Proseminar “Simulation und virtuelle Realität in der Medizin”, Augmented Reality Gesamtsystem von Maximilian Drentschew 1 Der Begriff der „Augmented Reality“ Bereits  1960  beschäftigten  sich  Sutherland und  Sproull  mit  dem,  was  man  heute  unter  der  „Erweiterten  Realität“ (engl.:  Augmented  Reality  /  AR)  versteht.  Nichtsdestotrotz  wurde  der  Begriff  der  „AR“  erst  Anfang  der  Neunziger Jahre vom Konzern „Boeing“ geprägt [Schmalstieg.1]. In dieser Ausarbeitung wird folgende Definition benutzt, die auf [Azuma97] zurückgeht, und deren Bedeutung anschließend in 1.2 näher erläutert wird. 1.1 Definition „Augmented Reality“ (AR) Ein System, das 1. reale und virtuelle Objekte miteinander kombiniert, 2. interaktiv und in Echtzeit gehandhabt wird und 3. reale und virtuelle Objekte 3-dimensional miteinander registriert, wird Augmented Reality (AR) System genannt. 1.2 Konsequenzen für alle AR-Systeme Definition  1.1  hat  zur  Folge,  dass  eine  breite  Palette  an  Hardware-Systemen  unter  den  Begriff  der  Erweiterten Realität fällt. Am offensichtlichsten sind die Systeme, welche die Realität des Benutzers erweitern, indem sie ihm in seine  Umgebung  Objekte  zeichnen,  die  er  sehen  kann.  Diese  werden  ihm  dann  so  erscheinen,  als  stünden  sie  in unmittelbarer Beziehung mit seiner realen Umgebung. Andererseits ist es auch möglich, reale Objekte durch virtuelle zu ersetzen oder gar zu entfernen. Die  Formulierung  dieser  Definition  ist  sehr  vielseitig,  denn  was  genau  mit  „reellen“  bzw.  „virtuellen“  Objekten gemeint ist, wird nicht ohne Grund offen gelassen. So kann man darunter nämlich auch Audio-Objekte verstehen, die dem Benutzer eine Erweiterte Realität hören lassen. Dies könnte beispielsweise durch das Tragen von Kopfhörern mit angeschlossenem Mikrophon realisiert werden. Zu den echten Geräuschen könnte man weitere hinzumischen und, was viel interessanter ist, bestimmte Frequenzen einfach herausfiltern [Azuma97]. Ähnlich kann man mit dem Tastsinn und den  restlichen  menschlichen  Sinnen  verfahren.  Da  aber  bisher  nur  von  einer  zufriedenstellenden  Realisierung  der Erweiterten Realität im visuellen Bereich bekannt ist, wird sich diese Ausarbeitung auch nur darauf beschränken. 1.3 Beispiele für Erweiterte Realität Obwohl sich die AR noch sehr stark in der Entwicklungsphase befindet, gibt es dennoch einen Bereich, in dem sie bereits mit Erfolg eingesetzt wird; nämlich beim Militär. So werden in Flugzeugen schon seit Jahren sogenannte „Head- Up Displays“ (HUDs) benutzt, die dem Piloten Vektorgrafiken auf einen Bereich seiner Scheibe projizieren, so dass er u.a. feindliche Jets mit seinem Raketensystem einloggen kann. Da diese Vektorgrafiken ein reales dreidimensionales Objekt in Echtzeit umrahmen, entspricht dies genau der Definition 1.1 und ist somit ein AR-System. Weitere  Beispiele  für  visuelle  AR-Systeme,  die  es  z.  T.  bisher  nur  als  Prototypen  gibt,  werden  in  Abschnitt  2 vorgestellt. 2 Verschiedene AR-Systeme Wie bereits in 1.2 geschildert wurde, gibt es die verschiedensten Möglichkeiten Erweiterte Realität zu verwirklichen, selbst wenn man sich auf deren visuelle Realisierung beschränkt. Jedes dieser Systeme hat seine spezifischen Vor- aber