Kennisbank › AR/VR & spatial computing
AR/VR & spatial computing: de versmelting van digitaal en fysiek
Stel je voor: je zet een bril op en ziet ineens een routebeschrijving als een blauwe pijl op het trottoir voor je liggen, of een 3D-model van een nieuwe keuken dat precies past in je eigen woonkamer. Dat is in de kern waar augmented reality (AR, 'verrijkte werkelijkheid') en virtual reality (VR, 'virtuele werkelijkheid') om draaien. AR voegt digitale laagjes toe aan de echte wereld die je nog steeds om je heen ziet, terwijl VR je volledig onderdompelt in een computergegenereerde omgeving waarin de echte wereld wordt afgesloten.
'Spatial computing' (ruimtelijk computergebruik) is de bredere, nieuwere term die beide werelden overkoepelt: apparaten die begrijpen waar jij bent, wat er om je heen staat en hoe jij je door de ruimte beweegt, zodat digitale informatie zich daaraan aanpast. Denk aan het verschil tussen een plat computerscherm dat je bekijkt, en een bril of headset die je omringt en 'meedenkt' met je fysieke omgeving. Apple noemde zijn Vision Pro-headset in 2024 nadrukkelijk geen VR-bril maar een 'ruimtelijke computer' — een teken dat de industrie deze bredere term steeds vaker gebruikt.
Wat is het precies?
Om digitale beelden overtuigend in of over de echte wereld te plaatsen, moet een apparaat eerst weten waar het zelf is. Dat gebeurt met camera's, dieptesensoren en bewegingssensoren die continu de omgeving scannen — een proces dat 'spatial mapping' (ruimtelijke kartering) heet. Het apparaat bouwt zo een soort 3D-plattegrond van de kamer of straat op.
Vervolgens berekent de headset of bril, tientallen keren per seconde, precies waar jouw hoofd en ogen zich bevinden ten opzichte van die plattegrond. Dit heet 'tracking'. Op basis daarvan wordt een digitaal beeld — een knop, een figuur, een navigatiepijl — op de juiste plek en in het juiste perspectief geprojecteerd, zodat het klopt met wat je fysiek ziet.
Bij VR-headsets zoals de Meta Quest wordt het volledige beeld vervangen: kleine schermpjes vlak voor je ogen tonen een compleet gesimuleerde omgeving. Bij AR-brillen zoals eerdere modellen van Google Glass of de nieuwere Snap Spectacles blijft de echte wereld zichtbaar, en worden beelden toegevoegd via doorzichtige glaasjes ('waveguides') of via camerabeelden die live worden 'bijgewerkt' — dat laatste heet ook wel 'mixed reality' (gemengde realiteit), zoals bij de Meta Quest 3 en de Apple Vision Pro, die beide camerabeelden van de buitenwereld doorsturen naar interne schermen.
Interactie verloopt via handbewegingen die camera's herkennen, oogbewegingen (eye tracking), spraak, of fysieke controllers. Steeds vaker wordt hier ook kunstmatige intelligentie bij ingezet, bijvoorbeeld om objecten in je omgeving te herkennen en er informatie over te geven.
Wat wil men ermee bereiken?
De belofte van spatial computing is dat computers minder een apart 'ding' worden dat je apart moet bedienen, en meer opgaan in je dagelijkse omgeving. In plaats van op een telefoonscherm te kijken, zou informatie zich direct in de ruimte om je heen kunnen tonen — een werkinstructie naast de machine die je repareert, of een virtuele collega die naast je aan tafel 'zit' tijdens een videogesprek.
Voor bedrijven liggen er concrete toepassingen in training en onderhoud: technici die met een AR-bril stap-voor-stap instructies over een motor heen geprojecteerd krijgen, of chirurgen die tijdens een operatie scans van de patiënt in hun blikveld hebben. Voor consumenten wordt vooral ingezet op gaming, sociale interactie (samen in een virtuele ruimte 'aanwezig' zijn) en productiviteit, zoals virtuele beeldschermen die overal met je meereizen.
Een minder zichtbaar maar strategisch belangrijk doel voor grote techbedrijven is dat spatial computing wordt gezien als mogelijke opvolger van de smartphone als centraal apparaat — iets wat overigens al sinds Google Glass in 2013 wordt beloofd, zonder dat het tot nu toe is uitgekomen.
Voorbeelden uit de praktijk
De Microsoft HoloLens 2 (2019) is een AR-headset die vooral in de industrie wordt gebruikt, bijvoorbeeld door monteurs bij Airbus voor onderhoudsinstructies. Het Amerikaanse leger testte een aangepaste versie onder de naam IVAS, maar dat project kampte met vertragingen en klachten over onder meer misselijkheid bij soldaten.
De Meta Quest 3 (2023) is een betaalbare, op consumenten gerichte mixed-reality-headset die zowel volledige VR-games als AR-toepassingen ondersteunt door camerabeelden van de omgeving door te geven.
De Apple Vision Pro (gelanceerd in de VS in februari 2024) is een hoogwaardige 'ruimtelijke computer' met scherpe schermen en uitgebreide oog- en handtracking, gericht op productiviteit en media, maar met een prijs van ruim 3.500 dollar vooral een testproduct voor vroege gebruikers.
De Meta Ray-Ban-brillen (eerste versie 2021, sterk verbeterd in 2023-2024) zijn gewone zonnebrillen met camera, speakers en een AI-assistent, zonder beeldscherm. Dit is tot nu toe een van de weinige 'slimme brillen' die commercieel succesvol is, juist omdat ze eruitzien als normale brillen.
Magic Leap presenteerde in 2018 een veelbelovende AR-headset voor consumenten, maar draaide na tegenvallende verkopen in 2019 volledig bij naar zakelijke klanten — een veelgenoemd voorbeeld van hoe lastig het is om AR-apparaten aan gewone consumenten te verkopen.
Hoe ver is de techniek?
VR-technologie is inmiddels relatief volwassen: headsets zijn draadloos, betaalbaar en worden gebruikt voor gaming, training en therapie (bijvoorbeeld bij angstbehandeling). De gebruikersaantallen blijven echter een niche vergeleken met smartphones.
Echte AR-brillen — licht, alledaags te dragen, met een breed gezichtsveld — bestaan nog niet op consumentenschaal. De belangrijkste obstakels zijn techniek van de optica (heldere beelden in een klein, licht montuur), batterijduur, oververhitting, en de prijs. Prototypes zoals Meta's 'Orion'-bril, in 2024 gepresenteerd als onderzoeksproject, tonen wat mogelijk is maar zijn niet te koop en kostten naar verluidt tienduizenden dollars per exemplaar om te maken.
Wat wél snel groeit, is de categorie brillen zonder ingebouwd beeldscherm maar mét camera, microfoon en AI, zoals de Meta Ray-Ban's. Die zijn technisch eenvoudiger en daardoor eerder betaalbaar en bruikbaar in het dagelijks leven.
Een belangrijke ontwikkeling is de gezamenlijke inzet van Google, Samsung en Qualcomm op het platform 'Android XR', aangekondigd eind 2024, met een eerste headset (codenaam Project Moohan) als opvolger van eerdere, minder succesvolle pogingen zoals Google Glass en Daydream. Het is nog onzeker hoe snel en breed dit platform navolging krijgt.
Wie werken eraan?
De grootste spelers zijn Meta (Quest-headsets en Ray-Ban-brillen, met een aparte onderzoekstak genaamd Reality Labs), Apple (Vision Pro), Google en Samsung (samen met chipmaker Qualcomm aan Android XR), en Microsoft (HoloLens, vooral zakelijk en militair).
Daarnaast zijn er gespecialiseerde spelers zoals Snap (Spectacles), het Chinese Xreal en Rokid (betaalbare AR-brillen met scherm), en Magic Leap (nu vooral zakelijk).
Op onderzoeksgebied dragen universiteiten zoals het MIT Media Lab (VS) en Stanford bij aan fundamenteel werk over tracking en interactie, terwijl instituten als het Duitse Fraunhofer-instituut zich richten op industriële toepassingen. Standaardisatie — belangrijk zodat apps op verschillende apparaten werken — wordt gecoördineerd door de Khronos Group (met de open standaard OpenXR) en het World Wide Web Consortium (W3C) (met WebXR voor browsers). De Verenigde Staten en, in toenemende mate, Zuid-Korea en China zijn de landen waar de meeste hardwareontwikkeling plaatsvindt.