Augmented Reality mit der HoloLens und was man für die Entwicklung von Hologrammen benötigt.

Mit Microsoft HoloLens ist auch Windows Holographic – eine neue Version des Betriebssystems – vorgestellt worden. Windows Holographic ist ein Derivat von Windows 10, dessen Innovation darin besteht, in einer dreidimensionalen Welt zu interagieren.

HoloLens

HoloLens Hardware

Die Hardware besteht aus der HoloLens, einem Klicker und einem Micro-USB Ladegerät. Das Gewicht der HoloLens beträgt 579 Gramm, was bei nicht allzu langen Einsätzen kaum negativ auffällt. Auf dem Bild rechts ist der HoloLens – Klicker abgebildet, der wie ein Hardware-Button agiert und eine Alternative für die AirTap-Geste darstellt.

Die weiteren Hardware-Specs der HoloLens:

  • Holographic Processing Unit (HPU) Intel 32 Bit ProzessorKlicker
  • 2 GB RAM
  • 64 GB Speicher
  • WLAN
  • Bluetooth

Die wichtigsten Komponenten der HoloLens sind jedoch die Kameras. Die HoloLens verfügt über ganze sechs Kameras.

  • 4 Kameras für die Umgebung
  • 1 Tiefen Kamera
  • 1 HD Kamera 2 MP

Weitere Komponenten:

  • 1 Lichtsensor
  • 1 Infrarotsensor
  • 2 Lautsprecher die auf das Ohr gerichtet sind
  • 4 Mikrofone
  • 1 Lagesensor
  • 1 Beschleunigungssensor
  • 2 Displays mit jeweils 4 Schichten für RGGB

Die Kombination aus HPU, den Kameras und zahlreichen Sensoren ermöglichen eine qualitative Interaktion mit den virtuellen Objekten in der realen Welt.

Der Entwicklungsprozess

Für die Entwicklung von HoloLens-Applikationen muss man sich unter anderem mit den folgenden Grundkonzepten beschäftigen:

  • Gaze
    • Blickrichtung, was sehe ich
  • Gesture
    • Gesten, die von der HoloLens erkannt werden können
  • Voice Input
    • Spracherkennung der HoloLens
  • Spatial Sound
    • Eine räumliche Audioquelle ermöglicht die Zuordnung von Sounds zu bestimmten Objekten in der realen Welt
  • Spatial Mapping
    • Orientierung in der realen Welt

Auf Windows Holographic laufen ausschließlich Universal Windows Apps, die auch nur mit Windows 10 64-Bit entwickelt werden können. Hat man die HoloLens nicht zur Hand, kann man den HoloLens Emulator verwenden. Dieser setzt jedoch die Hypervisor-basierte Virtualisierungstechnik voraus.

Auf der HoloLens können 2D- und 3D-Anwendungen deployed werden. Die 2D Anwendungen werden dann als Fenster in einem Raum positioniert, wie das untenstehende Bild veranschaulicht. Beispiele sind etwa der Browser, welcher in greifbarer Nähe am Schreibtisch platziert wird oder das Skype-Hologramm, welches das klassische Schreibtisch-Telefon ersetzt.

holo-arbeitsplatz
Die Entwicklung einer HoloLens Anwendung findet mit der Unity-Engine statt. Da Unity für die Spielindustrie gedacht ist, muss man sich mit deren Konzepten auseinander setzen. Dazu gehört unter anderem der Programmcode, welcher in Unity als Skript bezeichnet wird. Skripte lassen sich in Visual Studio importieren und werden in der Programmiersprache C# geschrieben. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, C++ als Programmiersprache zu nutzen.

Open Source wird auch vom MS HoloLens-Team praktiziert. MS stellt Hilfsmittel in einem HoloToolkit zu Verfügung, welches Skripte und Assets enthält, die in der Entwicklung mit Unity unterstützend wirken. Die HoloToolkit-Sammlung ist auf GitHub unter https://github.com/Microsoft/HoloToolkit-Unity zu finden.

Der Entwicklungsprozess einer HoloLens-Anwendung besteht aus mehreren Stufen. Als erstes werden in Unity die 3D-Objekte erstellt und mit Skripten versehen. Ist die 3D Welt modelliert, wird das Projekt mit der Option Virtual Reality Supported in Visual Studio importiert und die Skripte in C# programmiert. Der Programmcode wird dann als UWP-Anwendung auf der HoloLens deployed. Da HoloLens auf Windows 10 basiert, kann die Anwendung wie eine klassische App in der HoloLens gestartet werden.

Auf dem ersten Blick scheint die Entwicklung einer UWP-Anwendung mit Hologrammen – also den 3D-Objekten – relativ einfach zu sein. Doch in der Praxis ist die Entwicklung virtueller Objekte und die Verbindung dieser mit der realen Welt kompliziert und fordert etwas mehr Entwicklungszeit. Sollten die individuellen 3D-Objekte nicht zu Verfügung stehen, müssen diese erst modelliert werden. Erst dann können diese Objekte in einer HoloLens-Anwendung als Hologramm dargestellt werden.

Dieser Beitrag wurde unter Cloud & Infrastructure, IoT & Industry 4.0, Software Engineering abgelegt und mit , , , , , verschlagwortet. Setze ein Lesezeichen auf den Permalink.

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s