Virtual Reality weitergedacht Immersive Virtual Reality ohne Brillen – dank Displaytechnologie

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Der Durchbruch im Gebiet der virtuellen Realität lässt auf sich warten, und das liegt vornehmlich an der klobigen Technik und dem mitunter hohen Preis.Ehemalige MIT-Forscher haben mit ihrem eigenen Start-up eine elegantere und platzsparendere Variante ausgetüftelt.

Virtual Reality konnte sich bisher wegen klobiger Headsets nicht durchsetzen. Das Start-up Brelyon entwickelt jedoch eine Alternative, die ohne Headsets funktioniert. Es nutzt Bildschirme, die durch eine spezielle Verarbeitungsschicht das Licht neu berechnen, um ultrabreite, immersive visuelle Erlebnisse mit Tiefe zu schaffen. Die Technologie erzeugt einen 120-Zoll-Bildschirm, der das Gefühl vermittelt, in eine virtuelle Welt zu blicken, wobei Inhalte je nach Betrachtungswinkel erscheinen und verschwinden.

Neue Bildschirmarchitektur

„Unsere derzeitigen Bildschirme nutzen verschiedene Eigenschaften des Lichts, insbesondere die Wellenfront des elektrischen Feldes“, sagt Dr. Barmak Heshmat, Mitbegründer und CEO von Brelyon. „In unserer neuesten Architektur verwendet das Display einen Stapel von Shader-Programmierung, der mit Inferenz-Microservices ausgestattet ist, um Inhalte im laufenden Betrieb zu ändern und zu generieren und so die Immersion mit den Bildschirmen zu verstärken.“

Kunden setzen die aktuellen Anzeigen von Brelyon bereits in Flugsimulatoren, Gaming, im Verteidigungsbereich und bei Teleoperationen ein, und Heshmat sagte, dass das Unternehmen seine Produktionskapazitäten aktiv ausbaut, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden. Heshmat: „Optisch ermöglichen uns diese virtuellen Bildschirme ein viel größeres, Control-Center-ähnliches Erlebnis, ohne dass zusätzlicher Platz benötigt wird oder Headsets getragen werden müssen. Und auf der Rechenebene ermöglichen uns unsere Rerendering-Architekturen, jedes Bit des Bildschirms auf die effizienteste Weise zu nutzen.“

Von Licht und Mathematik

Heshmat kam 2013 als Postdoc zum MIT in die Camera Culture Group des Media Lab, die von Associate Professor Ramesh Raskar geleitet wird. Am Media Lab arbeitete Heshmat an der computergestützten Bildgebung, die er als „Kombination von Mathematik mit der Physik des Lichts, um interessante Dinge zu tun“ beschreibt. Gemeinsam mit Raskar arbeitete Heshmat an einem neuen Ansatz zur Verbesserung ultraschneller Kameras, bei dem die Zeit als zusätzliche Dimension im optischen Design genutzt wurde.

„Das System schickte das Licht im Wesentlichen durch eine Reihe von Spiegeln, um die Photonen in der Kamera viele Male abprallen zu lassen“, erklärte Heshmat. „So konnten wir das Bild zu vielen verschiedenen Zeitpunkten aufnehmen.“ Nach seinem Abschluss arbeitete Heshmat in einem Unternehmen für virtuelle Realität, wo er feststellte, dass die Menschen die Idee der virtuellen Realität mochten, aber nicht gerne Headsets trugen. Diese Beobachtung veranlasste ihn dazu, nach Möglichkeiten zu suchen, die Immersion zu erreichen, ohne sich ein Gerät auf den Kopf zu setzen. Die Idee brachte ihn zurück zu seiner Forschung mit Raskar am MIT.

„Es gibt eine Beziehung zwischen Bildgebung und Bildschirmen; sie sind so etwas wie ein Zwilling voneinander“, erklärte Heshmat. „Was man mit der Bildgebung machen kann, kann man umgekehrt auch mit Displays machen. Da ich am MIT an einem bildgebenden System gearbeitet hatte, dem sogenannten Time-Folded-Imaging, dachte ich mir, dass ich die Umkehrung dieses Systems in der Welt der Bildschirme ausprobieren sollte. So begann Brelyon.“ Der erste Scheck für Brelyon kam vom E14-Fonds des MIT, nachdem Heshmat einen Prototyp des ersten Geräts in seinem Wohnzimmer gebaut hatte.

Virtuelle Display-Realität erlebbar machen

Die Bildschirme von Brelyon steuern die Winkel und den Fokus des Lichts, um weite und tiefe Ansichten zu simulieren und den Eindruck zu vermitteln, durch ein Fenster zu schauen. Brelyon vertreibt derzeit zwei Anzeigen, Ultra Reality und Ultra Reality Mini. Das vom Ultra Reality dargestellte Bild bietet eine Breite von 10 Fuß (ca. 3 m) und eine Tiefe von etwa 3 Fuß (ca. 91 cm). Die Bildschirme sind vollständig kompatibel mit Standard-Laptops und -computern, sodass die Benutzer ihre Geräte über ein HDMI-Kabel anschließen und ihre bevorzugte Simulations- oder Spielesoftware sofort ausführen können.

Dies ist laut Heshmat ein entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen, auf Headsets basierenden Virtual-Reality-Displays, für die die Unternehmen eigene Software entwickeln müssen. „Unsere Lösung ist eine Plug-and-play-Lösung, die viel handlicher als die Einrichtung einer Projektionsfläche ist, keinen speziellen Raum oder eine besondere Umgebung benötigt und bei der keine Projektoren ausgerichtet werden müssen“, sagt Heshmat.

Verarbeitung von Licht

Heshmat sagte, dass Brelyon Bildschirme an einige der weltweit größten Simulationsschulungsunternehmen verkauft hat. „Bei der Simulationsschulung geht es in der Regel um große Visualisierungen und große periphere Sichtfelder oder um ein Situationsbewusstsein“, sagte Heshmat. „So kann man sich zum Beispiel im Cockpit eines Flugzeugs umsehen. Mit Brelyon kann man das in der Größe eines einzelnen Desktop-Monitors tun.“

Brelyon hat sich bisher auf den Verkauf der Anzeigen an Unternehmen konzentriert, aber Heshmat hofft, dass sie auch an Privatpersonen verkauft werden können. „Stellen Sie sich vor, Sie sitzen auf dem Rücksitz eines Autos, und anstatt auf ein 12-Zoll-Tablet zu schauen, haben Sie diese 14- oder 12-Zoll-Blende, aber diese Blende blickt auf ein viel größeres Bild, sodass Sie gewissermaßen ein Fenster zu einem IMAX-Kino haben“, sagt Heshmat. Letztlich glaubt Heshmat, dass Brelyon eine neue Plattform eröffnet, um die Art und Weise zu verändern, wie wir die digitale Welt wahrnehmen.

„Wir fügen eine neue Kontrollebene zwischen der Computerwelt und dem, was unsere Augen sehen, hinzu“, erklärt Heshmat. „Wir haben diese neue protonenverarbeitende Schicht über den Bildschirmen, und wir glauben, dass wir die Lücke zwischen der Erfahrung, die wir sehen, und der Welt der Computer schließen. Wir versuchen, die Programmierung bis zur Endverarbeitung von Photonen zu verbinden. Daraus ergeben sich einige spannende Möglichkeiten. Die Bildschirme der Zukunft werden das Licht nicht einfach nur wie eine Reihe von Lampen ausstrahlen. Sie werden das Licht durch diese Photonenprozessoren leiten und es ermöglichen, viel mehr mit dem Licht zu machen.“ (sb)

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