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Big Data visualisieren mit AR und VR – Anschauliche Daten

AR und VR sind im Begriff, traditionelle 2D- und 3D-Tools zu ersetzen. Unternehmen sollten diese Arten der Visualisierung jedoch nur dann einsetzen, wenn damit ein klares Ziel verfolgt wird.

Jeden Tag haben wir es mit immer grösser werdenden Datenmengen zu tun. So soll sich das Datenaufkommen im Jahr 2025 laut der jüngsten Schätzung von Forbes auf 175 Zettabyte (150 Billionen GB) belaufen. Um diese riesigen Datenmengen interpretieren zu können, setzen Unternehmen heute schon auf diverse Tools zur Big-Data-Analyse und auf KI-Algorithmen. Dies könnte jedoch unter Umständen nicht ausreichen, insbesondere wenn nicht nur Data Scientists, sondern auch technisch weniger versierte Personen aus diesen Daten Informationen oder Handlungsempfehlungen erhalten sollen.

«Wenn Sie wollen, dass andere den Erkenntnissen entsprechend handeln, müssen Sie diese so präsentieren, dass die Menschen sie verstehen und ihnen glauben», betont Steven Drucker, Forschungsleiter und Manager der Gruppe für die Visualisierung und interaktive Datenanalyse bei Microsoft Research. Das Schlüsselwort heisst Datenvisualisierung. Mit Augmented und Virtual Reality kommt dafür ein neuer Ansatz ins Spiel, der traditionelle 2D- und 3D-Tools zu ersetzen verspricht.

Datenkomplexität als Problem

Die Visualisierung von Big Data stellt eine besondere Herausforderung dar. Gerade bei grossen Datensätzen kann es schwierig sein, die richtigen Zusammenhänge zu erkennen und aufzuzeigen. Reena Ganga, Senior Designerin für Augmented Reality bei IBM, die zusammen mit ihrem Team an der App Immersive Insights für die Datenvisualisierung in Augmented Reality arbeitet, kennt das aus eigener Erfahrung: «Das erste Problem bei der computergestützten Visualisierung besteht darin, dass Datenwissenschaftler oft mehr als zwei Dimensionen in ihren Daten visualisieren müssen.» In der Regel greift man zu mehreren 2D-Diagrammen oder versucht, einem einzelnen 2D-Diagramm eine dritte Dimension hinzuzufügen.

Eine solche Darstellung verdeckt womöglich wichtige Daten und erschwert die Auswertung von Ergebnissen. George Djorgovski, Professor an der kalifornischen Hochschule für Technologie und Mitgründer des Start-ups Virtualitics mit Fokus auf Datenanalysen in VR und AR, bringt es auf den Punkt: «Die grössten Herausforderungen in der Datenwissenschaft liegen nicht in der Grösse der Daten, sondern vielmehr in der Datenkomplexität, die sich häufig in einer hohen Dimensionalität äussert.»

Die gängigen Tools für die Datenvisualisierung in 3D bieten ebenfalls keine optimale Lösung. Das Erweitern eines Diagramms oder einer Abbildung um die dritte Dimension auf einem immer noch zweidimensionalen flachen Bildschirm hat zwar einen ästhetischen Effekt, kann jedoch die Analyse von Daten oder das Finden von Zusammenhängen unter Umständen sogar noch komplizierter machen. «Wenn man sich mit einer Visualisierung auf einem Computerbildschirm auseinandersetzen will, besteht der Workflow hauptsächlich aus Klicken und Ziehen, bis ein Einblick gefunden wird», erklärt Jenna Goldberg, Augmented Reality Software Designer bei IBM, die zusammen mit Reena Ganga am Immersive-Insights-Projekt arbeitet. Ein 3D-Diagramm bietet demnach lediglich eine weitere Fläche zum «Klicken und Ziehen». Dadurch, dass eine zusätzliche Dimension bei der Analyse und Auswertung von Daten in Betracht gezogen werden muss, erhöht sich ausserdem nicht nur der Arbeits-, sondern auch der kognitive Aufwand.

Neue Wege mit AR und VR

Mit Augmented und Virtual Reality dagegen bahnt sich ein vollkommen neuer Ansatz für die Visualisierung grosser Datenmengen an. Das Ziel dabei ist, die Barriere zwischen dem Anwender und den Daten verschwinden zu lassen, sodass eine natürliche Interaktion mit den Daten ähnlich wie mit alltäglichen Objekten möglich ist.

Die Demo von BadVR zeigt das Potenzial der Visualisierungstechnik für Geodaten auf

Quelle: BadVR

Weshalb das so wichtig ist, weiss Sophia Batchelor. Sie ist eine der wenigen Spatial-Computing-Neurowissenschaftler weltweit, die den Einfluss von AR und VR auf unsere Lern- und kognitiven Fähigkeiten erforschen. Die Besonderheit der sogenannten immersiven Datenvisualisierung liegt darin, dass es dabei weniger um zusätzliche Tiefeninformationen, sondern vielmehr um die räumliche Wahrnehmung geht: «Unser Gehirn ist auf einzigartige Weise darauf ausgelegt, den Raum zu verstehen und sich dadurch zu orientieren», erklärt die Neurowissenschaftlerin aus Neuseeland. «Wenn wir uns also durch und um die Daten herum bewegen können, können wir eine bessere [kognitive] Leistung erbringen.» Das bedeutet, dass wir die Informationen nicht nur bildlich darstellen, sondern auch besser verstehen und mit ihnen interagieren können, anstatt passiv eine Reihe von Zahlen in einer Excel-Tabelle oder in einem 2D-Diagramm zu betrachten.

Je nach Datenart und Einsatzbereich bieten AR und VR unterschiedliche Vorteile. Bei der VR-Datenvisualisierung liegt der Fokus auf den Informationen selbst, oder wie George Djorgovski von Virtualitics es fasst: «(…) wenn der Nutzer sich nur auf die Daten konzentrieren möchte, ohne sich durch das visuelle Durcheinander der physischen Welt ablenken zu lassen.» Ausserdem kann Virtual Reality von Natur aus besser für die Visualisierung von abstrakten Daten wie der ganzheitlichen Auswertung des Kundenverhaltens sein – also von Daten, die keinen unmittelbaren Bezug auf den umgebenden Raum haben.

Augmented Reality wiederum ist sehr stark durch die Umgebung vordefiniert und ermöglicht deshalb vor allem die Visualisierung von raumbezogenen Daten. Beispiele sind die Signalstärke im Mobilfunk oder Funkwellen. AR ermöglicht hier eine Datenvisualisierung im direkten Kontext. Auch die Interaktion mit anderen Menschen kann in Augmented Reality einfacher sein. Zwar ist es möglich, in Virtual Reality mittels Avatar mit anderen zu interagieren, die AR-Umgebung bietet jedoch einen wesentlich natürlicheren Rahmen zum Austausch von Ergebnissen oder zur gemeinsamen Auswertung der vorliegenden Daten.

Holistischer Überblick

Bei Datenvisualisierung mit AR/VR geht es also weniger um eine revolutionäre Methode, Big Data zu visualisieren, sondern vielmehr um einen revolutionären Ansatz, von unserer angeborenen Fähigkeit zur Mustererkennung einen sinnvollen Gebrauch zu machen und so die Auseinandersetzung mit grossen Datenmengen zu erleichtern. «Um ein historisches Beispiel heranzuziehen: Der qualitative Unterschied in Wahrnehmung und Gesamterlebnis ist mit dem Unterschied zwischen alten Schwarz-Weiss-Filmen in Mono und Breitbildfilmen in Farbe und Stereo vergleichbar», erklärt George Djorgovski von Virtualitics.

Denkbare Anwendungsfälle können dabei sowohl relativ einfach als auch ziemlich komplex ausfallen. So arbeitet etwa Georg Kreimer, Leiter der SAP Customer Experience Labs, zusammen mit seinem Team am Projekt Signal. Ziel ist es, Big Data aus der Customer Journey in Virtual Reality darzustellen. Jeder Schritt enthält mehrere Touchpoints, die über die Interaktion zwischen Händlern und Kunden entstehen. «Diese sind nicht nur entscheidend, ob ein Kauf zustande kommt, sondern auch, ob man über den Kauf hinaus eine positive Kundenbeziehung aufbauen kann», erklärt Kreimer. Mit Hilfe von VR will sein Team alle Datenpunkte, die in der Customer Journey entstehen, zusammenziehen und einen holistischen Blick darauf ermöglichen.

Ein weiterer spannender Anwendungsfall ist der Einsatz von AR-/VR-Visualisierungen für die Überprüfung von Machine-Learning-Modellen. Schlaue Algorithmen ermöglichen zwar eine effiziente Bearbeitung und Analyse selbst sehr grosser Datenmengen, sind aber nur so objektiv und vorurteilsfrei wie die Daten, die sie eingespeist bekommen. Und hier hapert es in vielen Fällen – mal liegt das an der menschlichen Voreingenommenheit, mal an der Unvollständigkeit oder mangelnden Qualität der Daten selbst. Deshalb müssen Machine-Learning-Modelle kontinuierlich überprüft und bei Bedarf angepasst werden.

Dies kann jedoch selbst für Data Scientists eine sehr zeitintensive und somit herausfordernde Aufgabe sein, bei der Fehler leicht passieren können. Nach Ansicht von Suzanne Borders, CEO und Gründerin des US-amerikanischen Unternehmens BadVR, das Lösungen für VR- und AR-Visualisierungen von Daten entwickelt, ermöglichen es Augmented und Virtual Reality, solche Fehler schneller aufzuspüren: «VR-/AR-Datenvisualisierungsplattformen bieten den Nutzern die Möglichkeit, ein Machine-Learning-Modell wirklich zu ‹sehen› und sogar das Lernen durch die Algorithmen in Echtzeit zu beobachten.»

Ihr Team hat damit eigene Erfahrungen gemacht, denn BadVR wurde von einem Finanzunternehmen beauftragt, ein Machine-Learning-Modell zu visualisieren, das kreditwürdige Personen identifizieren sollte. Dadurch sollte sichergestellt werden, dass das Modell keine diskriminierenden Entscheidungen gegenüber ethnischen Gruppen oder aufgrund des Einkommensniveaus trifft. Durch die Darstellung des Modells in der immersiven Umgebung konnte in Echtzeit beobachtet werden, wie es funktioniert und welche Ergebnisse es ausgibt. Dabei wurde tatsächlich ein Fehler gefunden, der den Datenwissenschaftlern bis dahin nicht aufgefallen war.

«Die Möglichkeit, mit Datenmodellen holistisch zu arbeiten, sorgt dafür, dass nichts von dem, was uns als Menschen ausmacht – Empathie, Herzlichkeit, Ethik und Mitgefühl – verloren geht oder geopfert wird, um den grösstmöglichen Wert aus unseren Daten zu erzielen», unterstreicht Suzanne Borders.

Der Markt reift noch

Der Markt für die Datenvisualisierung mittels Augmented Reality und Virtual Reality ist noch sehr jung. So gehören BadVR und Virtualitics zu einer Handvoll Unternehmen, die einsatzreife Produkte und Lösungen in diesem Bereich entwickeln. Dabei liegt der Schwerpunkt bislang auch noch deutlich mehr bei Virtual Reality als bei Augmented Reality – nicht zuletzt, weil es keine Best Practices und einheitlichen Standards für die Gestaltung und Entwicklung von AR-Produkten gibt, meint die BadVR-Geschäftsführerin Borders. Designer und Entwickler stossen immer noch auf neue Herausforderungen in Bezug auf die Usability. Dies ist auch einer der Gründe, warum der Ansatz momentan hauptsächlich in Forschungslabors und Wissenschaft zu finden ist.

Eine weitere Herausforderung ist der Umgang mit Big Data selbst. «Es ist schon schwer genug, sozusagen Small Data zu visualisieren, geschweige denn Big Data», betont Steven Drucker von Microsoft Research. Je mehr Daten und je mehr Zusammenhänge es zwischen diesen Daten gibt, desto besser müssen sie aufbereitet werden, denn insbesondere Big Data kann nicht einfach so in eine Visualisierung, ob in AR oder auf eine andere Weise, eingespeist werden. «In der Regel müssen Sie die Daten aggregieren, bereinigen und einige Analysen durchführen, um die Datensätze zunächst auf eine überschaubare Grösse und Komplexität zu reduzieren», erläutert Reena Ganga von IBM.

Wie bei Big Data Analytics im Allgemeinen, so gilt also auch bei Visualisierungs-Projekten die Regel: Nicht alle Daten sind brauchbar oder nützlich, um die gewünschten Erkenntnisse zu erzielen. Ausserdem gibt es noch viele ungeklärte Fragen im Bereich AR/VR und bezüglich des Einflusses dieser Technologien auf unsere Wahrnehmung, wie Sophia Batchelor durch ihre Experimente und die ihrer Kollegen festgestellt hat. Es ist derzeit immer noch unklar, warum Menschen Informationen, die ihnen in Virtual und Augmented Reality präsentiert werden, besser verstehen und lernen können, als zum Beispiel Informationen auf dem Papier oder einem Bildschirm. «Wir können nur beweisen, dass wir es in den meisten Situationen tun», unterstreicht die Neurowissenschaftlerin. Trotzdem sind die Experten zuversichtlich, dass dieser Ansatz sehr viel Potenzial birgt. Eine stetig wachsende Zahl an Lösungen speziell für den Einsatz im Unternehmensumfeld ist ein Zeichen dafür.

Vielversprechend sind in dieser Hinsicht besonders die aktuellen Entwicklungen im Bereich AR- und VR-Hardware, die immer reifer und funktionsreicher wird, und das nicht nur im Konsumentenbereich. Im Mai dieses Jahres hat Google beispielsweise eine neue Version seiner Brille für den Enterprise-Sektor auf den Markt gebracht. Die Glass Enterprise Edition 2 zeichnet sich durch eine deutlich leistungsstärkere CPU und eine neue KI-Fähigkeit aus.

«Zusätzlich entstehen momentan auch neue Möglichkeiten für Interaktionen mit den Anwendungen», so die Beobachtung des SAP-Experten Georg Kreimer, denn neben rein visuellen Darstellungsformen gibt es zusätzlich auditive und haptische. Auf der «SXSW»-Konferenz im März dieses Jahres hat Bose zum Beispiel eine AR-Brille mit Mini-Lautsprecher vorgestellt. Zwar handelt es sich noch um einen Prototyp, aber er zeigt bereits auf, wie sich auditive und visuelle Wahrnehmungen in Augmented und Virtual Reality vereinen lassen.

Andere Unternehmen arbeiten an speziellen Handschuhen für Augmented und Virtual Reality, die die aktuellen und teilweise sperrigen Motion-Controller ersetzen und eine natürlichere Interaktion mit Objekten – und Daten – in einer immersiven Umgebung gewährleisten sollen. Neben Produkten wie denen von HaptX und Plexus ist hier der DextrES Glove von EPFL und ETH Zürich zu erwähnen, der nur 2 Millimeter dünn ist und sehr wenig wiegt. Der Handschuh erlaubt es seinen Nutzern, virtuelle Objekte zu «berühren» und zu manipulieren und gibt seinem Träger ein äusserst realistisches haptisches Feedback. Zudem bietet er dank künftig möglichem Batteriebetrieb eine noch nicht dagewesene Bewegungsfreiheit.

Fazit & Ausblick

Zweifelsohne gibt es Skeptiker, die keinen grossen Nutzen in der AR-/VR-basierten Datenvisualisierung sehen. Diese Vorbehalte sind jedoch nach Ansicht von Experten hauptsächlich auf die unglücklichen ersten Produktprototypen zurückzuführen. «Es werden oft 2-dimensionale Diagramme und Screens in dieses neue Medium überführt, ohne dass man dies hinterfragt und das Potenzial von VR/AR voll ausschöpft», moniert Georg Kreimer von SAP.

Sich von den alten Konzepten aus den vorangegangenen Medien zu lösen, wird deshalb wahrscheinlich eine der grössten Herausforderungen sein. Wir haben über 50 Jahre Erfahrung in der Datenvisualisierung auf Papier und flachen Bildschirmen und diese Erfahrung beeinflusst unweigerlich unsere Vorstellung davon, wie Datenvisualisierung in einer immersiven Umgebung überhaupt aussieht. Doch auch wenn dies als eine spielerische Alternative zu 2D-Visualisierungen erscheinen mag, handelt es sich in Wirklichkeit um einen vollkommen neuen Ansatz, sich mit Daten auseinanderzusetzen, der auch neue Denk- und Herangehensweisen erfordert.

Brianna Benson, die zusammen mit Reena Ganga an Lösungen für die AR-basierte Datenvisualisierung arbeitet, weist jedoch darauf hin, dass Unternehmen ein klares Ziel für diesen Ansatz setzen sollten anstatt ihn nur der Innovation halber zu verfolgen: «Auch wenn diese Technologie aufregend ist, kann sie nicht der alleinige Motivationsfaktor für ein Projekt sein, denn dies würde zur Mittelmässigkeit führen.»

Nach Einschätzung der Experten dürften weitere drei bis fünf Jahre vergehen, bis Hardware, Standards und Konzepte für eine breitere Palette an Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten reif genug sind und vor allem bis mehr und mehr Unternehmen erkennen, dass immersive Datenvisualisierungen mehr sind als nur Diagramme und Charts in 3D.

Dennoch könnte es sich für Unternehmen durchaus auszahlen, diese Technologie jetzt schon auf die Probe zu stellen, um sich womöglich einen erheblichen Wettbewerbsvorsprung zu sichern. Steven Drucker jedenfalls ist zuversichtlich, dass Virtual und Augmented Reality die Art und Weise, wie wir mit den Daten umgehen und Informationen darstellen, grundsätzlich verändern werden: «Auf kurze Sicht bin ich skeptisch, jedoch sehr optimistisch auf lange Sicht», lautet das Fazit des Microsoft- Research-Forschungsleiters.

Quelle:

Foto: My name is Yanick/Unsplash

Die Virtualitics Immersive Platform kombiniert maschinelles Lernen, immersive Visualisierung und kollaborative virtuelle Umgebung, Virtualitics

https://www.computerworld.ch/technik/business-it/big-data-visualisieren-ar-vr-1752473.html?page=1_neue-wege-mit-ar-und-vr

10. September 2019 0 comment

Examples

Könnte diese Methode endlich Ängste rund um Geburten und Fehlgeburten lösen?

Die Wellen brechen, ein Lagerfeuer knistert und irgendwo blüht in leuchtendem Rosa ein Baum. Nach einem Ort für die Geburt oder den Schwangerschaftsabbruch klingt das eher nicht. Dank virtueller Realität können sich Frauen bei der Entbindung nun dennoch dahin entführen lassen – und eine Studie belegt: Die künstliche Welt soll gegen Ängste und Schmerzen helfen.

Mit ihrer Forschung zur schmerz- und angstfreien Geburt geht das Cedars-Sinai Medizinzentrum in Los Angeles neue Wege – und scheint zugleich auf dem richtigen zu sein. Das Team untersuchte nämlich, ob Virtual-Reality-Brillen im Rahmen von Geburten hilfreich sein könnten. Und wie die Newspage „dailymail.co.uk“ berichtet, geben die ersten Ergebnisse der Non-Profit-Klinik viel Anlass zur Hoffnung: Denn 57 Prozent alle Gebärenden gaben demnach an, während der Entbindung mit VR-Brille weniger Schmerzen empfunden zu haben. Auch die schon zuvor aufkommenden Ängste hätten sie weit weniger gespürt. Bei vielen Frauen waren sie sogar vollständig verschwunden.

Zu ganz ähnlichen Ergebnissen kommt auch die University of California für Abtreibungen. Frauen, die im ersten Drittel des Schwangerschaftsabbruchs länger als fünf Minuten in der virtuellen Realität verbrachten, konnten ihre Ängste demnach deutlich reduzieren. Der Eingriff sei aufgrund der virtuellen Welt weit angenehmer verlaufen.

„VR-Geburt“ – in Zukunft die Normalität?

Die Forscher, die ihre Studien auf einer jährlich veranstalteten Gynäkologen-Konferenz vorgestellt hatten, sehen in den positiven Ergebnissen großes Potenzial für die Zukunft. Zwar sei noch viel Arbeit notwendig, um den Einfluss der starken Imagination zu beurteilen – gerade weil letztlich eine Wirkung wie beim Drogenkonsum erzielt werde. Aber viele Fakten sprächen dafür, dass die VR-Geburt künftig an Bedeutung gewinnen werde.

Neben dem positiven Einfluss auf die Reduzierung von Ängsten und Schmerzen führen die Wissenschaftler hier auch ganz praktische Überlegungen an. So sei es noch vor Kurzem kaum möglich gewesen, in breitem Maße für die entsprechende Ausstattung zu sorgen. Bei Kosten von rund 700 Dollar – umgerechnet mehr als 600 Euro – allein für das benötigte Gerät sei die Hürde früher hoch gewesen. Heute stünden jedoch schon Versionen aus Materialien wie Pappe zur Verfügung, die ohne Funktionseinschränkung weit günstiger zu haben seien. Das werde die Entwicklung beflügeln.

Schmerz- und angstfrei? Eine natürliche Geburt mit VR

Dr. Melissa Wong vom Cedars-Sinai Medizinzentrum betont, man sei bei der Studie sehr wissenschaftlich vorgegangen – gerade weil schnell der Vorwurf erhoben werde, nur wieder ein neues Mittel oder eine neue Methode verkaufen zu wollen. „Ich wollte sehen, ob es wirklich einen Mehrwert hat.“ Genau dieser sei mit der Studie eindeutig belegt worden.

Auch möglichen Bedenken, das Eintauchen in die virtuelle Welt könne vom Gefühl des natürlichen Geburtsvorgangs entfernen, folgen die Forscher nicht. VR komme zur Schmerz-Linderung bereits bei anderen Behandlungen, zum Beispiel von Knochenbrüchen, zum Einsatz. Für die Geburt habe man jedoch eine ganz eigene virtuelle Welt entwickelt. Ziel sei es hier nicht, die werdende Mutter von der Geburt abzulenken, sondern ihr ein möglichst schönes Ereignis zu garantieren, das nicht durch Ängste und Schmerzen überlagert wird.

Virtuelle Realität zur Entspannung und Meditation

Geburtshelferin Ana Paul Merckel, die an der Forschungsarbeit beteiligt war und mehr als 20 Jahre an Erfahrung in der schmerzfreien Geburt unter Hypnose mitbringt, erzählt bei „dailymail.co.uk“: „Wir wollten, dass die Bilder helfen, in den Entspannungsmodus zu wechseln und zugleich mit der Erfahrung in Verbindung zu bleiben“. Daher habe man sich optisch für die klassischen Elemente Feuer, Erde und Wasser entschieden. Zugleich würden über die Kopfhörer beruhigende Klänge und meditative Worte eingespielt. Der Sprecher dieser Texte sei ein Schauspieler, der aus hunderten Bewerbern ausgewählt worden sei.

Wie sehr man sich mit der VR-Darstellung beschäftigt hat, wird an vielen Details deutlich. So wurde der blühende Baum auf Basis einer Plazenta-Abbildung entwickelt, um die Gedanken der werdenden Mama möglichst beim Baby und dem Geburtsvorgang zu halten. Visualisiert werde im Grunde, welchen Weg das Baby und der eigene Körper genommen haben, so Merckel. „Es ist keine Realitätsflucht, sondern ein tieferes Eintauchen in die eigenen Erfahrungen.“

„Es muss noch so viel getan werden“

Dr. Aparna Sridhar, die die Studie zu Schwangerschaftsabbrüchen an der Universität geleitet hatte, betont, die VR-Nutzung in diesem Bereich basiere zwar auf derselben Technik, sei aber nicht 1:1 übertragbar. „Der Schwangerschaftsabbruch ist eine sehr heikle Zeit im Leben“, so Dr. Sridhar. Es werde daher noch viel Forschung brauchen, um den idealen Zugang zu finden.

Ob am Ende eine universelle VR-Erfahrung stehen könne, sei offen. Zunächst habe man herausfinden wollen, ob sich VR auf die Ängste der Frauen auswirke. Wie sich das dann inhaltlich genau gestalte, sei bisher noch nicht ins Zentrum des Interesses gerückt. Diese Analysen würden jedoch folgen. Dr. Sridhar weiß jedenfalls genau wie ihre Kolleginnen und Kollegen: „Es muss noch so viel getan werden.“

Quelle:

https://www.bunte.de/family/schwangerschaft-geburt-baby/geburt/studie-koennte-diese-methode-endlich-aengste-rund-um-geburten-und-fehlgeburten-loesen.html

10. September 2019 0 comment

Knowledge Research

Understanding Evolution With Virtual Reality

VR is more than just about video & gaming.

Today most people think of gaming, virtual reality glasses and video when asked about virtual reality. The concepts of virtual reality in these areas have been around for some years, but what if we look beyond the media space.

Virtual reality is becoming a thriving part of many businesses; 50 per cent of companies not currently using virtual and augmented reality will start experimenting with it in the next 2-3 years, and 82 per cent of adopters say the benefits are meeting or exceeding expectations.

Remember virtual reality is much more than gaming and video. Increasingly, it is being powered by predictive analytics and creating virtual data points to create virtual environments to help us see a whole new future of possibilities. Do you realise that the egg you’re eating will soon be created through virtual reality? Or that the quality of the meat will be derived by virtual reality?

Using VR in agriculture

For one example of innovation, researchers at Oxford have applied genetics data to virtual reality, to visualise how genes and strings of DNA sit within the chromosomes. Their resulting 3-D presentation clearly showed how genes sit in relation to each other and how they interact with each other. And the purpose? Visualising such interactions helps us better understand how DNA works and develops.

As Stephen Taylor, Head of the Computational Biology Research Group at the MRC Weatherall Institute of Molecular Medicine, University of Oxford, stated: ‚Being able to visualise such data is important because the human brain is very good at pattern recognition – we tend to think visually.’

While not all companies see the opportunity yet for virtual reality in their business model, most are engaging in data driven strategies to enable the storage and analytics of data, tomorrow. Little do they realise that this type of activity can lead them on a journey into virtual reality.

As a case in point, companies in animal breeding are moving towards virtual breeding. In animal breeding, the creatures involved need to be continuously monitored so that a thorough understanding of their physiological and psychological conditions can be gained, given that what is desired are best in breed animals or dairy and meat products.

VR and data

This can result in thousands of data points being continuously saved minute by minute, detailing room temperature, body size, body weight and the beast’s vital statistics, such as heart rate. Even in fish breeding, the fish are scanned by ultrasounds several times a day.

The explosive amount of data derived from the animals makes it possible to undertake advanced and predictive analytics. From the results, the breeding company can create virtual animals and breed their offspring virtually, creating ‘what if’ scenarios around changes in feeding and environmental conditions. By doing so virtually, they can create a much faster time to market as they no longer have to go through the painstaking process of raising the physical animals to see how they respond to different circumstances, which can take years.

Most importantly, however, it means far fewer real animals are needed and the ones that do ‘come to life’ experience less stress thanks to non-invasive appliances such as ultrasound. Additionally, the infrastructure to support such work in terms of breeding pens and laboratories, are reduced, resulting in a significant cost reduction on the R&D side.

The potential for VR in business

As you can see, by only considering how virtual reality can impact the animal world, a massive amount of opportunities can come to light for the agricultural sector, and related animal testing and fauna related educational sector. Soon it will be of little surprise to find that the quality of our eggs and bacon is increasingly enhanced through virtual reality.

Yet what about enterprises outside of agriculture and animals? Although most companies might not see where virtual reality fits into their business, many are already using what drives it: machine learning and data. As such, the more creative and visual organisations out there should start to look to the virtual world, to see how it helps them speed up time to market, reduce cost, lower risk, increase sustainability and augment the customer experience.

Fields heavily involved in design and manufacturing are no strangers to running simulations before testing their ideas out in the field. However, nothing immerses clients or customers like a virtual reality demo where they can view and experience the product as they choose. Imagine architecture software that designs and builds its construction in a virtual reality landscape.

The firm is able to preview and demonstrate to the customer how the structure will look, and how it will feel to walk around in it before the structure is built. Any customer pain points can be addressed at an early stage, avoiding problems before they emerge or customer dissatisfaction once the building is finished.

The opportunity to leverage virtual reality is all around us, you just need to see the virtual reality for your business.

Quelle:

https://vrroom.buzz/vr-news/tech/understanding-evolution-virtual-reality

9. September 2019 0 comment

Examples

Von Mossul nach Palmyra: VR-Ausstellung zu zerstörten Denkmälern

Noch bis zum 3. November 2019 findet in der Bundeskunsthalle in Bonn die VR-Ausstellung „Von Mossul nach Palmyra – Eine virtuelle Reise durch das Weltkulturerbe“ statt, die in Zusammenarbeit mit Ubisoft entstanden ist.

Dank der von Ubisoft erschaffenen Umgebung und VR-Headsets können Besucher sechs längst zerstörte oder nicht zugängliche Denkmäler aus der arabischen Welt entdecken. „Mossul, Aleppo, Palmyra, Leptis Magna – diese Städte sind Symbole für das sagenumwobene Weltkulturerbe vergangener Zivilisationen, aber auch für die Zerstörung ihrer Denkmäler durch Fanatismus und Kriege. Mit Hilfe modernster virtueller Rekonstruktionen erweckt die Ausstellung diese legendären und heute zerstörten Stätten zu neuem Leben,“ so die Beschreibung der Bundeskunsthalle.

„Die Präsentation veranschaulicht eindrucksvoll, dass das kulturelle Erbe im Nahen Osten und Nordafrika grundsätzlich multikulturell und multireligiös war und im Zentrum eines eng vernetzten Austauschs zwischen drei Kontinenten stand,“ heisst es weiter. Hier kann man sich die Tickets sichern und ein Trailer liefert entsprechende Impressionen der VR-Ausstellung.

Quelle:

Von Mossul nach Palmyra: VR-Ausstellung zu zerstörten Denkmälern

9. September 2019 0 comment

Examples

MySwitzerland durch die VR-Brille

Highlights der Website seien «bildgewaltige, nach ausgeklügelten Richtlinien produzierte Drohnenvideos».

Seit Frühling 2019 ist MySwitzerland.com total neu. Das offensichtlichste Highlight der weltweit am häufigsten besuchten Tourismus-Website seien «bildgewaltige, nach ausgeklügelten Richtlinien produzierte Drohnenvideos», schreibt Hinderling Volkart (HV) in einer Mitteilung. 48 Sequenzen zeigen spektakuläre Ansichten der Schweiz. Die in die Welt der Virtual Reality transformierten Filme erweitern die visuellen Entdeckungsreisen mit Rundumsichten, 3D-Effekten und weiterführenden Informationen, wenn der User mit einer VR-Brille auf MySwitzerland.com schaut.

Die Videos addieren sich zum plakativ auf der Starseite erscheinenden Inspirationskalender, der die Vielfalt der Schweiz als vielfältige Tourismusdestination entlang dem Jahreszyklus präsentiert.

State of the Art ist MySwitzerland.com auch unter der Oberfläche – von der hochoptimierten Performance bis zur künstlichen Intelligenz, welche die über 80’000 hinterlegten Bilder automatische in allen benötigten Formaten für verschiedenste Ausgabegeräte ausliefert. Und zwar so, dass die für die Bildaussage relevanten Elemente erkannt und dargestellt werden.

In jeder Phase des dreijährigen Relaunch-Prozesses seien prototypische Testpersonen ins Projekt involviert gewesen, schreibt HV. Ihre Feedbacks und Inputs hätten entscheidend mitgeholfen bei der Entwicklung einer Usability, die das einfache, intuitive und schnelle Auffinden gesuchter und interessierender Contents ermöglicht. (pd/eh)

Quelle:

Hinderling Volkart, https://www.persoenlich.com/digital/myswitzerland-durch-die-vr-brille

7. September 2019 0 comment

Knowledge Software/Apps

Google Releases Real-time Mobile Hand Tracking to R&D Community

Google has released to researchers and developers its own mobile device-based hand tracking method using machine learning, something Google Research engineers Valentin Bazarevsky and Fan Zhang call a “new approach to hand perception.”

First unveiled at CVPR 2019 back in June, Google’s on-device, real-time hand tracking method is now available for developers to explore—implemented in MediaPipe, an open source cross-platform framework for developers looking to build processing pipelines to handle perceptual data, like video and audio.

The approach is said to provide high-fidelity hand and finger tracking via machine learning, which can infer 21 3D ‘keypoints’ of a hand from just a single frame.

“Whereas current state-of-the-art approaches rely primarily on powerful desktop environments for inference, our method achieves real-time performance on a mobile phone, and even scales to multiple hands,” Bazarevsky and Zhang say in a blog post.

Google Research hopes its hand-tracking methods will spark in the community “creative use cases, stimulating new applications and new research avenues.”

Bazarevsky and Zhang explain that there are three primary systems at play in their hand tracking method, a palm detector model (called BlazePalm), a ‘hand landmark’ model that returns high fidelity 3D hand keypoints, and a gesture recognizer that classifies keypoint configuration into a discrete set of gestures.

Here’s a few salient bits, boiled down from the full blog post:

The BlazePalm technique is touted to achieve an average precision of 95.7% in palm detection, researchers claim.
The model learns a consistent internal hand pose representation and is robust even to partially visible hands and self-occlusions.
The existing pipeline supports counting gestures from multiple cultures, e.g. American, European, and Chinese, and various hand signs including “Thumb up”, closed fist, “OK”, “Rock”, and “Spiderman”.
Google is open sourcing its hand tracking and gesture recognition pipeline in the MediaPipe framework, accompanied with the relevant end-to-end usage scenario and source code, here.

In the future, Bazarevsky and Zhang say Google Research plans on continuing its hand tracking work with more robust and stable tracking, and also hopes to enlarge the amount of gestures it can reliably detect. Moreover, they hope to also support dynamic gestures, which could be a boon for machine learning-based sign language translation and fluid hand gesture controls.

Not only that, but having more reliable on-device hand tracking is a necessity for AR headsets moving forward; as long as headsets rely on outward-facing cameras to visualize the world, understanding that world will continue to be a problem for machine learning to address.

Quelle:

Google Releases Real-time Mobile Hand Tracking to R&D Community

6. September 2019 0 comment

Hardware Knowledge

NextVR Brings Its Live Streamed Events to Oculus Quest

NextVR, the VR livestreaming event app, is now available on Oculus Quest for free, which is said to come alongside a new technology that promises clearer and sharper video rendering.

The studio calls the new rendering technology ‘PAVE’, which is said to enable new features like enhanced in-experience graphic overlays (e.g. stats, instant replays) and forthcoming multi-user interactions such as multi-user game trivia during timeouts.

Previously, NextVR content was only available on Quest via the Oculus Venues app, which provides communal viewing of select real-time live events. In contrast, the NextVR app is a single-user experience that also provides replays and extra content too.

“NextVR is pairing our newest rendering technology with Oculus Quest to provide an outstanding fan experience.” said David Cole, NextVR co-founder & CEO, “We’re launching with a collection of experiences that best demonstrate the capabilities of our technology including a show this September 10th hosted by Pete Davidson recorded live at Gotham Comedy Club in New York City.”

In addition to Quest support, the studio is also adding an exclusive ‘Best on Quest’ channel with a curated group of “new and optimized experiences,” among which is the NBA Finals Game Six Highlights with access to the Toronto Raptors locker room celebration, NHRA Drag Racing, Day to Night Timelapse and select concerts.

NextVR’s supported platforms now include Oculus Quest, Samsung Gear VR, PSVR, Google Daydream, Windows VR headsets, Oculus Go, Oculus Rift, HTC Vive, and Valve Index.

Quelle:

https://www-roadtovr-com.cdn.ampproject.org/c/s/www.roadtovr.com/nextvr-brings-live-streamed-events-oculus-quest/amp/

5. September 2019 0 comment

Knowledge Research

Virtuelle Realität soll für CDA Baustein für Zukunft sein

An diesem Samstag feiert die CDA GmbH in Albrechts ihr 25-jähriges Bestehen. Firmenchef Frank Hartwig blickt optimistisch in die Zukunft. Und das, obwohl der Ursprung des Unternehmens, die CD, immer unbedeutender wird.

Frank Hartwig zeigt aus dem Fenster seines Büros. „Manchmal laufen hier morgens drei Rehböcke auf dem Firmengelände herum“, sagt er und schaut, als könne er noch immer nicht glauben, wie nah hier in Suhl-Albrechts Natur und Industrie beieinander sind. Er genieße diese Nähe sehr und überhaupt: Thüringen sei ein tolles Bundesland, ein guter Standort für Unternehmen. „Ich verstehe nicht, warum nicht mehr Firmen nach Thüringen kommen, um sich hier anzusiedeln“, sagt der Geschäftsführer und Gesellschafter der CDA GmbH. Gerade für den Mittelstand biete Thüringen perfekte Bedingungen. Kurze Wege und eine gute Erreichbarkeit der Landespolitik in Erfurt.

Worte aus dem Mund eines Managers, der eher zufällig in Südthüringen hängengeblieben ist. „Ich stamme ja vom Niederrhein in Nordrhein-Westfalen. Da ist die Landespolitik in Düsseldorf in unerreichbarer Ferne“, schildert Hartwig, der seit Mai dieses Jahres gemeinsam mit Finanzchef André Keller Gesellschafter des Unternehmens mit derzeit 205 Mitarbeitern ist.

An diesem Samstag ist die Politik zu Gast in Suhl-Albrechts, um das 25-jährige Bestehen der CDA zu feiern. Es ist nicht das erste Mal, dass die Politik sich für das Unternehmen interessiert. Denn CDA hat eine Vorgeschichte, die über das Jahr 1994 hinausreicht. Das Unternehmen, das früher CD-Werk Albrechts hieß, ist schließlich der Nachfolger des ersten deutsch-deutschen Joint-Ventures. Noch vor der Wiedervereinigung hatten der westdeutsche CD-Fabrikant Reiner Pilz und das Kombinat Robotron das neue Unternehmen gegründet. Ein Vorzeigeprojekt der Wiedervereinigung. Selbst Lob vom damaligen Kanzler Helmut Kohl gab es. Allerdings stellte sich Pilz später als Scharlatan heraus, wurde wegen Betrugs später verurteilt.

Linsen statt Compact-Disks

Doch diese Vorgeschichte ist nicht der einzige Grund dafür, dass das heutige Jubiläum von CDA für manche überraschend kommt. Das Produkt, mit dem das Unternehmen einst groß wurde, spielt eine immer geringere Rolle. Die Compact-Disk. Weil kaum noch Menschen Musik auf einer Silberscheibe kaufen, sondern immer öfter aus dem Internet streamen. Das gleiche gilt für Filme auf DVD. Der Umsatz, den CDA mit dem Beschreiben von runden Ton-, Bild- und Datenträgern macht, schrumpft von Jahr zu Jahr.

Und trotzdem feiert das Unternehmen, dass es seit einem Vierteljahrhundert besteht. Und Hartwig blickt optimistisch in die Zukunft. Wohl auch, weil die Vergangenheit für ihn keine Rolle spielt. „Die fünf Jahre Vorgeschichte blenden wir bewusst aus. CDA ist ein anderes Unternehmen und es ist inzwischen kaum noch ein Mitarbeiter aus der Pilz-Ära im Haus“, sagt Hartwig. Zudem wird sein Optimismus von neuen Geschäftsfeldern getrieben. Das Beschreiben von Speicherkarten für die Automobilindustrie wird ein immer wichtigeres Standbein für CDA. Viereinhalb Millionen SD-Karten hat CDA im vergangenen geflasht, also mit Daten beschrieben. In Suhl und auch an weiteren Standorten in Indien und China. Kunde ist vor allem die Automobilindustrie.

Wer sein Auto nach dem Weg von A nach B fragt und ein fest eingebautes Navigationsgerät hat, der kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgehen, dass das Karten- und Datenmaterial von CDA auf die Speicherkarte in seinem Gerät gespielt wurde. „Die Datenmengen werden von Jahr zu Jahr größer. Inzwischen sind wir bei 64 Gigabyte“, sagt Hartwig. Für die kommenden Jahre sei CDA mit festen Verträgen ausgestattet. Doch der Firmenchef geht davon aus, dass auch danach die Speicherkarte noch einen Markt haben wird. „Bis wir alle Informationen über das Internet in unser Auto bekommen, werden noch einige Jahre vergehen, denn dafür ist der Netzstandard 5G wirklich in jedem Winkel, an jeder Milchkanne notwendig“, sagt Hartwig.

Ein Viertel des Umsatzes steuert inzwischen ein weiteres Geschäftsfeld bei, das Hartwig in seinen siebeneinhalb Jahren bei CDA mit aufgebaut hat. Linsen aus Polymeren, also Kunststoff. Sie stecken in Smartphones, etwa in dem Sensor für die Gesichtserkennung. Aber auch in Spielkonsolen und Autos. „Überall dort, wo es um virtuelle oder augmented Realität geht, kommen unsere Linsen zum Einsatz“, erklärt Hartwig. Zum Beispiel auch in Autos, die ihren Fahrern wichtige Informationen ins Sichtfeld projizieren. In sogenannten Head-up-Displays. Enge Kontakte hat CDA derzeit auch zu einem Unternehmen in den USA, das an den VR-Brillen der Zukunft arbeitet. Sie sollen die Realität mit der virtuellen Realität verschmelzen und kaum größer sein als eine herkömmliche Brille.

Die Technologie hat den großen Vorteil, dass sie auf das Können der Mitarbeiter in der Kunstoffverarbeitung aufbaut. Und so hofft Hartwig, dass mit den optischen Systemen eines Tages so viel Umsatz zu erzielen ist, um das langsame Sterben der CD und der DVD auszugleichen. Schließlich sollen Natur und Industrie in Albrechts auch künftig hab beieinander sein.

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Foto: Bis Mai dieses Jahres bildeten sie die Geschäftsführer der CDA GmbH, seit einigen Monaten sind sie auch deren Gesellschafter: Frank Hartwig (links), Vorsitzender der Geschäftsführung, und Finanzchef André Keller. Archivfoto: ari

5. September 2019 0 comment

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In Maßen digitalisieren

Was sich digitalisieren lässt, wird digitalisiert. Das geflügelte Wort gilt auch im Zivil- und Katastrophenschutz. Das darf aber nicht zum Selbstzweck forciert werden. Darüber bestand Einigkeit in einer Expertenrunde zum Thema auf dem Katastrophenschutzkongress des Behörden Spiegel.

Drohnen und Roboter für Transport, Erkundung und Rettung, Virtual Reality-Brillen zum Üben besonderer Gefahrenlagen oder Smarte Kleidung, die Informationen über Temperatur, Sauerstoffgehalt oder Konzentration von Gefahrenstoffen verarbeitet: Mit technischen Innovationen sind große Chancen verbunden. Die sollen auch genutzt werden, forderte Albrecht Broemme, Präsident der Bundesanstalt Technisches Hilfswerk (THW). “Wir müssen dabei jedoch aufpassen, dass wir nicht an einigen Stellen ohne Netz und doppelten Boden arbeiten.” Datensicherheit und Datenschutz sollten nicht als Bremse gesehen werden. “Es ist immer ratsam, diese absolut notwendigen Aspekte von vornherein zu berücksichtigen, anstatt funktionierende Systeme hinterher den Anforderungen anpassen zu wollen”, so der THW-Präsident.

Dem schloss sich auch Dr. Monika John-Koch an. “Integrität und Sicherheit von Daten sind das Backbone des Katastrophenschutzes. Fehler und Vorfälle können Lagen verschärfen”, so die Leiterin des Referats Strategie KRITIS, Cyber-Sicherheit KRITIS im Bundesamt für Bevölkerungs- und Katastrophenhilfe (BBK). Da Fehler aber grundsätzlich nicht auszuschließen seien, votierte John-Koch dafür, im Zuge der Digitalisierung auch “analoge Fähigkeiten” aufrechtzuerhalten. Wenn wegen eines Sicherheitsvorfalls oder Infrastrukturausfalls bei Zivilschutzorganisationen kein Zugriff auf Daten mehr möglich sei, könnten Aufgaben nicht mehr wahrgenommen werden. “Solche Situationen müssten auch geübt und entsprechende Notfallkonzepte erarbeitet werden”, schlug die Referatsleiterin vor. Eine sinnvolle Maßnahme sei es, entscheidende Dokumente und Kontaktdaten wichtiger Ansprechpartner auf Papier in der Schublade liegen zu haben. So könne im Ernstfall zumindest Unterstützung geholt und alarmiert werden.

Quelle:

https://www-behoerden–spiegel-de.cdn.ampproject.org/c/s/www.behoerden-spiegel.de/2019/08/28/in-massen-digitalisieren/amp/

Foto: Chancen nutzen, Risiken einpreisen und analoge Fähigkeiten aufrechterhalten: So stellten sich Teilnehmer einer Expertenrunde die Herangehensweise an die Digitalisierung im Katastrophenschutz vor. (Foto: BS/Giessen)

5. September 2019 0 comment

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Stanford CHARIOT uses virtual and augmented reality to improve pediatric patient experience

Virtual reality headsets reduce childrens’ anxiety during hospital procedures

By Karelyn EvE Lambert —

A trip to the hospital can be paralyzing

For a child, hospital procedures such as drawing blood, injections or surgical preparation can be a very frightening and painful experience. For years, the only remedies offered to children experiencing anxiety or pain, were sedatives, high-doses of anxiety medication and narcotic painkillers.

Being in a terrified state prior to surgery is not only stressful for a child and his or her family, it can lead to emotional complications that last long after the patient has recovered from the procedure physically including PTSD and phobias that continue into adulthood.

Physicians at Lucile Packard Children’s Hospital Stanford are working to change the outcome of hospital visits for pediatric patients using virtual and augmented reality via the Childhood Anxiety Reduction through Innovation and Technology (CHARIOT) program. Co-founded by pediatric anesthesiologists Sam Rodriguez, MD and Thomas Caruso, MD, the program offers distraction-based virtual reality therapy solutions to pediatric patients.

“Many kids associate the hospital with things they deem stressful and scary,” said Dr. Rodriguez. “We are finding that the ability to distract these patients with fully immersive, fun and relaxing sensory environments can have a significant impact on the anxiety and pain that they experience during minor procedures, dressing changes and other medical treatments.”

Virtual reality offers a safe space

The CHARIOT program uses virtual reality headsets that are modified to fit child-sized heads and include customizations including the ability for staff to control the volume to communicate with children during procedures. To prevent the spread of infection to vulnerable patients including those suffering from weakened immune systems these headsets are equipped with simple to clean straps and disposable screen liners.

https://youtu.be/gMxXkb6L22E

The senses of sight and touch are manipulated to trick the amputee’s brain into perceiving the phantom limb as the prosthetic, meaning it’s no longer a phantom limb at all, but rather an artificial one that can actually be felt. The amputee wears a virtual reality headset that displays the virtual prosthetic limb. A stimulus is applied to the nerve in the amputee’s remaining anatomy, and the illusion of a finger in the phantom limb experiencing a sensation is created. As this happens, the digitally displayed finger on the prosthetic hand glows, allowing the amputee’s brain to connect the two.This allows the virtual reality application to train the amputee to perceive the phantom limb and the prosthesis as one, a valuable tool in the effort to make life as normal as possible for someone who has lost a limb. For more information on EPFL and their work with phantom limb sensations, please read this article: Amputees feel as though their prosthetic limb belongs to their body Every headset comes with a smartphone loaded with customized content. These virtual reality experiences transport children out of the hospital setting and into interesting and exciting environments such as the depths of the ocean or far reaches of outer space.

By working closely with software developers that specialize in improving patient experience, increasing mindfulness, and reducing anxiety through virtual reality, Dr. Rodriguez and Dr. Caruso have been able to develop original virtual and augmented reality content geared specifically towards pediatric patients. This content is customized to be compatible with patients in a variety of clinical settings that may include limited mobility of certain body parts such as the head or arms.

Burgers in space, friendly robots, and more

The games are engaging, but devoid of violence or levels as is common in console games. Medical staff can also increase the level of distraction via a controller during more stressful moments of the procedure like a needle insertion. Spaceburgers created in conjunction with JunoVR transports patients to the far reaches of outer space where they zap random flying space objects including “spaceburgers ” while listening to relaxing music.

Another experience created by Miney Moe, lets patients receiving an IV view a pair of animated 3D robot characters that explain the procedure and then distract them when it counts. Pebbles the Penguin created by Weightless Studio features a penguin that collects pebbles and helps soothe patients via this distraction.

“Our overarching mission is to help as many children as we can,” Dr. Caruso said. “As we build out more experiences, we’re continuing to move from distraction-based therapy into rehab therapy and potential physiological-based therapy for phobias and fears.”

To find out more about the CHARIOT virtual reality program visit their website: https://www.stanfordchildrens.org/en/innovation/chariot

Stanford CHARIOT uses virtual and augmented reality to improve pediatric patient experience

Quelle:

4. September 2019 0 comment