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Definition Was ist HoloLens?

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Nico Litzel

HoloLens ist eine von Microsoft entwickelte hochauflösende stereoskopische Mixed-Reality-Brille. Sie eignet sich für Augmented-Reality-Anwendungen und erlaubt die Steuerung über Gesten und Sprache. Die HoloLens ist mit eigener Rechenleistung ausgestattet und kann ohne einen zusätzlichen Computer oder ein Smartphone eingesetzt werden.

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(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Bei der HoloLens handelt es sich um eine sogenannte Mixed-Reality-Brille, die dreidimensionale Projektionen in die natürliche Umgebung einblenden kann. Die Realität lässt sich durch grafische Darstellungen, 3D-Objekte, Bedienelemente und Text mit zusätzlichen Informationen anreichern.

Mixed-Reality-Brillen stellen eine Verbindung zwischen Virtual und Augmented Reality her. Über ein Natural User Interface kann der Benutzer mit Gesten, Sprachbefehlen oder Kopfbewegungen in Interaktion treten. Die HoloLens besitzt eigene Prozessoren und Rechenleistung. Sie benötigt keinen zusätzlichen Computer und kein Smartphone. Entwickelt wurde die Mixed-Reality-Brille von Microsoft.

Seit 2016 ist sie in zwei verschiedenen Ausführungen verfügbar. Sie kann als Development Edition oder als Commercial Suite bestellt werden. In der Version als Commercial Suite ist sie für die professionelle Verwendung in Unternehmen vorgesehen. Typische Einsatzbereiche sind Anwendungen der Augmented Reality. Eine neue Version der HoloLens ist für 2019 angekündigt. Wesentliche Verbesserungen werden im Bereich des holografischen Displays und des maximalen Sichtfelds erwartet.

Konzept und technische Daten der Microsoft HoloLens

Im Gegensatz zu einer Virtual-Reality-Brille wie der HTC Vive oder Oculus Rift ersetzt die HoloLens das menschliche Blickfeld nicht komplett durch eine virtuelle Darstellung, sondern erlaubt es dem Träger, durch das Display hindurch die reale Umgebung zu betrachten. Das Display kann diese Umgebung mit dreidimensionalen Objekten anreichern. Die Darstellung übernimmt ein hochauflösendes, stereoskopisches 3D-Display mit integrierten Sensoren. Die Sensoren messen für eine optimale Darstellung zum Beispiel die Pupillen-Distanz.

Darstellung und Berechnung der Projektionen übernehmen die in der Brille integrierten CPU, GPU und die neuartige HPU (Holo Processing Unit). Dank der eigenen Rechnereinheit und der direkt im Gerät laufenden Software benötigt die Brille keinen weiteren PC. Als Betriebssystem ist Windows 10 mit der Windows-Mixed-Reality-Plattform vorgesehen. Vor der Verwendung der Brille sind diverse Einstellungen wie die Ausrichtung des Sichtfelds vorzunehmen.

Bedienbar ist die HoloLens per Gesten, Sprachbefehle, Kopfbewegungen oder an der Brille angebrachte Bedienelemente. Zur Bedienung besitzt die Kamera weitere Sensoren, Kameras und Mikrofone. Ein Akku versorgt die HoloLens mit Energie und erlaubt ein aktive Nutzung von etwa zwei bis drei Stunden. Die Standby-Zeit kann bis zu zwei Wochen betragen. Die Technik ist passiv gekühlt und besitzt keine Ventilatoren.

Weitere Ausstattungsmerkmale der Microsoft HoloLens sind (Stand 2018):

  • Intel-Atom-x5-Z8100-Prozessor mit einem Gigahertz Taktfrequenz
  • integrierte Lautsprecher
  • Audio-Kabelanschluss
  • Lautstärkeregler
  • Helligkeitsregler
  • An-/Aus-Knopf
  • Statusanzeige des Akkus
  • WLAN nach 802.11ac Standard
  • Micro-USB 2.0-Anschluss
  • Bluetooth 4.1 LE
  • 64 Gigabyte Flashspeicher
  • zwei Gigabyte Arbeitsspeicher
  • Gewicht: 579 Gramm

Anwendungsbereiche der HoloLens

Die HoloLens bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Im professionellen Umfeld lassen sich neue Geschäftsmodelle realisieren und die Effizienz vorhandener Prozesse steigern. Virtuelle Objekte können mithilfe der holografischen Darstellung in die reale Umgebung integriert werden. Dadurch ist es möglich, Simulationen durchzuführen und die Verwendung von noch nicht vorhandenen Objekten in der Realität zu testen. Produkte und Services lassen sich an beliebigen Orten in Echtzeit präsentieren und den unterschiedlichen Anforderungen virtuell anpassen. Typische Anwendungen sind Vertreterbesuche beim Kunden, virtuelle Rundgänge, die Wartung von Technik, Ferndiagnose und Fernhilfe bei Reparaturen, Entwicklungs- und Designprozesse oder Ausbildungs- und Lehrzwecke.

Beim Remote-Support kann die HoloLens technische Informationen oder Anleitungen direkt am realen Objekt einblenden. Prinzipiell ist es möglich, einen Kunden zur Reparatur oder Wartung aus der Ferne anzuleiten. Im Entwicklungsumfeld können virtuelle Prototypen oder Digitale Zwillinge erstellt und in reale Umgebungen eingebracht werden. Objekte lassen sich aus allen Blickwinkeln betrachten und einfach anpassen.

Skype und die HoloLens

Zu den ersten HoloLens-fähigen Anwendungen zählte Microsofts Skype. Mit Skype und HoloLens sind Mixed-Reality-Videokonferenzen möglich. Der Gegenüber sieht auf seinem Bildschirm genau das, was der Träger der HoloLens sieht. Kommunikationspartner lassen sich in das eigene Sichtfeld einblenden. Es können holografische Anweisungen direkt in das Blickfeld des HoloLens-Nutzers übertragen werden. Der HoloLens-Träger sieht diese Anweisungen und kann sie direkt bei seiner Arbeit berücksichtigen. Seine Hände bleiben frei für Tätigkeiten.

Vorteile beim Einsatz der HoloLens

Der Einsatz der Microsoft HoloLens bietet zahlreiche Vorteile. Im Folgenden kurz zusammengefasst einige wichtige Vorteile:

  • kostengünstige und realitätsnahen Tests und Simulationen
  • Einsatz von virtuellen Prototypen und Digitalen Zwillingen in realen Umgebungen
  • einfache Steuerung von Abläufen über Gesten, Kopfbewegungen oder Sprachbefehle
  • die Hände bleiben für Tätigkeiten voll einsetzbar
  • Verschmelzen von virtuellen Objekten und realer Darstellung
  • keine störenden Kabel
  • drahtloser Informationsaustausch von Daten in oder aus der Cloud

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