Virtual Reality: Die Unterschiede zwischen 3DoF und 6DoF

Als Mitarbeiterin der twinC GmbH, einem Unternehmen, das sich auf Beratung und Schulung im Bereich Extended Reality (XR und KI) spezialisiert hat und seit vielen Jahren Virtual Reality- und Augmented Reality-Projekte realisiert, konnte ich die beeindruckende Entwicklung der XR-Technologie in den letzten Jahren aus nächster Nähe verfolgen.

Heute möchte ich  Ihnen die Unterschiede zwischen 3DoF und 6DoF Virtual Reality-Erlebnissen näherbringen und meine Erfahrungen mit den neuesten VR-Brillen teilen.

In der Welt der Virtual Reality (kurz VR) gab es in den letzten Jahren beachtliche Fortschritte. Eine der wichtigsten Entwicklungen ist der Übergang von 3DoF - Degrees of Freedom - zu 6DoF. Dieser Schritt ist wirklich bedeutend, weil er die Art und Weise verändert hat, wie wir in virtuellen Welten interagieren.

Aber was bedeutet das eigentlich genau?

Lassen Sie uns die jeweiligen Vorteile genauer ansehen:

Die Vorteile von 3DoF

Virtual Reality-Systeme unterscheiden sich in der Bewegungsfreiheit, die sie ermöglichen. Eine Variante ist 3DoF – Three Degrees of Freedom, also drei Freiheitsgrade.

Mit 3DoF kann ich meinen Kopf in drei Richtungen bewegen, nämlich nach links und rechts drehen, nach oben und unten neigen sowie zur Seite kippen.

Bei 3DoF bleibe ich an einem festen Punkt. Das bringt einige Vorteile mit sich:

Ein großer Vorteil ist der einfache Zugang. 3DoF benötigt keine komplizierte Einrichtung des Raumes oder teure Sensoren. Oft genügt eine einfache VR-Brille oder sogar ein Smartphone. Dadurch kann VR unkompliziert und platzsparend genutzt werden. Auch die Kosten sind geringer, da keine aufwendige Technik für die Bewegungserfassung notwendig ist. Das macht 3DoF besonders interessant für Unternehmen, die VR für einfache Anwendungen einsetzen, oder für Privatpersonen, die erste Erfahrungen sammeln möchten.

Besonders gut eignet sich 3DoF für 360-Grad-Videos und virtuelle Rundgänge. Da ich mich nur umsehen muss, ist eine vollständige Bewegungserfassung nicht erforderlich. Virtuelle Museumsführungen, Unternehmensrundgänge oder Schulungsvideos funktionieren mit dieser Technik sehr gut. Ein weiterer Pluspunkt sind die geringeren technischen Anforderungen. Da 3DoF weniger Rechenleistung benötigt als 6DoF, laufen VR-Erlebnisse mit 3DoF oft auch auf einfacheren Geräten flüssig und zuverlässig. Das kann auch das Risiko von Übelkeit, der sogenannten Motion Sickness, reduzieren, die durch nicht übereinstimmende Bewegungen entstehen kann.

Auch der Komfort bei der Nutzung spielt eine Rolle. Da keine aktive Bewegung im Raum nötig ist, ist 3DoF besonders angenehm für längere Anwendungen im Sitzen. VR-Kinos, Meditations-Apps oder einfache Schulungen sind Beispiele, die davon profitieren, weil ich als Nutzer entspannt in einer Position bleiben kann.

Für Anwendungen im Klassenverband oder in stationären Umgebungen, in denen es wichtig ist, dass sich nicht alle Nutzer frei im Raum bewegen, ist 3DoF eine bewusste und gute Wahl. Mit Werkzeugen wie dem VR STUDIO gibt es zudem die Möglichkeit, interaktive 360°-Erlebnisse auch selbstständig zu gestalten.

Die Vorteile von 6DoF

6DoF bietet eine größere Bewegungsfreiheit. Neben den Drehbewegungen des Kopfes – drehen, neigen und kippen – kann ich mich auch im Raum bewegen.

Der größte Vorteil von 6DoF ist also die freie Bewegung im Raum. Ich kann mich nach vorne oder zur Seite lehnen, um Dinge genauer zu betrachten, um sie herumgehen oder durch eine virtuelle Umgebung laufen. Das macht die Interaktion realistischer, da ich mich so verhalte, wie es in der realen Welt üblich ist. In VR-Spielen oder Simulationen können Bewegungen wie Laufen, Ducken oder das Greifen nach Gegenständen präzise umgesetzt werden.

Diese Bewegungsfreiheit führt zu einem intensiven Erlebnis und verbessert Anwendungen, bei denen eine realistische Interaktion wichtig ist. Trainings und Simulationen, zum Beispiel für Pilot:innen oder medizinisches Personal, profitieren davon genauso wie kreative Anwendungen, bei denen ich dreidimensional arbeite, beispielsweise beim Modellieren oder virtuellen Malen. Auch in der Architektur oder im Maschinenbau kann 6DoF genutzt werden, um Entwürfe aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten oder durch geplante Gebäude zu gehen.

Durch die genaue Erfassung der Kopf- und Körperbewegungen fühlt sich VR mit 6DoF natürlicher an. Zusätzlich bieten moderne Systeme oft Hand-Tracking oder Controller, die es mir ermöglichen, mit Objekten in der virtuellen Welt zu interagieren, anstatt nur auf Menüs zu klicken.

Anwendungen im Bildungsbereich

Anwendungen im Bildungsbereich

Im Bildungsbereich sehe ich daher weiterhin großes Potenzial für den Einsatz der VR-Technologie.

3DoF-VR eignet sich zum Beispiel gut für virtuelle Museumsbesuche, die Erkundung historischer Orte oder die Vorstellung von Ausbildungsberufen (www.berufvr.com). Lernende können so Orte "besuchen", die sonst vielleicht unerreichbar wären – sei es aus finanziellen, organisatorischen oder zeitlichen Gründen.

6DoF-VR geht noch einen Schritt weiter und ermöglicht beispielsweise interaktive Laborexperimente oder komplexe medizinische Simulationen. Medizinstudierende können beispielsweise Operationen üben, ohne echte Patienten zu gefährden. Chemiestudierende können gefahrvolle und neuartige Experimente in einer sicheren Umgebung durchführen. Architektur- und Ingenieurstudierende können Gebäude oder Maschinen in Originalgröße virtuell begehen und prüfen, bevor sie gebaut werden.

Auch der Sprachunterricht profitiert von VR. Lernende können in virtuelle Umgebungen eintauchen, in denen sie die Fremdsprache anwenden müssen – sei es in einem französischen Café oder auf einem spanischen Marktplatz. Für den Geschichtsunterricht können historische Ereignisse nachgestellt und virtuell erlebt werden. So wird trockener Lernstoff lebendig, einprägsam und passt sich dem eigenen Lerntempo an.

Die Möglichkeiten sind vielfältig und werden mit fortschreitender Technologie noch größer werden. Virtual Reality hat das Potenzial, das Lernen interaktiver, anschaulicher und motivierender zu gestalten.

Herausforderungen und Ausblick

Trotz aller Fortschritte gibt es auch Herausforderungen. Die "Motion Sickness" ist weiterhin ein Problem für einige Nutzer:innen, besonders bei längeren VR-Anwendungen. Auch die Preise für High-End-Systeme können hoch sein.

Dennoch bin ich überzeugt, dass VR die Art und Weise, wie wir lernen und arbeiten, verändern wird. Mit jeder Weiterentwicklung der Technologie werden die Erlebnisse intensiver und die Einsatzmöglichkeiten vielfältiger.

Für Bildungseinrichtungen und einfache Schulungen empfehle ich, mit günstigeren 3DoF-Lösungen zu beginnen und unser VR STUDIO auszuprobieren. Für spezielle Anforderungen ist der Umstieg auf 6DoF-Systeme sinnvoll – auch hier unterstützen wir Sie gerne.

Nun habe ich über die Anwendungen gesprochen. Doch welche Brille nutze ich?

Die neuesten VR-Brillen im Überblick

Nach ausführlichen Tests verschiedener Modelle in unserem Unternehmen möchte ich Ihnen dazu gerne einige Tipps mitgeben.

Als besonders empfehlenswertes Einsteigergerät sehe ich die Meta Quest 3S. Sie bietet einen preiswerten Einstieg in die VR-Welt, ohne dass zusätzliche Geräte notwendig sind. Die Meta Quest 3 ist ebenfalls ein sehr gutes Gerät für den Einstieg in die virtuelle Realität. Sie bietet ein gutes Verhältnis von Preis und Leistung und ist besonders für VR-Neulinge geeignet. Mit einer Auflösung von 2064 x 2208 Pixeln pro Auge und einer Bildwiederholrate von 90 Hz ermöglicht sie ein intensives Erlebnis.

Für erfahrene VR-Nutzer:innen, die eine hochwertige VR-Brille suchen, die in Leistung und Bedienung mit der Meta Quest 3 vergleichbar ist, ist die Pico 4 Ultra eine gute Wahl. Es ist jedoch zu beachten, dass die Auswahl an Spielen und Anwendungen hier etwas kleiner sein kann. Besitzer:innen einer PlayStation 5 sollten sich unbedingt die Sony PlayStation VR2 ansehen. Die hohe Auflösung der OLED-Displays und die ausgezeichnete Leistung sind beeindruckend und machen einfach Spaß. Als absolute Krönung im High-End-Bereich kann ich die Apple Vision Pro empfehlen.

Die Zukunft von VR im Bildungsbereich ist vielversprechend, und ich bin gespannt, welche Innovationen wir demnächst zu erwarten haben – ich werde Sie auf dem Laufenden halten.

Herzliche Grüße

Kathrin Wiedefeldt