Extended Reality

Extended Reality (kurz XR) ist ein Sammelbegriff für all jene immersive Medien, welche virtuelle Welten erzeugen, reale Welten erweitern oder reale Welten mit virtuellen Umgebungen kombinieren. Dazu zählen insbesondere Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR).^[1]

XR-Software

Software für Extended Reality (XR-Software) umfasst native Anwendungen für Head-Mounted Displays sowie für Web-Anwendungen, die XR-Hardware direkt aus dem Browser ansprechen. Wichtige Interoperabilitäts- und Austauschstandards sind u. a. die WebXR Device API für XR im Web,^[2] sowie die 3D-Austauschformate glTF 2.0 (seit 2022 als ISO/IEC 12113 standardisiert)^[3][4] und OpenUSD/USDZ für szenenbasierten 3D-Austausch (u. a. AR-„Quick Look“ auf Apple-Plattformen).^[5][6]

OpenXR ist ein offener, plattformübergreifender Standard der Khronos Group, der eine einheitliche Programmierschnittstelle für Virtual-, Augmented- und Mixed-Reality-Anwendungen bereitstellt. Ziel ist es, Entwicklern zu ermöglichen, XR-Anwendungen zu erstellen, die auf unterschiedlichen Geräten und Betriebssystemen lauffähig sind, ohne Anpassungen an proprietäre Schnittstellen vornehmen zu müssen. OpenXR wird von nahezu allen großen Plattformen wie Meta, Microsoft, Valve, HTC, Apple und Google unterstützt.^[7]

XR-Anwendungsfelder

XR-Software wird unter anderem in Bereichen wie Unterhaltung, Computerspielentwicklung, Bildung, industrieller Fertigung, Medizin und Architektur eingesetzt. Hier ein Auszug:

• Unterhaltung: XR-Software reicht von Spielen bis zu ortsgebundenen Erlebnissen (Arcades, Museen).
• Marketing und Werbung: Systematische Reviews zeigen positive Effekte von AR-Maßnahmen (z. B. Aufmerksamkeit, Kaufabsicht, In-Store-Erlebnis).^[8]
• Einzelhandel & E-Commerce: Beispiele sind IKEA Place (AR-Möbel-Visualisierung) und Amazons Room Decorator (mehrere Produkte gleichzeitig im Raum). Zudem übernahm L’Oréal 2018 den AR-„Virtual Try-on“-Spezialisten ModiFace.^[9][10][11]
• Bildung & Berufstraining: Meta-Analysen berichten je nach Kontext Vorteile von VR-Lernformaten; in der Arbeitssicherheit finden sich Wirksamkeits-Hinweise für VR-Trainings.^[12][13]
• Gesundheitswesen: Mit RelieVRx liegt eine von der US-FDA autorisierte VR-Therapie zur adjunktiven Behandlung chronischer Kreuzschmerzen vor (De-Novo-Entscheidung DEN210014).^[14]
• Immobilien & Architektur (AEC): Reviews dokumentieren AR/VR-Einsatz u. a. für BIM-gekoppelte Visualisierung, Begehungen und Qualitätssicherung; Studien finden Effekte von 3D/Virtual-Tours im Vermarktungsprozess.^[15][16]
• Industriedesign & Fertigung: Berichte und Fallstudien nennen Produktivitäts- und Qualitätsgewinne durch AR-Anleitungen (z. B. Boeing Kabelbaum-Montage, Lockheed Martin bei NASA-Orion).^[17][18]

XR-Betriebssysteme

Android XR

Android XR ist ein von Google entwickeltes Betriebssystem für XR-Geräte, das auf Android basiert. Es richtet sich an Headsets und Smart-Glasses und ermöglicht die Nutzung bekannter Android-Entwicklungswerkzeuge wie Android Studio, Unity oder Unreal Engine. Android XR bietet native Unterstützung für OpenXR und ist modular aufgebaut, um eine breite Gerätevielfalt zu unterstützen – von leichten Brillen bis zu vollwertigen Mixed-Reality-Headsets.

visionOS

visionOS ist das von Apple entwickelte Betriebssystem für die Apple Vision Pro, das speziell für räumliche Computeranwendungen konzipiert wurde. Es basiert auf iPadOS und nutzt Frameworks wie ARKit und RealityKit, um virtuelle und reale Inhalte nahtlos miteinander zu verbinden. visionOS führt ein neues Benutzeroberflächenkonzept mit räumlichen Fenstern, Eye-Tracking und Handgesten ein und ist eng in das Apple-Ökosystem integriert.

Meta Horizon OS

Meta Horizon OS ist das von Meta Platforms entwickelte Betriebssystem für die Meta-Quest-Headsets. Es basiert auf Android und wurde als offenes XR-Ökosystem weiterentwickelt. Meta Horizon OS integriert die OpenXR-Schnittstelle vollständig und unterstützt die Entwicklung mit gängigen Engines wie Unity, Unreal oder Godot. Neben den eigenen Meta-Headsets soll das System künftig auch Drittanbieter-Hardware von Partnern wie Lenovo oder Asus unterstützen.

XR-Headsets

XR-Headsets sind tragbare, computerbasierte Anzeigegeräte, die verschiedene Formen erweiterter Realität (VR, AR und MR) in einem einzigen System vereinen. Sie ermöglichen sowohl vollständig virtuelle als auch teilweise überlagerte Darstellungen der realen Umgebung. XR-Headsets verfügen in der Regel über integrierte Sensoren, Kameras und Tiefenerkennungssysteme, die eine präzise Erfassung der Umgebung und Bewegungen des Nutzers ermöglichen. Dadurch können reale und virtuelle Inhalte räumlich korrekt miteinander interagieren.

Im Unterschied zu herkömmlichen VR-Headsets, die den Nutzer vollständig in eine virtuelle Umgebung eintauchen lassen, bieten XR-Headsets erweiterte Funktionen für die Kombination von realer und virtueller Welt. Während VR-Headsets hauptsächlich auf immersives 3D-Rendering und vollständige visuelle Abschottung setzen, sind XR-Headsets oft mit hochauflösenden Farbdurchsichtskameras (Passthrough), Umgebungs-Tracking und Hand- bzw. Objekterkennung ausgestattet. Diese Merkmale ermöglichen Anwendungen, bei denen digitale Objekte in die reale Umgebung eingebettet werden, etwa bei industriellen Simulationen, Designprozessen oder kollaborativen Arbeitsumgebungen.

Relevante XR-Headsets sind:

• 2022: Meta Quest Pro
• 2023: Meta Quest 3
• 2024: Apple Vision Pro
• 2025: Samsung XR

XR-Smartglasses

XR-Smartglasses sind leichte, brillenähnliche Geräte, die für Anwendungen in Extended Reality konzipiert sind. Im Gegensatz zu voluminösen Headsets sind sie auf Komfort, Alltagstauglichkeit und stilistisch unauffälliges Tragen ausgelegt.

Relevante XR-Smartglasses sind:

• Razer Anzu Smart Glasses (2021)
• XREAL Air 2 Pro (2023)
• VITURE One (2023)
• HTC Vive XR Elite (2023)
• Ray-Ban Meta Wayfarer (2023)
• RayNeo Air 3s (2024)
• VITURE Pro (2024)
• QONOQ MiRZA XR Glasses (2024)
• VITURE Luma Pro (2025)

Datenschutz und Ethik

Forschungen zeigen, dass Bewegungs- und Blickdaten in XR Rückschlüsse auf Identität und sensible Merkmale erlauben; dies unterstreicht Datenschutz-Anforderungen (z. B. Datensparsamkeit, On-Device-Verarbeitung).^[19]