diese Headsets, beispielsweise von der Microsoft HoloLens-Reihe, nutzen transparente Displays, durch welche die Nutzer die reale Welt direkt sehen. Die MR Brillen blenden die digitalen Inhalte ins Sichtfeld der Nutzer. Holografische Headsets bieten eine nahtlose Verbindung zwischen realer und digitaler Welt, da sie keine Kameras oder Bildschirme dazwischenschalten. Dies ist für sicherheitskritische oder kollaborative Anwendungen vorteilhaft.

Da Mixed Reality ständig die Position des Nutzers, die Umgebung und haptische Elemente berechnet, stellt diese Technologie höhere Anforderungen an Hardware und Prozessoren als Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR).

Wie haben sich MR-Technologien technisch entwickelt?

Im Folgenden geben wir euch einen kurzen Überblick über die wichtigsten Hardware-Entwicklungen im Mixed Reality-Bereich:

Wie unterstützt Mixed Reality die Unternehmen?

Mixed Reality ist für viele Branchen attraktiv. Mit MR lassen sich die Reichweite einer Firma werbetechnisch erhöhen und Arbeitsprozesse in verschiedenen Unternehmen optimieren.

Mixed Reality als Werbeinstrument

Im Bereich Werbung haben wir beispielsweise das Projekt 5G-Portal für die Deutsche Telekom AG entwickelt. Die App wurde bei einem Messestand der Firma gezeigt. Messebesucher sahen durch die MR-Brille den realen Raum, aber gleichzeitig erschien ein digitales Portal. Dieses Portal betraten die Besucher, indem sie darauf zuliefen. Außerdem bekamen die Besucher eine echte Pyramide in die Hand, welche durch die Brille digital dargestellt wurde. Auf den Seiten der digitalen Pyramide projizierte die Brille virtuelle Umgebungen. Wenn ein Besucher die reale Pyramide in einem bestimmten Winkel auf einen realen Tisch legte, lag sie in der Mixed-Reality-Welt entsprechend auf einem virtuellen Tisch. Je nachdem, wie die Pyramide ausgerichtet war, öffnete sich die passende 3D-Welt der Vorderseite der Pyramide im digitalen Portal und führte die Messebesucher in verschiedene digitale Welten. Die Deutsche Telekom AG erhielt durch unsere App gesteigerte Aufmerksamkeit auf der Messe.

Ein weiteres Beispiel aus dem Werbebereich ist unser MR-Projekt Rheinenergie Showroom. Auch diese App wurde auf einem Messestand der Firma gezeigt. In diesem virtuellen Showroom bewegten sich die Nutzer frei im realen Raum und entdeckten digitale Ausstellungsstücke – thematisch passend zur Rheinenergie. Zu sehen gab’s verschiedene Videos und eine Schleuder als interaktives 3D-Modell: Besucher tobten sich hier spielerisch aus. Ein besonderes Highlight ist das Portal, das sich an einer echten Wand befindet. Es erzeugt beim Hindurchschauen die optische Illusion, als ob die physische Umgebung sich hinter der Wand “magisch” ausweitet. Mit dieser App zog auch die Rheinenergie auf der Messe die Aufmerskamkeit auf sich.

Wir produzierten auch einen MR-Showcase für Innomotics. Dieser wurde auf der Hannover Messe präsentiert. Die Besucher setzten die Apple Vision Pro-Brille auf, eine fortschrittliche Augmented-Reality-Brille. Vor den Augen der Besucher erschien ein interaktives Dashboard, das digitale Umrichter-Modelle zeigte. Auch vermittelte das Dashboard leicht verständliche Anweisungen, wie die Wartungsschritte an dem Modell funktionieren. Somit führten die Messebesucher erfolgreich verschiedene Wartungsschritte durch – ganz ohne Controller, allein durch intuitive Handgesten. Kunden wird mit einer solchen Schulung also ermöglicht, bei dem Erwerb eines entsprechenden Produktes komplexe Wartungsprozesse eigenständig ohne Fachpersonal durchzuführen. Innomotics erzielte viel Aufsehen auf der Messe und weckte großes Interesse an modernen Wartungs- und Serviceansätzen.

Mixed Reality als Schulung für Berufe

Im Gesundheitswesen setzen Chirurgen beispielsweise die Hololens 2 von Microsoft ein, um 3D-Modelle von Organen oder Knochenstrukturen direkt in das reale Operationsfeld zu projizieren. Diese Veranschaulichung der Knochen und Organe erleichtert die Operationen:
Die Universitätsklinik Balgrist in der Schweiz hat damit seit 2020 erfolgreich holografisch gestützte Wirbelsäulenoperationen durchgeführt.
Ein weiteres innovatives MR-Radiologie-Training im medizinischen Bereich von 2023 hat die Philipps-Universität Marburg entwickelt: Studierenden wird es ermöglicht, im realen Raum 3D-Modelle von echten Patientendaten sowie von entsprechenden radiologischen Bildern zu betrachten und mit diesen Elementen zu interagieren. Diese Anwendung fördert auf praxisnahe Weise ein tieferes Verständnis der menschlichen Anatomie und erleichtert somit das Erkennen von pathologischen Veränderungen.

Ein weiteres spannendes Beispiel im Bildungswesen ist die MR-Schulung MITHOS von 2021: Im virtuellen Bereich repräsentieren Avatare die Schüler. Mit diesen Avataren interagieren die Lehrkräfte, um ihre Empathiefähigkeit und ihren professionellen Umgang mit Konfliktsituationen im Unterricht zu verbessern.

Als letztes Beispiel führen wir den industriellen Schulungsbereich an: Das Ford-Werk in Dearborn, Michigan, nutzt Mixed-Reality-Brillen in einem MR-Training, um die Qualitätssicherung in der Motorenproduktion zu optimieren. Selbst unerfahrene Mitarbeitende lernen hierdurch mit einfachen Schritt-für-Schritt-Anleitungen, Motorbauteile präzise zu überprüfen. Dies beschleunigt den Einarbeitungsprozess und standardisiert die Trainingsmethoden.

Welche Herausforderungen beinhaltet Mixed Reality?

Mixed Reality bringt spezifische Herausforderungen mit sich. Die Entwicklung und Einführung der entsprechenden Anwendungen erfordert hohes Technikverständnis und Investitionen in moderne Hardware wie MR-Brillen. Damit Nutzer ein überzeugendes und störungsfreies Erlebnis haben, müssen digitale und reale Inhalte präzise aufeinander abgestimmt sein. Zudem gewinnen Datenschutz und IT-Sicherheit an Bedeutung, da MR-Systeme häufig mit sensiblen Unternehmensdaten arbeiten. Ein weiterer Erfolgsfaktor ist die Akzeptanz bei den Mitarbeitenden: Nur wenn die Technologie intuitiv bedienbar ist und ihr Nutzen klar erkennbar wird, etabliert sie sich im Arbeitsalltag. Unternehmen stehen somit vor der Aufgabe, technologische Innovation, Datensicherheit und Benutzerfreundlichkeit in Einklang zu bringen.

Wie spielt MR mit KI zusammen oder welche anderen Trends gibt es?

Mixed Reality und Künstliche Intelligenz (KI) wachsen immer enger zusammen – und genau dieses Zusammenspiel treibt die Digitalisierung in vielen Unternehmen spürbar voran. KI macht MR-Anwendungen schlauer: Sie erkennt Objekte, analysiert Umgebungen in Echtzeit, steuert virtuelle Assistenten und ermöglicht Trainings, die zielgerichtet auf die Bedürfnisse der Nutzer zugeschnitten sind. Mit MR und KI wird der Arbeitsalltag folglich einfacher, sicherer und effizienter gestaltet – zum Beispiel durch automatische Fehlererkennung oder Hilfestellungen, die direkt im Sichtfeld erscheinen.

Die Technologie entwickelt sich rasant weiter: MR lässt sich heute nahtlos mit sogenannten IoT-Geräten (z. B. vernetzten Maschinen, Sensoren oder anderen „smarten“ Geräten) verbinden, um Prozesse in Echtzeit zu überwachen oder zu steuern. Gleichzeitig wird MR in immer mehr Bereichen eingesetzt –  beispielsweise beim ortsunabhängigen Arbeiten und beim Design von virtuellen Produkten.

Fazit & Ausblick: Wie entwickelt sich Mixed Reality weiter?

Für Unternehmen eröffnet Mixed Reality völlig neue Wege, ihre Marke innovativ auf Messen zu präsentieren – beispielsweise durch digitale Schulungen, digitale Showrooms und digitale Portale (Beispiele von der Rheinenergie, der Deutschen Telekom AG und Innomotics). In Aus- und Weiterbildungen zeigt MR ebenso sein Potenzial: Das Lernen wird anschaulicher, motivierender und vor allem sicherer – ein klarer Vorteil bei sicherheitsrelevanten Trainings.

Die Technologie entwickelt sich rasant weiter, besonders die Integration von Künstlicher Intelligenz verstärkt die Möglichkeiten von MR. KI analysiert Umgebungen in Echtzeit und bietet personalisierte Trainings oder Unterstützung – so wird MR noch smarter und passgenauer für Unternehmen und ihre Mitarbeiter.

Wer frühzeitig auf diese Technologie setzt, sichert sich nicht nur Vorteile in Kommunikation und Wissensvermittlung, sondern auch einen klaren Innovationsvorsprung. Die nächsten Jahre dürften noch viele spannende Entwicklungen bringen – MR hat das Potenzial, die Arbeitswelt von morgen entscheidend zu prägen.