3D-Brillen ermöglichen das räumliche Sehen bei künstlichen erzeugten Bildern. Wir kennen das aus dem Kino und vom Heim-TV. Durch das räumliche Sehen können Betrachter:innen viel mehr in das Geschehen hineingezogen werden.
Voraussetzungen für ein dreidimensionales Bild sind zwei mit leicht versetzter Perspektive aufgenommene zweidimensionale Bilder und eine spezielle Brille, die aus diesen Bildern räumliche Seheindrücke ermöglicht. Das funktioniert bei Fotos genauso wie im Film. Und bietet viele Möglichkeiten für spannende neue Anwendungen.
Zunächst müssen wir uns klar machen, welche Aufgabe eine 3D-Brille erfüllen muss: Sie muss dafür sorgen, dass in unserem Gehirn aus zwei zweidimensional aufgenommenen Bildern ein 3D-Bild mit einer räumlichen Tiefe entsteht. Im Prinzip nutzen 3D-Brillen die Anatomie des menschlichen Sehens aus: Jedes unserer beiden Augen nimmt die Umwelt aus einem leicht versetzten Blickwinkel wahr. Unser Gehirn setzt diese beiden Bilder zu einem dreidimensionalen Bild zusammen. Nur so können wir räumlich sehen und beispielsweise Abstände zu Objekten richtig einschätzen.
Dieses Prinzip hat der britische Physiker Sir Charles Wheatstone bereits im 19. Jahrhundert entdeckt. 1938 veröffentlichte er seine Stereoskop genannte Apparatur, mit deren Hilfe die Nutzer:innen mit dem rechten und dem linken Auge zwei leicht gegeneinander verschobene Bilder getrennt betrachtet und ein räumliches Gesamtbild sieht.
Alle modernen 3D-Brillen arbeiten noch immer nach diesem Grundprinzip – wenn auch auf unterschiedliche Weise. Welche 3D-Brille sich für welche Anwendung eignet, erklären wir Ihnen hier.
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Am häufigsten nutzt die Unterhaltungsbranche 3D-Brillen. Mit ihrer Hilfe erzeugen Kinofilme und TV-Sendungen die Illusion, tief in das dreidimensionale Geschehen eintauchen zu können. Autorennen, Wildwasserfahrten und Weltraumflüge erscheinen uns so real, als ob wir selbst mittendrin dabei sind. Computerspiele sind dank 3D-Technologie so realistisch, dass Mitspieler:innen den Eindruck haben, selbst reale Akteure des Spiels zu sein.
3D-Polarisationsbrillen schon seit 1937
Dabei kommen im Zusammenhang mit 3D-Brillen unterschiedliche Technologien zum Einsatz. Wie die Polarisationsbrille, die Cineast:innen bereits 1937 in die Kinos lockte. Bei dieser Technik werden räumlich leicht versetzt aufgenommene Bilder gleichzeitig auf eine Kinoleinwand projiziert. Durch die Filter in jedem Glas der Polarisationsbrille nimmt jedes Auge nur den jeweils einen Teil des Films wahr.
Imposante Kinofilmabenteuer wie Avatar verhalfen 3D zum Durchbruch.
Das Gehirn setzt die beiden Bilder so zusammen, dass ein räumlicher Eindruck entsteht. Aktuelle 3D-Kinofilme werden bis heute mit der Polarisationstechnik gedreht. Viele 3D-Fernseher wie die von LG verwenden ebenfalls 3D-Polarisationsbrillen.
3D-Farbfilterbrillen sind günstig, bieten aber ein schlechtes Bild
Eine andere Technik nutzt sogenannte Anaglyph-Farbfilter. Sie eroberte die Kinos in der Nachkriegszeit. Die versetzt aufgenommene Bilder haben jeweils einen bestimmenden Farbton, in der Regel rot links und cyan rechts. Durch die Farbfilter kann jedes Auge nur einen Film wahrnehmen, das Gehirn sorgt wieder für den 3D-Effekt.
Wir kennen diese meist aus dünner Pappe sowie roter und grüner Folie gefertigten 3D-Farbfilterbrillen aus der Renaissance des 3D-Kinofilms in den 1990er Jahren. Nachteile sind die schlechte Farbdarstellung und die durch die verschiedenen Filterfarben hervorgerufene unterschiedliche Belastung der Augen. Wie auch bei der Polarisationstechnik halbiert sich die Auflösung des Bildschirms, da ja zwei Filme gleichzeitig abgespielt werden.
Heute finden die 3D-Farbfilterbrillen trotz ihrer sehr niedrigen Herstellungskosten kaum noch Verwendung.
Technisch anspruchsvoller: 3D-Brillen mit Shuttertechnik
Die Alternative zu den beiden zuvor aufgeführten passiven 3D-Brillen sind sogenannte Shutterbrillen. Auch die 3D-Shuttertechnik verwendet zwei räumlich versetzt aufgezeichnete Aufnahmen. Aber die Betrachter:innen schaut nicht gleichzeitig durch beide Augen. Die Shutterbrille sorgt dafür, dass immer ein Auge abgedeckt ist. Bis zu 300 Mal in der Sekunde verschließt sie abwechselnd das linke oder das rechte Brillenglas. Deshalb zählt die Shutterbrille auch zur Gruppe der aktiven 3D-Brillen.
Gleichzeitig muss der Fernseher (oder Monitor) die beiden Aufnahmen in derselben Frequenz abspielen. 3D-Brille und Bildschirm müssen absolut synchron laufen. Vorteil: Da immer nur ein Bild zurzeit gezeigt wird, muss die Auflösung nicht geteilt werden. Das Bild ist also detailreicher. Die Shuttertechnik verwendet beispielsweise Samsung bei seinen 3D-TV-Geräten.
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Elektronische 3D-Brillen benötigen weder Kinoleinwand noch TV-Bildschirm
Um komplett in virtuelle Welten einzutauchen, 3D-Entwicklungen per Augmented Reality voranzutreiben oder für die PAusbildung von Pilot:innen reichen die oben beschriebenen 3D-Brillen nicht aus. Hier kommen moderne 3D-Hightechbrillen wie die Oculus Rift zum Einsatz. Statt Brillengläser verfügt beispielsweise die Oculus Rift über ein Display, über das sie für jedes Auge das jeweilige Filmmaterial abspielen. Ein separater Bildschirm ist nicht mehr nötig.
Mit so einer Hightech-3D-Brille bekommen die Nutzer:innen das Gefühl, als würden sie selbst in einer künstlichen Umgebung agieren. Im Gegensatz zum 3D-Film können sie sich aktiv umsehen und mit seiner Umgebung interagieren, beispielsweise indem sie Gegenstände aufheben.
Wozu brauche ich eine 3D-Brille?
Während die einfachen Farbfilter-, Polarisationsfilter- und Shutterbrillen fast ausschließlich das Filmerlebnis steigern, bietet sich für digitale Hightech-3D-Brillen ein weites Feld an Einsatzmöglichkeiten. Wie die Gebäudeplanung: Virtuell lassen sich Fabrikanlagen planen, Hotels einrichten oder Verkehrsinfrastrukturprojekte testen.
Ebenso helfen 3D-Brillen bei der Entwicklung von Produktdesign, vom einfachen Küchengerät über die Fernbedienung eines TV-Geräts bis zum Design eines Sportwagens. Virtuelle Tests und Entwicklungen sparen Zeit und damit Geld.
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Auch in der Medizin kommen 3D-Brillen zum Einsatz. Mit ihrer Hilfe sind beispielsweise Simulationen komplizierter Operationen möglich. 3D-Brillen erleichtern die Planung und die Durchführung von Operationen. Und sie schaffen die Basis für neue Behandlungsmethoden bei neurologischen Erkrankungen.
Mithilfe von Hightech-3D-Brillen sind heute dreidimensionale Darstellungen von kleinsten Strukturen im Nanobereich möglich, die bisher in der Forschung nur unter dem Mikroskop sichtbar waren. So können zum Beispiel Festigkeiten und Materialeinsatz von Bauteilen optimiert werden.
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Digitale 3D-Brillen unterstützen die Flug- und Fahrausbildung von Pilot:innen und Rettungskräften. Der Anflug auf besonders schwierige Landebahnen oder die schnellste Route im Berufsverkehr können so perfekt simuliert und geübt werden.
Das Wichtigste zu 3D-Brillen in Kürze
3D-Brillen sorgen dafür, dass in unserem Gehirn aus zwei zweidimensionalen Bildern ein 3D-Bild mit räumlicher Tiefe entsteht.
Eine der heute am häufigsten verwendeten 3D-Brillen funktioniert auf Basis der sogenannten 3D-Shuttertechnik.
Statt Brillengläser verfügt Virtual-Reality-Brillen über ein Display, über das sie für jedes Auge das jeweilige Filmmaterial abspielen.
Heute unterstützen digitale 3D-Brillen unter anderem die Flug- und Fahrausbildung von Piloten und Rettungskräften.
Kryptohandys und -smartphones als Schutz vor ungewollten Zuhörern: Das sollten Sie wissen
Die Kommunikation zwischen Smartphones (und natürlich Handys im Allgemeinen) kann niemals zu 100 Prozent sicher sein. Theoretisch haben Kriminelle diverse Möglichkeiten, Nachrichtenverläufe zwischen Handys abzufangen und mitzulesen. Gleiches gilt für das Mithören von Telefonaten. Neben Politiker:innen rücken besonders Unternehmen in den Fokus von Angreifer:innen, die an sensible Daten gelangen wollen. Sogenannte Kryptohandys bzw. -smartphones sollen das Abgreifen von Daten erschweren.
Was Kryptohandys sind, wie sie funktionieren und wie Sie Kriminellen das Mitlesen Ihrer mobilen (nicht nur Gesprächs-)Daten erschweren können, lesen Sie in diesem Beitrag.
3D-Druck in der Industrie: Vorteile, Technologien und Einsatzgebiete
3D-Druck erweitert die Palette der industriellen Herstellungsverfahren und ermöglicht Werkstücke und Materialien mit ganz neuen Eigenschaften. Wie können Sie die additive Fertigung auch für Ihr Business nutzen und welche konkreten Vorteile bringt sie Ihnen?
Der 3D-Druck gehört zu den viel beachteten neuen Technologien in der Industrie. Zahlreiche Unternehmen setzen bereits 3D-Drucker in Forschung und Entwicklung oder in der Serienfertigung ein.
In einer 2021 durchgeführten Umfrage unter deutschen Unternehmen mit mehr als 100 Mitarbeitern erklärten mehr als 25 Prozent der befragten Firmen, dass sie bereits eigene 3D-Drucker im Einsatz haben oder mit Teilen aus 3D-Druckern arbeiten. Besonders hoch war das Interesse unter Maschinen- und Anlagenherstellern sowie in der chemischen und pharmazeutischen Industrie.
Der stationäre Handel steht weiter sehr stark unter Druck. Aber Handel bedeutet auch Wandel: Mit Smart Retail revolutionieren innovative Händler:innen das Einkaufen und bieten ganz neue Shoppingerlebnisse im Präsenzhandel. So sollen verlorene Kund:innen zurückgewonnen und dem Online-Handel Konkurrenz gemacht werden.
Kaufzurückhaltung, steigende Energie- und Einkaufspreise und dazu auch noch die wachsende Konkurrenz im Internet: Der Präsenzhandel muss derzeit viele Probleme auf einmal lösen. Leere Ladenlokale in deutschen Innenstädten belegen die Krise, die auch viele alteingesessene und inhabergeführte Unternehmen zur Aufgabe zwingt. Selbst 1A-Lagen in den Fußgängerzonen sind keine Umsatz- und Erfolgsgarantie mehr.
Dagegen verkündet der Online-Handel seit Jahren zweistellige Wachstumsraten. Allein zwischen 2017 und 2022 stieg laut Statista sein Anteil am Einsatzhandel-Gesamtumsatz in Deutschland von 7,8 auf 11,2 Prozent. Längst sind es nicht mehr nur Bücher und Heimelektronik, die sich online gut verkaufen.
Die neuen Online-Wachstumstreiber sind vor allem „Fast Moving Consumer Products“ (FMCP), also die Verkaufsrenner, die bisher im Präsenzhandel viel Umsatz auf kleiner Fläche brachten. Typische FMCP sind beispielsweise Batterien im Elektrohandel oder Frostschutzmittel im Autozubehör. Auch die Produktgruppe „Heimwerken und Garten“ wächst online stark.
Mit einem Absatzplus von 44, beziehungsweise 30 Prozent profitierten die beiden Segmente gerade während der Pandemie-Krise besonders von den zeitweiligen Ladenschließungen. Selbst viele Käufer:innen, die bisher mit dem Internet eher fremdelten, haben in dieser Zeit das Online-Shopping entdeckt und lassen sich inzwischen Tierfutter, Rasensamen oder Werkzeug bequem nach Hause liefern.
Selbst Lebensmittel sind keine sichere Bank mehr für den Präsenzhandel. Nach jahrelangen Anlaufproblemen haben die Online-Lebensmittelhändler:innen inzwischen laut Lebensmittelzeitung einen Marktanteil von zwei Prozent erreicht. Besonders in Großstädten werben die Anbieter mit immer kürzeren Zustellfristen und einem immer dichteren Liefernetz erfolgreich um junge Käuferschichten.
Ist der Einzelhandel in der Zukunft also nur noch online? Findige Präsenzhändler:innen sehen das anders und haben dem Online-Handel ihrerseits den Kampf angesagt. Sie erfinden das Einkaufen im stationären Handel neu: mit unkonventionellen Ideen, cleverer Technik und ganz neuen Service- und Produktversprechen. Smart Retail soll die Trendwende bringen und die Digitalisierung in Deutschland mit vorantreiben. Doch was steckt dahinter und wie können Sie die neuen Möglichkeiten auch ohne große Anfangsinvestitionen konkret nutzen?
Künstliche Intelligenz im Business: Hype oder Revolution? - mit Dr. Teo Pham
Dr. Teo Pham ist Digital- und Marketingexperte und beschäftigt sich mit News und Trends aus diesem Bereich. In Folge #183 geht es um den aktuellen Hype um Tools und Social-Media-Plattformen, die auf künstlicher Intelligenz basieren.
Wie nachhaltig ist dieser Trend? Welches Potenzial bietet er für Unternehmen und Privatpersonen? Und welchen Einfluss hat er auf den Arbeitsmarkt? Diese und weitere Fragen erörtern Host Christoph Burseg und Teo Pham in dieser Folge von „Digitale Vorreiter:innen“:
Personal ganz anders denken – Constanze Buchheim von i-potentials über die Demokratisierung der Arbeitswelt
Constanze Buchheim ist Gründerin von i-potential. Die Agentur unterstützt Unternehmen bei der Besetzung von anspruchsvollen Führungspositionen.
Welche Ansprüche stellt der gesellschaftliche Wertewandel an moderne Führungskräfte? Was sind aktuell die drei wichtigsten Kompetenzen von Vorgesetzten, um Unternehmen durch digitale Transformationsprozesse zu führen?