Virtual_Reality - Der technische Aspekt hinter dem Film "Ready Player One"

© neurodigital Technologies - Gloveone // Parker_West, Aichi8Seiran - pixabay

NERD-WISSEN

Der Traum von der kompletten Immersion: Ready Player One und die VR-Technik


Ready Player One ist echte Science Fiction. Das Buch zeigt uns eine Welt, in der sich die Virtual-Reality-Technologie flächendeckend durchgesetzt hat. Wir gehen in der OASIS zur Schule, verbringen einen Großteil unserer Zeit darin und definieren uns über die Stufe unseres Charakters. Fragt sich: Gibt der gegenwärtige Stand der Technik das eigentlich her?   

 

 

Das Ganze erinnert ein bisschen an Weihnachten. Zumindest versprühen die Posts in der Gruppe The Official Ready Player One Gunter Clan of Facebook eine geradezu adventszeitliche Vorfreude auf das große Fest. "Gunter", das steht bekanntlich für die "egg hunter", die Schatzsucher in Ernest Clines Kultbuch Ready Player One. Und das große Fest, das die Gunter (und wir) herbeisehnen, ist ... der Kino-Start der Spielberg-Verfilmung von Ready Player One. In den US-Kinos ist es bereits am 29. März soweit, bei uns leider erst am 5. April. Wir müssen also noch rund 30 Mal schlafen, ehe die große RPO-Bescherung anbricht.

Wie ihr euch bis dahin die Zeit vertreiben könnt? Zum Beispiel mit der Lektüre der Romanvorlage, falls ihr das noch nicht getan habt. Oder mit typischen Gunter-Spekulationen, zum Beispiel mit der Frage, wie lange es wohl noch dauert, bis unsere Technologie eine echte OASIS ermöglicht. Vor knapp zwei Jahren hatte Kotaku-Autor Lewis Packwood die hervorragende Idee, den Stand der Technik mit den Schilderungen des Romans zu vergleichen: Er gab seinen Lesern ein Update zu Headsets, Datenhandschuhen, VR-Anzügen und VR-Welten.

Die Lektüre des Kotaku-Stücks lohnt noch immer. Auch deshalb, weil sie zeigt, wie schnell sich die Technik weiterentwickelt, wie fieberhaft Erfinder rund um den Globus an Hard- und Software tüfteln, um den Traum kompletter Immersion zu verwirklichen. Im vorliegenden Artikel stellen wir die einschlägigen Textpassagen aus Ready Player One erneut der technischen Entwicklung gegenüber. Handlungs-Spoiler habt ihr dabei nicht zu befürchten. Viel Spaß!

Die OASIS-Videobrille

Die drahtlose, in Einheitsgröße erhältliche Videobrille war nur wenig größer als eine normale Sonnenbrille. Sie setzte einen leichten, ungefährlichen Laser ein, um die atemberaubend realen Umgebungen der OASIS direkt auf die Netzhaut des Trägers zu "zeichnen", so dass die Online-Welt sein ganzes Gesichtsfeld einnahm.

Die Technik von VR-Brillen hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Inzwischen sind eine ganze Reihe unterschiedlicher Modelle auf dem Markt: Die bekanntesten sind Oculus Rift und HTC Vive, die PlayStation VR von Sony sowie Samsung Gear VR. Rift und Vive benötigen zur Berechnung ihrer 3-D-Bilder leistungsstarke PCs, die PSVR eine PlayStation 4 oder PlayStation 4 Pro; die Gear VR bezieht ihre Bilder aus aktuellen Galaxy-Smartphones von Samsung.

Hochauflösende VR-Grafik war bisher nur möglich, wenn die jeweilige Brille per Kabel mit dem Rechner bzw. der Konsole verbunden war. 2018 aber werden VR-Brillen endlich von der Leine gelassen, Nutzer werden endlich von den Stolperfallen im Wohnzimmer befreit. Auf der CES in Las Vegas zeigte HTC sowohl die Vive Pro (mit verbesserter Auflösung) als auch den Vive Wireless Adapter. Ein weiterer Funk-Adapter kommt von der chinesischen Firma TPCast.

HTC Vive Wireless Adapter Hands On Review

Immer leistungsstärkere Smartphones dürften dafür sorgen, dass auch "von Natur aus" kabellose Brillen wie Samsung Gear VR immer bessere Grafiken bieten. Kleiner Wermutstropfen: Die Brille Avegant Glyph projiziert ihr Bild zwar auf die Netzhaut des Trägers und kommt damit technisch der OASIS-Videobrille am nächsten. Allerdings ist der sichtbare Bildausschnitt dieser "Geordi-La-Forge-Gedächtnisbrille" zu klein, um die Illusion eines 360-Grad-Raumes zu erzeugen. Bei der Auflösung sind die aktuellen VR-Brillen zudem noch weit vom OASIS-Vorbild entfernt - auch wenn Projekte wie Varjo eine enorme Steigerung versprechen.

Haptische Datenhandschuhe

Wenn man nach einem Gegenstand griff, Türen öffnete oder ein Fahrzeug lenkte, ließen einen die haptischen Handschuhe diese nicht existierenden Gegenstände und Oberflächen spüren, als wären sie wirklich da.

Haptische Datenhandschuhe sind schlichtweg eine Grundvoraussetzung für Immersion. Zwar werden die VR-Controller immer ausgefeilter, doch nichts fühlt sich so echt an wie ein ganz alltäglicher Handgriff. Erfinder tüfteln seit vielen Jahren an Handschuhen, die physische Widerstände, Oberflächenstrukturen sowie Hitze und Kälte simulieren. Sie heißen Gloveone, Hands Omni, HaptoClone, Haptx, Exos oder Sensoryx - und sie verwenden teils sehr unterschiedliche Technologien. Gloveone beispielsweise arbeitet mit Miniatur-Motoren, Hands Omni mit kleinen Luftblasen, die je nach Oberfläche aufgepumpt werden. Die CyberGlove Systems Haptic Workstation wiederum koppelt die Handschuhe an Roboterarme, um Widerstände und Schwerkraft zu simulieren - allerdings war von dem Projekt zuletzt nicht mehr viel zu hören. Anders der Maestro VR Haptic Glove von Contact CI, der die Journalisten von uploadvr.com begeisterte - und der mit "elektrischen Muskeln" arbeitet (siehe Video). Fazit: Auch hier ist man noch weit von der Bedienungsfreundlichkeit der OASIS-Hardware entfernt. Seufz.

Contact CI Demos Haptic VR Glove

Der haptische Stuhl

Die meiste Zeit verbrachte ich in meinem HC5000 von Shaptic Technologies, einem rundum anpassbaren haptischen Stuhl. Er hing an zwei gelenkigen Roboterarmen, die mit den Wänden und der Decke meines Apartments verschraubt waren. Diese Arme konnten den Stuhl auf allen vier Achsen bewegen. Wenn ich daran festgeschnallt war, konnte er meinen Körper auf den Kopf stellen, im Kreis drehen oder durchschütteln, um die Illusion zu erschaffen, ich würde fallen, fliegen oder am Steuer eines atombetriebenen Raketenschlittens sitzen, der auf dem vierten Mond von Altair VI mit Mach 2 durch eine Schlucht rast.

Auch so eine technische Herausforderung, für die es noch keine wirklich überzeugende Lösung gibt. Kotaku erwähnte 2016 den Force Dynamics 401CR, der allerdings primär für Rennspiele gemacht ist; Nutzer tragen dabei keine VR-Brille, sondern blicken auf drei bogenförmig angeordnete Monitore. Um Laufbewegungen von Spielern in VR zu übertragen, wurden unterschiedliche Treadmills entworfen. Im Cyberith Virtualizer und im Virtuix Omni fühlt man sich aber eher wie ein großes Kind im Laufstall als wie ein erwachsener VR-User. Interessant ist der Ansatz aus dem Film Assassin's Creed: Hier hängt Callum Lynch aka Michael Fassbender an einem sehr beweglichen Roboterarm. Auch die VR Exosuit von Axon (siehe Video) ist vielversprechend, befindet sich aber noch in der Entwicklung.

Axon VR Exosuit - Feel and Move in VR

Der VR-Anzug

Der Stuhl war mit meinem Shaptic Bootsuit verbunden, einem haptischen Ganzkörper-Feedbackanzug. Er hüllte vom Hals abwärts meinen gesamten Körper ein und besaß diskrete Öffnungen, so dass ich mich erleichtern konnte, ohne das ganze Ding ausziehen zu müssen. Außen war ein kompliziertes Exoskelett angebracht, ein Geflecht aus künstlichen Sehnen und Gelenken, das meine Bewegungen registrieren und blockieren konnte. Die Innenseite war mit einem Netz aus winzigen Kontakten überzogen, die in kleinen oder größeren Gruppen aktiviert werden konnten, um Tastempfindungen zu simulieren – um meine Haut Dinge spüren zu lassen, die eigentlich nicht da waren.

Einen derart leistungsfähigen Anzug, wie in Ernest Cline beschreibt, gibt es leider noch nicht. Doch auch hier zeigen sich die VR-Brains sehr erfinderisch. Da gibt es Teillösungen wie das Armband von Impacto, das vor allem bei der Simulation von Kampfsport helfen soll. Oder auch die KOR-FX gaming vest, die Schüsse durch Vibrationen simuliert - sicher nicht jedermanns Sache. Ähnlich funktioniert übrigens die bei Kickstarter erfolgreiche Hardlight VR Suit. Mit Vibrationen arbeitet auch die Synaesthesia Suit, die in Kombination mit Rez Infinite sehr schöne Effekte erzielt. Die Teslasuit aus Neopren (siehe Video) simuliert Berührungen mittels neuromuskulärer Elektrostimulation - der vorerst vielversprechendste Ansatz, haptische Immersion zu erzeugen.

Teslasuit - Full Body Haptic VR Suit at CES 2018

Die OASIS

Die OASIS umfasste Hunderte (und später Tausende) von Welten, die man erforschen konnte, alle bis ins kleinste Detail in 3-D und mit hoher Auflösung gerendert, bis hin zu Insekten und Grashalmen, Wind und Wetter. Die Nutzer konnten diese Planeten umrunden und bekamen nie dieselbe Gegend zweimal zu sehen.

Ja, das kann noch ein Weilchen dauern. Speziell die Kombination aus "riesig" und "detailreich" erweist sich als schwierig umzusetzen. No Man’s Sky hat versucht, eine Spielwelt aus 18 Trillionen Planeten prozedural zu generieren - das Ergebnis war aber eher langweilig. World of Tanks bietet Panzerschlachten für zehntausende Spieler, aber Panzerschlachten sind halt Panzerschlachten. Star Citizen verspricht eine brillante Rundum-Erfahrung für Weltraumbewohner, stellt die Geduld der Crowdfunder aber auf eine harte Probe. Games wie Worlds Adrift, Dual Universe oder Seed wollen riesige Spielerzahlen in einem einzigen MMO zusammenbringen, müssen allesamt aber noch ein Weilchen reifen.

Worlds Adrift - BEST AIRSHIP EVER! Amazing New Open World Sandbox! - Worlds Adrift Beta Gameplay

Die OASIS dagegen nutzte eine neue Form fehlertoleranter Server-Cluster, die zusätzliche Rechenleistung aus sämtlichen Computern bezogen, die mit ihnen verbunden waren. Als die OASIS freigeschaltet wurde, konnten bis zu fünf Millionen Nutzer online sein, ohne dass es zu wahrnehmbaren Verzögerungen kam, von einem Systemcrash ganz zu schweigen.

Viele MMOs haben immer wieder mit Verzögerungen und Server-Ausfällen zu kämpfen. Um ein Metaversum wie die OASIS zu erschaffen und am Laufen zu halten, wären enorme Ressourcen nötig. Auf uploadvr.com schildert ein Experte, wie das machbar wäre. Wer Lust auf technische Details hat, kann hier und hier weiterlesen.

In der OASIS konnte man seinen eigenen Planeten erschaffen, ein virtuelles Schloss darauf bauen, es so einrichten, wie es einem gefiel, und ein paar tausend Freunde zu einer Party einladen.

Keines der bisher genannten MMOs ist durchgängig VR-kompatibel. Umso interessanter ist Sansar, das neue Projekt der Second-Life-Firma Linden Lab. Die Macher versprechen eine hochdetaillierte VR-Welt, in der sich die User kreativ austoben können. Eine Creator Beta gibt es bereits. Und auch eine sehr beeindruckende Simulation von Aech's Garage aus Ready Player One. Wir drücken die Daumen, dass Sansar ein Erfolg wird!

Aech's Garage VR Experience Ready Player One

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