Smartphone-Hologramme im Unterricht einsetzen
Definition und Konzept
Smartphone-Hologramme beziehen sich auf die Möglichkeit, dreidimensionale (3D) holografische Darstellungen auf Smartphones oder Tablets zu erzeugen, die der Benutzer aus verschiedenen Perspektiven betrachten kann. Anstatt physischer Hologramme, die mit speziellen Technologien wie Laser und spezieller Projektionsoberflächen erzeugt werden, nutzen Smartphone-Hologramme oft optische Illusionen oder spezielle Hologramm-Displays. Dies ermöglicht es, dreidimensionale Inhalte durch den Bildschirm eines mobilen Geräts zu visualisieren, die jedoch in der Regel nicht die vollständigen Eigenschaften von traditionellen Hologrammen besitzen.
Funktionsweise von Smartphone-Hologrammen
Optische Illusionen: Bei vielen Smartphone-Hologrammen wird die Technologie der optischen Illusionen verwendet. Eine häufige Methode ist die Verwendung eines Hologramm-Pyramiden-Displays (auch als Hologramm-Viewer bekannt), das auf den Bildschirm des Smartphones gestellt wird. Diese Pyramide besteht normalerweise aus transparentem Material und hat die Form eines kleinen vierseitigen Prismas. Wenn auf dem Bildschirm des Smartphones ein spezifisches Video oder eine Animation abgespielt wird, reflektiert das Licht an den Wänden der Pyramide und erzeugt den Eindruck eines schwebenden 3D-Objekts.
AR-Anwendungen: Zusätzlich können AR-Anwendungen auf Smartphones entwickelt werden, die durch die Nutzung von Kameras, Sensoren und speziellen Algorithmen die Interaktion des Benutzers mit digitalen Objekten in der realen Welt ermöglichen. Diese Anwendungen sind darauf ausgelegt, 3D-Modelle in einem Raum zu platzieren, die durch die Bildschirmansicht des Geräts betrachtet werden können. Auch wenn sie nicht unbedingt als „Hologramme“ im traditionellen Sinne gelten, erzeugen sie doch eine ähnliche Illusion, indem sie digitale Inhalte in einer dreidimensionalen Raumwahrnehmung darstellen.
Anwendungsbereiche
Smartphone-Hologramme finden in verschiedenen Bereichen Anwendung, einschließlich:
Unterhaltung: In der Unterhaltungsindustrie werden Smartphone-Hologramme in Apps und Spielen eingesetzt, um Benutzern interaktive und immersive Erfahrungen zu bieten. Animierte Charaktere oder Objekte können so dargestellt werden, dass sie den Eindruck erwecken, sich im Raum um den Benutzer herum zu bewegen.
Bildung: In der Bildungsgesellschaft können Hologramme als effektive Lehrmittel genutzt werden. Lehrer können komplexe Konzepte, wie anatomische Modelle oder chemische Strukturen, dreidimensional darstellen, was das Lernen anschaulicher und interessanter macht.
Marketing / Werbung: Werbetreibende nutzen Smartphone-Hologramme, um interaktive Werbearrangements zu gestalten. Kunden können durch das Betrachten von Hologrammen ein besseres Gefühl für Produkte und Dienstleistungen entwickeln.
Design und Architektur: Designer und Architekten verwenden Smartphone-Hologramme, um 3D-Modelle von Projekten zu visualisieren und diese in verschiedenen Kontexten zu präsentieren. Dies erlaubt eine bessere Vorstellung, wie ein Gebäude oder Produkt im physischen Raum wirken wird.
Vor- und Nachteile
Vorteile:
Zugänglichkeit: Smartphone-Hologramme sind relativ leicht zugänglich, da die meisten Menschen bereits ein Smartphone besitzen, und es nicht viel zusätzliche Hardware benötigt wird. Interaktive Erfahrungen: Benutzer können auf einfache Weise mit Hologrammen interagieren und erhalten dabei ein immersives Erlebnis. Vielseitigkeit: Smartphone-Hologramme können in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt werden, z. B. in Bildung, Werbung und Unterhaltung.
Nachteile:
Qualität der Darstellung: Die Darstellungsqualität kann im Vergleich zu echten Hologrammen, die mit aufwendiger Technologie erzeugt werden, begrenzt sein. Oft handelt es sich eher um optische Illusionen als um echte 3D-Hologramme. Begrenzte Sichtwinkel: Die Sichtbarkeit von Hologrammen ist abhängig von der Position des Benutzers. Wenn der Benutzer den Blickwinkel ändert, kann das Hologramm möglicherweise nicht mehr richtig wahrgenommen werden. Hardware-Anforderungen: Um die Darstellung von Hologrammen zu optimieren, sind häufig spezielle Apps oder Zubehör erforderlich.
Fazit
Smartphone-Hologramme bieten eine spannende Möglichkeit, digitale Inhalte auf mobile Geräten durch optische Illusionen oder spezielle Technologien darzustellen. Obwohl sie nicht die gleichen Eigenschaften oder die Qualität echter Hologramme erreichen können, ermöglichen sie dennoch eine interaktive Erzählweise und ein immersives Erlebnis in verschiedenen Anwendungskontexten. Mit dem fortschreitenden technologischen Fortschritt in der Bereitstellung von AR- und Hologramm-Inhalten können wir in der Zukunft noch innovativere und qualitativ hochwertigere Anwendungen erwarten, die die Art und Weise, wie wir mit digitalen Inhalten interagieren, weiter revolutionieren werden.
Inzwischen unterscheidet man zwischen Smartphone-Hologrammen (vierseitig) und modernen Smartphone-Holo-Boxen (einseitig)
| Smartphone-Hologramm | Smartphone-Holo-Boxen |
|---|---|
| vierseitig | einseitig |
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| Diese bestehen aus einem kleinen pyramidenförmigen oder kubischen Gehäuse mit mindestens vier Wänden, wodurch es möglich ist, die projizierten Bilder aus verschiedenen Perspektiven zu sehen. Der Benutzer kann die holografischen Inhalte von mehreren Seiten gleichzeitig sehen, was eine immersive und eindrucksvolle Darstellung erzeugt. | Diese haben in der Regel nur eine transparente Wand und sind oft als einfache, flache Struktur mit dem Smartphone darunter konzipiert. Die Benutzerinteraktion basiert darauf, dass sie frontal auf die Holo-Box schauen, und der Effekt ist daher nicht so immersiv, da nur eine Ansicht oder Perspektive visuell erfasst werden kann. |
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| Vorteil: Bessere Ansicht aus allen Richtungen | Vorteil: Einfachere Videoerstellung |
| Nachteil: Video schwierig zu erstellen | Nachteil: Optische Illusion nicht so stark |
Sowohl die Hardware als auch die Filme für solche Holo-Videos kann man sich sehr leicht verschaffen.
Die vierseitigen Holo-Pyramiden kann man kaufen und auch selbst herstellen:
- Demo-Video und Bauanleitung für 4-seitige Holo-Pyramide
- Anleitung auf LeifiPhysik:
https://www.leifiphysik.de/optik/lichtreflexion
- Anleitung auf LeifiPhysik:
- Blogbeitrag des MPZ LKL für Holovideos für 4-seitige Holopyramiden
- 3D-Druck-Vorlage (mit Anmeldung freier Download)
Ausdrucken:
Zusammenstecken:
Die vier transparenten Seiten kann man aus leeren CD-Hüllen oder steifer Plastik schneiden (ev. geht auch das Bespannen mit Frischhaltefolie, aber die optischen Eigenschaften von Plastik sind besser …
Beispiel-Video als PowerPoint erstellt:
… und als Video exportiert:
Somit kann man – neben den zahlreichen YouTube-Videos zu Smartphone-Hologrammen – seine eigenen unterrichtsbezogenen Videos erstellen.
Das Erstellen eines solchen 4-Seiten-Hologrammvideos ist natürliche einigermaßen umständlich. Einfacher zu erstellen sind Hologrammvideos für Smartphone-Holoboxen …
Die Holobox für einseitige Smartphone-Hologramme kann man von jeder gängigen 3D-Objekte-Seite herunterladen und dann selber drucken.
- 3D-Druck-Dateien: https://makerworld.com/de/models/716763-hologram-box-for-smartphones
Die Hologramm-Box für Smartphones als stl-Datei herunterladen – im 3D-Drucker ausdrucken und los geht’s …
Der transparente Screen kann aus einer CD-Hülle hergestellt werden. Einfach die obere Klappe einer leeren CD-Hülle mit einer Zange von den Rändern befreien und in die zusammengesteckt Holobox einschieben.
Hat man die Holobox gebastelt kann der Spaß auch schon starten. Im Prinzip eignet sich jedes Video mit dunklem Hintergrund als Hologramm-Video. Nur die hellen Teile werden per Reflexion auf den transparenten Schirm abgebildet und scheinen in der Luft zu schweben – wie richtige Hologramme. Wenn das Bild sehr schwach zu sehen ist muss die Helligkeit des Smartphones hochgeregelt werden.
Solche Videos kann man mit PowerPoint zu jedem Thema selbst erstellen.
PowerPoint-Datei als Grundlage für das Video:
Als Video exportiert:
Kleiner Tipp: wenn man das Smartphone beim Auflegen auf die Box um 180° dreht werden oben und unten des „Hologrammes“ vertauscht.
Die folgenden zwei Videos wurden aus Video-Schnipseln von Sketchfab-Objekten zusammengestellt. Einfach Objekte mit dunklem Hintergrund suchen, die zum Thema passen (nach Möglichkeit mit Animationen), per ScreenVideo (z.B. mit dem online-Tool Snipclip Record) abfilmen und mit beliebigen Video-Editoren (z.B. online mit der https://vidmix.app) zusammenschneiden und als mp4-Datei exportieren.
Video zu technischen Geräten: HoloVideoTechnik.mp4
Video zu biologischen Geschöpfen: HoloVideoTiere.mp4
Wir wünschen Ihnen nun viel Spaß und Erfolg beim Einsatz von Smartphone-Hologrammen im Unterricht. Fragen und/oder Hinweise senden Sie bitte an das Team des MPZ LKL.