Konstruktionsspielzeug LEGO Mindstorms EV3: Roboter mit Apple-Geräten steuern und programmieren

12. November 2014 / Von Jens Kleinholz / Gadgets / Kommentar verfassen

Wer gerne etwas konstruiert und anschließend programmiert, fährt mit Robotern schon einmal nicht schlecht. Und wenn in diesem Zusammenhang auch noch das Wort „Lego“ fällt, werden in der Regel ganz schnell Kindheitserinnerungen wach und die meisten technikbegeisterten Männer dafür schwach. Ich muss gestehen, dass ich auch irgendwie an mich gedacht habe, als ich die Überlegung angestellt habe, das Konstruktionsspielzeug Lego Mindstorms EV3 als Weihnachtsgeschenk (für die nächste 5 Jahren zusammen gerechnet!) für meinen Sohnemann zu kaufen.

Aber egal ob Papa, Sohn oder Tochter gerne mit Lego tüftelt: Mit dem „Lego Mindstorms EV3“ Bausatz könnt ihr in jedem Fall etliche nerdige Technik-Roboter-Projekte realisieren und euer iPhone bzw. euren Mac dazu als Hilfsmittel nutzen. Das EV3 kam schon 2013 raus, ist aber immernoch die aktuellste Reihe von Lego-Technic und quasi der Nachfolger der Reihen RCX und NXT.

Der "Ev3rstorm" Roboter mit beeindruckender "Wumme" ist einer von 5 Basis-Modellen. — Der „Ev3rstorm“ Lego Roboter mit beeindruckender „Wumme“ ist einer von 5 Basis-Modellen, die mit dem EV3-Lego-Konstruktionsbausatz zusammen gebaut werden können (Foto: Amazon).

Kapitel in diesem Beitrag:

1 Erinnerungen werden wach…
2 Neu oder gebraucht: Der Roboter-Bausatz ist preislich in der Oberklasse
3 Update 28.12.2016: Kauf bei den Amazon Warehousedeals
4 Was kann man mit dem Set bauen?
5 Ein schöner Einstieg: Ein Buch als Unterstützung für Anfänger
6 Fakten über das 31313 Lego Mindstorms EV3 Set
7 Klemmbaustein-Roboter mit dem iPhone steuern
8 Mein persönliches Fazit
9 Bezugsquelle
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Erinnerungen werden wach…

Mal ehrlich: Wer von euch hat früher eigentlich nicht mit Lego-Bausteinen gespielt? In der Regel hatte doch so gut wie jedes Kind eine Kiste mit kleinen, eckigen Klötzchen und baute einfach drauf los. Bei uns mussten die Steine sogar geteilt werden, denn ich musste mir die ganzen Legos leider mit meiner Schwester teilen… ich hatte die blauen und grünen und sie die roten und weißen Steinchen. ;)

Und schon damals waren wir recht kreativ beim Bauen mit den Lego-Steinchen: Manchmal waren es riesige Schlösser, Burgen, Raumschiffe oder auch mal Städte. Das waren jedoch Zeiten, in denen wir noch ohne Motoren, Sensoren und Computer beim Lego auskommen mussten. Heute können Väter und Kinder aus Lego-Bausteinen auch Roboter oder andere Maschinen konstruieren. Und gerade Roboter sind interessant, da sie doch immer ein bisschen „Eigenleben“ aufweisen und so Kinder wie Erwachsene faszinieren. Durch die Serie „Lego Mindstorms EV3“ könnt ihr diese sogar programmieren und mit Funktionen ausstatten. Wer also auf Lego und Robotik steht, wird mit dem Lego-Technik-Set seine wahre Freude haben.

Neu oder gebraucht: Der Roboter-Bausatz ist preislich in der Oberklasse

Eines vorweg: Ganz so kostengünstig ist das Lego-Konstruktionsspielzeug natürlich nicht. Zurzeit zahlt ihr bei dem Online-Händler Amazon einen Preis von 299,99 Euro für das Set „31313 Lego Mindstorms EV3“, wobei der originale Preis bei 349,99 Euro liegt. Selbst gebraucht liegt der Preis für das Set immernoch nahe bei 280 EUR. Ich weiß, als Weihnachtsgeschenk ist das Lego-Set schon ein bisschen teuer, aber wenn man es quasi zur Hälfte dem Junior und zur anderen Hälfte sich selbst schenkt, kann man es vielleicht noch rechtfertigen. Und außerdem lernt man ja auch was dabei. :) Und für alle, die immernoch grübeln: Die Vorgänger-Sets, wie das NXT haben damals über 500 EUR gekostet und sind deutlich weniger flexibel und umfangreich in den Funktionen und der Programmierbarkeit.

Update 28.12.2016: Kauf bei den Amazon Warehousedeals

Ich habe mir eben das Set nun endlich gekauft. Ein guter Preistipp sind hier die Amazon-Warehousedeals. Hier bekommt ihr das Set teilweise zum Gebrauchtpreis, aber in einwandfreiem Zustand von Amazon. Als Warehousedeals werden oft Produkte verkauft, bei denen die Packung beschädigt ist oder die andere kleine Mängel haben. Die Funktion ist nicht beeinträchtigt und die Gewährleistung ist auch wie beim Neukauf! Ich hatte heute knapp 287 EUR dafür bezahlt.

Was kann man mit dem Set bauen?

Mit dem EV3-Paket, das insgesamt 601 Teile enthält, kann man auf jeden Fall fünf Basis-Modelle konstruieren, die ihr mithilfe einer Anleitung schnell zusammenbaut. Auf der Lego-Seite wird erwähnt, dass man selbst als Neuling schon den ersten Roboter innerhalb von 30 Minuten zusammengesetzt haben kann. Und es gibt einige Roboter-Typen, die man mit dem Set – ohne weiteres Zubehör – erstellen kann: So könnt ihr euch zum einen den „tracke3r“ bauen, der einem Panzer nachempfunden ist. Dagegen ähnelt zum anderen der „rapt3r“ einer Schlange und besitzt sogar zwei fiese Giftzähne. Habt ihr euch ein Modell erstellt, könnt ihr dieses mit eurem Mac programmieren. Das geht ganz einfach mit grafischen Symbolen und per Drag and Drop und erfordert keine echten Programmierkenntnisse. Die EV3-Software für den Mac findet ihr übrigens hier als Download.

Die Programme für das Roboter-Set klickt man sich am Mac, oder iPad zusammen (PC geht auch) und schickt diese dann an den "Brick" der die Steuereinheit darstellt. — Die Programme für das Roboter-Set klickt man sich am Mac, oder iPad zusammen (PC geht auch) und schickt diese dann an den „Brick“ der die Steuereinheit darstellt.

Durch die mitgelieferten Sensoren und Motoren sind verschiedenste Funktionen denkbar. So ist es möglich, einen Farb-Scanner zu integrieren, der zwischen acht verschiedenen Farben unterscheidet. Darüber hinaus ist auch die Integrierung eines Greifarms möglich, wodurch ihr mit eurem Roboter Sortiervorgänge realisieren könnt. Daneben dient euch ein Infrarot-Sensor als Entfernungssensor, mit dem aber auch Daten empfangen werden können. So läuft oder fährt euer Lego-Roboter beispielsweise nicht gegen eine Wand. All diese Sensoren sind mit dem sogenannten „Brick“ verbunden, dem Gehirn eures Roboters. Hier werden eingehende Informationen bearbeitet und auf die jeweiligen Bestandteile eures kleinen Lego-Modells übertragen. Doch hier könnt ihr natürlich auch eigene Ideen verwirklichen. Denn schließlich macht nichts mehr Spaß, als sich seinen eigenen Roboter zu kreieren und anschließend mit Funktionen zu versehen.

Ein schöner Einstieg: Ein Buch als Unterstützung für Anfänger

Wer gerne etwas an die Hand genommen wird, der ist mit dem Buch von Matthias Paul Scholz, Beate Jost und Thorsten Leimbach gut bedient. Hier bekommt man einen schönen Einblick von Profis, denn Thorsten Leimbach ist häufiger in der Jury von Roboterwettbewerben und weiß, wie man coole Roboter baut. Dabei stellt das Buch auch Schritt-für-Schritt-Anleitungen für 8 Robotermodelle vor, die man mit einem EV3-Set bauen kann. Aber das Buch bietet auch für Fortgesschrittene Mindstorm-Fans viel Hintergrundwissen und vermittelt das Zusammenspiel aller Teile mit der Programmierung.

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Fakten über das 31313 Lego Mindstorms EV3 Set

Für die Technik-Freaks unter euch: Der „Brick“ arbeitet mit einem ARM9-Prozessor (ja, das iPhone hat auch einen ARM-Prozessor!) und hat Linux als Betriebssystem. Er besitzt eine USB-Schnittstelle und kann auch mit WiFi kommunizieren. Darüberhinaus hat er einen Micro-SD-Kartenleser und 4 Motoranschlüsse, die in der Programmierung angesteuert werden können.

Ebenfalls enthält das Set drei interaktive Servomotoren, eine Fernbedienung, einen Farbsensor, einen Berührungssensor und einen Infrarotsensor. Da alle Teile auf Lego-Technic basieren, kann man auch Sensoren nachkaufen. Im Angebot sind folgende: Gyrosensor, Ultraschallsensor, Berührungssensor, Temperatursensor, Kompasssensor und ein Neigungssensor.

Klemmbaustein-Roboter mit dem iPhone steuern

EV3 macht auch Musik: Mit der E-Gitarre, die ein Fan konstruiert hat.

Klar, ihr könnt euren Roboter auch mit einer mitgelieferten Fernbedienung steuern– aber wie langweilig ist das denn, wenn man ein iPad oder iPhone hat??? Mit der iOS-App von Lego ist es viel cooler: Einfach die App „Lego Mindstorms Robot Commander“ herunterladen und schon kann es losgehen – vorausgesetzt, euer Roboter ist einsatzbereit. Das Ganze funktioniert dann via Bluetooth, wodurch sich euer iOS-Gerät mit dem Roboter verbindet. Dadurch könnt ihr übrigens sowohl die fünf Standard-Modelle steuern als auch selbst konstruierte Roboter befehligen. Und wer die schon alle durchprobiert hat, der findet auf der offiziellen Webseite von Lego Mindstorms EV3 (Nummer 31313) noch zwölf weitere Modelle, die ihr euch mit dem Basis-Set zusammenschustern könnt. Probiert euch da am besten aus und findet euren ganz persönlichen Lego-Liebling.

Eine weitere hilfreiche iPhone-App ist in diesem Zusammenhang der „Lego Mindstorms 3D Builder“. Dieser bietet euch (kostenlos) detailreiche Bauanleitungen für die fünf Standard-Roboter. Lego geht hier also auf zeitgemäße Technik ein. Daumen hoch! Übrigens sei noch gesagt, dass ich etliche Testberichte von Lego-Bauern finden konnte, die sich über die tollen Verbesserungen der EV3 im Vergleich zur Vorversion ausgelassen haben. Lego hat hier offensichtlich seine Hausaufgaben gemacht und ein sehr schönes Set herausgebracht, dass sein Geld durchaus wert ist. Und das ganze Set ist keine Einbahnstrasse, denn es basiert auf den Teilen, die man bei Lego Technik findet. So kann man später immer weitere Motoren, Bauteile und Sensoren nachkaufen und immer komplexere Geräte konstruieren. Das schöne ist auch die große Community, über die man nicht nur Hilfe sondern auch immer neue Ideen für Konstruktionen und Anwendungen der Lego-Roboter findet.

Mein persönliches Fazit

Ich habe das Set noch nicht hier stehen, aber es fasziniert mich trotzdem schon jetzt. Mein Junior ist mit 6 Jahren sicher etwas grenzwertig jung, denn es ist empfohlen für Kinder am 10 Jahre, aber er ist so lego-begeistert, dass ich trotzdem am überlegen bin, das Geld auszugeben. Selbst wenn er vielleicht nicht alleine alles bauen und programmieren kann, so kann ich sicher ein paar schöne Konstruktionen mit ihm zusammen machen und ihm den Umgang mit dem iPad für die Programmierung zeigen. Ich denke auch, dass das Set – auch wenn es schon Ende 2013 auf den Markt kam, so ist es dennoch mit iOS Apps, Mac App und ARM Prozessor auf einem aktuellen Stand. Und wer auf Lego Mindstorms EV4 spekuliert, der wird sicher noch einige Jahre warten müssen, denn der Vorgänger Lego NXT war immerhin volle 8 Jahre – von 2006 bis 2013 auf dem Markt das aktuelle Set. Ich bin sicher, wenn ich nicht dieses Jahr zuschlage, dann werde ich sicher 2015 weich. :-)

Bezugsquelle

Das Set kann man günstig (für 299,99 EUR – ich habe es nirgendwo günstiger gesehen) bei Amazon shoppen:

844 Bewertungen

Lego Mindstorms 31313 - Mindstorms EV3

Der Hightech-Konstruktionsbausatz von LEGO eröffnet viele Möglichkeiten im Zusammenspiel mit Motoren, Sensoren und einer Recheneinheit die auf Linux basiert, aber über eine einfache grafische Oberfläche mit Symbolen programmiert werden kann. Alterempfehlung: ab 10 Jahre.

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Grafik im VR-Headset: Was ist Foveated Rendering?
Seit einigen Jahren nutzen Hersteller von VR-Headsets den Begriff „Foveated Rendering“, um die Fortschrittlichkeit ihrer Geräte hervorzuheben. Die Forschung zu dieser Art der Bild- und Szenenerzeugung mit unterschiedlichen Schärfe- bzw. Detailgraden im Sichtfeld der Nutzer/innen dauert dabei schon über 30 Jahre an. Aber erst in den letzten Jahren scheint die Technik leistungsstark genug geworden zu sein, um Foveated Rendering zu ermöglichen – auf dem HTC Vive Pro Eye, auf der Oculus Quest / Meta Quest, auf dem Sony PlayStation VR 2 (PSVR2) sowie am Apple Vision Pro, das am 5. Juni 2023 vorgestellt wurde. Doch was ist Foveated Rendering eigentlich?
Was ist Foveated Rendering? Welche unterschiede gibt es zwischen der statischen und der dynamischen Anwendung? Und wie funktioniert das Ganze im Apple Vision Pro Headset? Hier gibt es Antworten auf diese Fragen.

Der Begriff: Was ist Foveated Rendering?
Foveated Rendering beschreibt die Bildsynthese für VR- und AR-Anwendungen an entsprechenden Headsets unter Einbeziehung der Blickrichtung, sodass im Fokus befindliche Bildinhalte schärfer bzw. detaillierter sowie nur peripher betrachtete Inhalte weniger scharf / weniger detailliert dargestellt werden. Oder einfacher ausgedrückt: Nutzt man ein Virtual Reality Headset mit Foveated Rendering, dann werden nur die angesehenen Teile der Displayinhalte in der höchsten Auflösung dargestellt. Was nicht direkt angesehen wird, das wird auch nicht in voller Auflösung und mit den detailliertesten Texturen gerendert.
Aus "Foveated rendering: A state-of-the-art survey" von Lili Wang, Xuenhuai Shi und Yi Liu. Den Link zur Studie gibt es ganz unten in diesem Beitrag.
Der Vorteil ist, dass in direkter Blicklinie die höchste Bildqualität genutzt werden kann, während die Bildränder weniger Rechenleistung in Anspruch nehmen. Jedoch stellt das die technische Forschung, die herstellenden Firmen, die Entwickler/innen der genutzten Software und Spiele sowie nicht zuletzt die Geräte in der schließlichen Nutzung vor mehrere Herausforderungen. Denn Augenbewegungen sind schnell, die Reaktionszeit des Gehirns ist ebenfalls rasant und das VR-Headset ist nur so gut wie die Technik, die darin verbaut ist.
Woher kommt der Name „Foveated Rendering“?
Der erste Teil des Begriffs, nämlich „Foveated“, bezieht sich auf die Fovea centralis im menschlichen Auge. Dieser lateinische Begriff bedeutet so viel wie „mittige Grube“ und beschreibt die sogenannte Sehgrube auf der Netzhaut des Auges. Es handelt sich dabei um den Bereich des schärfsten Sehens (foveales Sehen). Der Durchmesser der Fovea centralis misst rund 1,5 mm und es befinden sich dort etwa 147.000 Lichtrezeptoren (Zapfen) pro Quadratmillimeter, vor allem M- und L-Zapfen für den grünen und roten Bereich des sichtbaren Lichts, weniger S-Zapfen für blaues Licht.
Die Fovea centralis befindet sich schläfenseitig neben dem Sehnerv des Auges. Abbildung von Hans-Werner Hunziker unter CC BY-SA 3.0 Lizenz bei Wikimedia (hier).
Der zweite Teil des Begriffs, nämlich „Rendering“, bezieht sich auf die computergestützte Bilderzeugung aus Rohdaten. In Betriebssystemen, Software mit grafischer Oberfläche, Videospielen, Apps und dergleichen werden Daten, Befehle, Koordinationen und weitere Informationen genutzt, um eine Bildausgabe zu erzeugen, die dann den Nutzer/innen auf dem Ausgabegerät angezeigt wird. In der Erzeugung von einzelnen Bilddateien kommt es dabei auf die Schnelligkeit der Renderprozesse an. Bei Bewegtbild- und Multimedia-Inhalten werden diese in kurzer Zeit mehrfach wiederholt. Die fps-Zahl gibt dabei an, wie viele Bilder pro Sekunde errechnet und ausgegeben werden. Als kompletter Begriff beschreibt „Foveated Rendering“ also das Erstellen von Computergrafiken bzw. virtuellen Szenen, die nur in direkter Blickrichtung vollständig und scharf berechnet werden. Alles, was außerhalb der geraden Linie zur Fovea centralis liegt, wird weniger scharf und / oder mit weniger aufwändigen Texturen ausgegeben. Der Renderprozess kann somit beschleunigt werden und verbraucht weniger Ressourcen, während die Nutzer/innen keine (merkliche) Verminderung der Bildqualität hinnehmen müssen. So können z. B. VR-Spiele im Blickfeld in 4K-Auflösung dargestellt werden, während an den Displayrändern eine geringere Auflösung zum Einsatz kommt. Also ein Zusammenspiel aus fovealem und peripherem Sehen.
Die Technik: Wie funktioniert Foveated Rendering?
Für die Realisierung dieser Technik gibt es verschiedene Herangehensweisen, ausgehend von der Art des Foveated Rendering, das angeboten werden soll. Am bequemsten und natürlichsten für die Nutzer/innen ist das Dynamic Foveated Rendering, bei dem die Blickrichtung durch Augen-Tracking ermittelt und der scharfe Bildbereich entsprechend neu positioniert wird. Allerdings ist dies die technisch aufwändigste Umsetzung. Fixed oder Static Foveated Rendering setzt voraus, dass die Nutzer/innen nur geradeaus oder auf einen anderen Fixpunkt schauen, weshalb lediglich derselbe komplett scharf gerendert wird und die Schärfe bzw. der Detailgrad hin zu den Bildrändern abnimmt.
Ohne Eye Tracking: Static / Fixed Foveated Rendering
Der Vorteil im Fixed Foveated Rendering liegt darin, dass das Virtual Reality Headset bei der Berechnung einzelner Bilder nicht jedes Mal eine neue Augenposition und damit eine neue Blickrichtung als Datengrundlage einbeziehen muss. Das heißt, es gibt für die Eingabeauswertung weniger Rechenaufwand und die Prozessoren werden dafür weniger stark beansprucht. So kann (im Vergleich gesehen) anspruchslosere Technik verwendet und / oder der Stromverbrauch gesenkt werden. Weiterhin können sich die Hersteller die Technik für das Augen-Tracking sparen und das Gerät wird günstiger. Der Nachteil liegt natürlich darin, dass das Virtual Reality Headset entweder nur die Bildmitte oder als interessant bewertete Bildinhalte in höchster Auflösung darstellt. In einem Videospiel könnte es also sein, dass lediglich der Spielcharakter und seine nähere Umgebung vollständig gerendert angezeigt werden, während Bereiche weiter weg von ihm unscharf erscheinen. Hier müssen sich die Entwickler/innen auf Spieletests und damit verbundene Messungen der Blickrichtung verlassen, es kann nicht ad hoc darauf reagiert werden, wo die Spielenden wirklich hinsehen.
Mit Eye Tracking: Dynamic Foveated Rendering
Der Vorteil des Dynamic Foveated Rendering / Dynamically Foveated Rendering liegt darin, dass bei der Bildberechnung im VR-Headset die Blickrichtung der Nutzenden mit einbezogen wird. Schaut man in der virtuellen Szene nach links, dann werden die linken Displayseiten scharf dargestellt, die Mitte weniger scharf und die rechten Displaybereiche am wenigsten aufgelöst. Schaut man nach rechts, dann werden die rechten Displayseiten höher aufgelöst, und so weiter. Diese Technik lässt eine natürlichere Nutzung zu und stellt Entwickler/innen nicht vor die Aufgabe, das Blick-Interesse bei der Anwendung vorhersehen zu müssen. Der Nachteil besteht daraus, dass die VR-Brille bei jeder Bildberechnung auf die Blickrichtung der Nutzenden eingehen muss. Dies muss extrem schnell geschehen, da man sich in kurzer Zeit auf verschiedenste Objekte in den unterschiedlichsten Richtungen konzentrieren kann. Die Augenbewegungen, das schnelle Registrieren von Bildinhalten und das unvorhersehbare Umentscheiden bei der Auswahl von wichtigen Szeneninhalten stellen hier eine Herausforderung dar. Die Registrierung von Augenbewegung (Eye Tracking), das Berechnen des Sichtfelds und die entsprechende Bildsynthese müssen sich in einem kleinen Bruchteil einer Sekunde abspielen. Das bedarf modernster Technik und optimierter Prozesse.
Video: Foveated Rendering Demo in nur 45 Sekunden
In diesem Video wird gezeigt, wie Foveated Rendering in Kombination mit Deep Learning funktionieren kann. Dafür wurde das angesehene Objekt mit einer höheren Pixeldichte bedacht und aus dem Rest des Bildes 95% der Pixel entfernt. So wurde die etwaige Auflösung der Augennetzhaut simuliert. Die nun fehlenden Pixel wurden dann durch eine KI ersetzt, was mit wachsender Entfernung zum betrachteten Objekt zwar zu immer abstrakteren Formen führt, insgesamt aber keinen Unterschied macht, da die entfernten Inhalte nur peripher gesehen und somit nicht detailliert vom Gehirn wahrgenommen werden. https://www.youtube.com/watch?v=NPK8eQ4o8Pk
Die Herausforderung: Reaktion auf Augenbewegungen unter 13 Millisekunden
Aus einer Untersuchung von Mary C. Potter, Brad Wyble, Carl Erick Hagmann und Emily S. McCourt, deren Ergebnisse in 2013 veröffentlicht wurden, geht hervor, dass Menschen neue Bildinhalte – oder zumindest den Hauptinhalt der Bilder – binnen 13 ms erfassen können. Im Detail heißt es in der Studie „Detecting meaning in RSVP at 13 ms per picture“, die in Attention, Perception, & Psychophysics, Volume 76, Issue 2 im Februar 2014 veröffentlicht wurde:
The results of both experiments show that conceptual understanding can be achieved when a novel picture is presented as briefly as 13 ms and masked by other pictures. Even when participants were not given the target name until after they had viewed the entire sequence of six or 12 pictures, their performance was above chance even at 13 ms […]
Die Herausforderung für moderne Virtual Reality Headsets mit Dynamic Foveated Rendering besteht also darin, die Berechnung von detaillierten und unscharfen Bildbereichen in einem Takt von 0,013 Sekunden vorzunehmen. Kein Wunder also, dass die Entwicklung des Apple Vision Pro Headsets so lange gedauert hat und dass neben dem M2 Chip der neue R1 Chip verbaut wurde, der ausschließlich für die Interpretation von Sensor-Daten gemacht ist. In der Pressemitteilung zum Apple Vision Pro heißt es entsprechend:
[…] während der brandneue R1 Chip den Input aus zwölf Kameras, fünf Sensoren und sechs Mikrofonen verarbeitet und sicherstellt, dass sich die Inhalte anfühlen, als ob sie in Echtzeit vor den Augen der Nutzer:innen stattfänden. R1 überträgt den Displays innerhalb von 12 Millisekunden neue Bilder […]

Das Apple Vision Pro Headset verfügt auf der Innenseite über LEDs und Infrarot-Kameras, welche die Augenbewegungen messen. Der R1 Chip wertet die so ermittelten Daten aus, damit die Bilderzeugung auf dem M2 Chip schnellstmöglich realisiert werden kann.

Wie die Technik im Apple Vision Pro Headset eingebunden wird
Laut Apple ist Dynamically Foveated Rendering ein Teil des visionOS-Betriebssystems. Entwickler/innen können ihre Inhalte damit anpassen, indem sie die Apple-Werkzeuge Xcode und Reality Composer Pro nutzen. Für bestimmte Apps und Spiele kann zudem Unity nativ unter visionOS genutzt werden. Die Unity Spiele-Engine ergänzt dabei das visionOS SDK ( SDK = Software Development Kit), das RealityKit, das UIKit und die vorbenannten Apple-Angebote für Programmierung, AR-Gestaltung, VR-Anwendungen und dergleichen mehr. Auf der Developer-Seite zum Thema (hier) heißt es dazu entsprechend:
Now, you can use Unity’s robust, familiar authoring tools to create new apps and games or reimagine your existing Unity-created projects for visionOS. Your apps get access to all the benefits of visionOS, like passthrough and Dynamically Foveated Rendering, in addition to familiar Unity features like AR Foundation. By combining Unity’s authoring and simulation capabilities with RealityKit-managed app rendering, content created with Unity looks and feels at home on visionOS.

Neben dem PlayStation VR 2 Headset (PSVR 2), der Meta Quest und ähnlichen Geräten gibt es nun auch das Apple Vision Pro als VR- und AR-Headset. Der Hersteller weist auf seiner Developer-Seite darauf hin, dass für das visionOS-System sowie die darauf laufenden Programme Dynamically Foveated Rendering zum Einsatz kommt.

Zusammenfassung: Foveated Rendering in Virtual Reality Headsets
Foveated Rendering beschreibt im Hinblick auf Bildinhalte der Virtuellen Realität (VR) sowie in einigen Fällen auch der Augmented Reality (AR) eine Konzentration von Rechenprozessen auf das Sichtfeld der Nutzer/innen, in dem foveales Sehen eine Rolle spielt. In Bereichen des peripheren Sehens, also für wortwörtlich nur am Rande wahrgenommene Inhalte können dabei Ressourcen gespart werden, da sie nicht so hoch aufgelöst und mit weniger großen Texturen dargestellt werden. Vor allem im dynamischen Foveated Rendering besteht die Herausforderung daraus, in kürzester Zeit (unter oder in 13 Millisekunden) auf Augenbewegungen zu reagieren und entsprechend angepasste Bildinhalte auszugeben.
Quellen für die eigene Recherche
Im Folgenden findet ihr eine Liste mit Quellen, die ich bei der Recherche für diesen Beitrag genutzt habe. Diese ergänzen die im Beitrag bereits verlinkten Inhalte, welche ebenfalls als Quellen angesehen werden können:
- Englischer Wikipedia-Artikel zum Thema: Hier ansehen
- Deutscher Wikipedia-Artikel zur Fovea centralis: Hier ansehen
- State-of-the-Art Studie zu Foveated Rendering aus dem Jahr 2022, von Lili Wang, Xuehuai Shi & Yi Liu (veröffentlicht Anfang 2023): Hier ansehen
Ist meine Apple Watch mit watchOS 10 kompatibel?
Neben verschiedenen anderen Betriebssystemen und einigen Geräten hat Apple am Montag unter anderem das neue watchOS 10 für die Apple Watch vorgestellt. Zu den Neuerungen, die ab Herbst 2023 auf kompatible Apple-Smartwatches kommen sollen, gehören u. a. Widgets, Farbanpassungen in der Weltuhr-Übersicht, neue Anzeigeoptionen in der Fitness App, neue Funktionen für Karten und die Wander-Navigation, etc. Da fragt man sich doch: Ist meine Apple Watch mit watchOS 10 kompatibel? Hier findet ihr die Antwort auf diese Frage sowie weitere Informationen aus der WWDC23-Keynote.
Ist meine Apple Watch mit watchOS 10 kompatibel? Hier bekommt ihr die Antwort auf diese Frage, die komplette Liste der regulären Apple Watch, der SE-Modelle und dem bisherigen Ultra-Modell. Zudem Infos zu kompatiblen iPhones mit iOS 17.

Diese Apple Watch Modelle sind mit watchOS 10 kompatibel
Beim Blick auf die Kompatibilitätsliste von watchOS 10 gibt es weniger Überraschungen als bei macOS, iOS und iPadOS. Im Grunde gibt es im Vergleich zu den Modellen, die mit watchOS 9 kompatibel sind, keine Veränderungen. Dementsprechend sind diese Apple Watch Modelle mit watchOS 10 kompatibel:
- Apple Watch Series 4 (2018)
- Apple Watch Series 5 (2019)
- Apple Watch Series 6 (2020)
- Apple Watch SE (2020)
- Apple Watch Series 7 (2021)
- Apple Watch Series 8 (2022)
- Apple Watch SE 2. Gen (2022)
- Apple Watch Ultra (2022)
Apple weist darauf hin, dass nicht alle Funktionen des neuen Systems mit allen genannten Smartwatches genutzt werden können. Ältere Uhren und die abgespeckte SE-Version können also nicht mit neuere Hardware voraussetzenden Funktionen verwendet werden. Einige watchOS-Nutzungsmöglichkeiten sind zudem auf die Apple Watch Ultra beschränkt. Zudem ist wichtig zu wissen, dass für eine Apple Watch mit macOS 10 ein iPhone mit iOS 17 benötigt wird – kompatibel mit iOS 17 sind iPhones ab 2018 (XR, XS, SE 2. Gen, und neuer).
Wann kann man das watchOS 10 Upgrade installieren?
Die offizielle und für alle Nutzer/innen gedachte Version von watchOS 10 erscheint im Herbst 2023. Es kann sein, dass sie bereits nach dem September-Event von Apple ausgerollt wird. Allerdings ist es auch möglich, dass das Upgrade erst ab Oktober oder November verfügbar wird. Das hängt davon ab, wann die neuen Apple Watch Modelle vorgestellt werden und ab wann man sie kaufen kann. Denn das neue System wird sicherlich wieder parallel zu den neuen Geräten auf den Markt gebracht. Wer nicht warten kann, hat die Möglichkeit, eine Public Beta zu nutzen.
Weitere Infos zu watchOS 10, iOS 17, iPadOS 17, macOS 14 und mehr
Jetzt sollte die Frage Ist meine Apple Watch mit watchOS 10 kompatibel? ausreichend beantwortet sein. Wenn ihr darüber hinaus wissen wollt, was in dem neuen System steckt, welche Neuerungen auf das iPhone, den Mac sowie das iPad kommen bzw. was es mit dem Apple Vision Pro auf sich hat, dann schaut mal hier: WWDC23 Keynote Zusammenfassung – Betriebssysteme, Macs und MR-Headset. Interessieren euch die neuen Apple Computer, dann schaut mal hier: 15″ MacBook Air, Mac Studio 2023 und Mac Pro 2023.
Offizielle Informationen zu watchOS 10 von Apple
Die Quelle für die Liste der mit watchOS 10 kompatiblen Apple Watch Modelle ist übrigens diese Preview-Seite. Diese wird von Apple zur Verfügung gestellt, um einen Vorgeschmack auf watchOS 10 zu bieten. Auf der Seite findet ihr zahlreiche Screenshots, Beschreibungen von neuen Features, Videos und Animationen, die oben gezeigte Liste, Infos zu kompatiblen Geräten wie dem iPhone, Apps aus watchOS sowie Links zu weiteren Preview-Seiten und zum Beta-Programm. Wenn ihr also schon vor dem offiziellen Release einen Blick auf watchOS werfen wollt, könnt ihr die Public Beta installieren. Ich warte auf den Herbst und das offizielle Upgrade.
Ist mein Mac mit macOS 14 Sonoma kompatibel?
Im Rahmen der WWDC23-Keynote hat Apple am Montag verschiedene neue Betriebssysteme vorgestellt, unter anderem macOS 14 Sonoma. Das nach dem Sonoma Valley in Kalifornien benannte Computer-Betriebssystem wird im Herbst 2023 ausgerollt, und damit stellt sich die Frage: Ist mein Mac mit macOS 14 Sonoma kompatibel? – Hier bekommt ihr die Antwort und eine Liste der mit macOS 14 kompatiblen Modelle von iMac, iMac Pro, MacBook Air, MacBook Pro, Mac mini, Mac Studio und Mac Pro. Außerdem findet ihr im Folgenden noch weitere Infos zu den Apple-Veröffentlichungen vom Montag.
Ist mein Mac mit macOS 14 Sonoma kompatibel? Hier bekommt ihr eine Antwort auf diese Frage sowie die Liste der mit Sonoma nutzbaren Modelle von iMac, iMac Pro, MacBook Air, MacBook Pro, Mac mini, Mac Studio und Mac Pro.

Diese Mac Modelle sind mit macOS Sonoma kompatibel
Hier findet ihr die Liste der mit macOS 14 kompatiblen Mac-Modelle. Im Vergleich mit den Apple-Computern, die mit macOS 13 Ventura kompatibel sind, ergeben sich ein paar kleine Änderungen. Während das System von 2022 auf dem Apple iMac ab 2017 genutzt werden kann, ist für das kommende System mindestens ein iMac aus 2019 nötig. Beim MacBook Pro fällt ebenfalls ein Jahrgang weg. Hier die ganze macOS 14 Kompatibilitätsliste:
- Apple iMac von 2019 oder neuer
- Apple iMac Pro von 2017 oder neuer
- Apple MacBook Air von 2018 oder neuer
- Apple MacBook Pro von 2018 oder neuer
- Apple Mac mini von 2018 oder neuer
- Apple Mac Studio von 2022 oder neuer
- Apple Mac Pro von 2019 oder neuer
Die neuen, am Montag vorgestellten Apple-Computer kommen nächste Woche mit macOS 13 Ventura auf den Markt. Aber sie werden natürlich ebenfalls im Herbst 2023 das Upgrade auf macOS 14 Sonoma bekommen. Die drei neuen Macs, die im Rahmen der WWDC23-Keynote vorgestellt wurden sind das 15 Zoll MacBook Air, der Mac Studio mit M2 Max oder M2 Ultra und der Mac Pro mit M2 Ultra. Letzterer schließt den Übergang von Intel-Prozessoren zum Apple Silicon ab. Entsprechend werden die kommenden Betriebssysteme noch mehr auf dieses ARM-System abgestimmt sein.
Wann erscheint das Upgrade auf macOS 14?
Die neue Version von macOS wird laut Apple im Herbst 2023 offiziell ausgerollt. Im Vorfeld gibt es natürlich Beta-Versionen für Entwickler/innen und andere Interessierte. Aber das fertige macOS Sonoma für die breite Masse gibt es erst nach einer der Herbst-Keynotes, eventuell schon im September. Es kann aber auch sein, dass das Upgrade auf macOS 14 erst im Oktober oder November geladen werden kann. Auf jeden Fall müsst ihr euch noch mindestens ein Vierteljahr gedulden. Hier bei Sir Apfelot halten wir euch natürlich zu den Entwicklungen auf dem Laufenden.
Weitere Infos zu macOS 14, iPadOS 17, iOS 17, watchOS 10 und mehr
Wenn ihr wissen wollt, was im Detail alles in dem neuen System steckt und welche Neuerungen auf das iPhone, das iPad sowie die Apple Watch kommen bzw. was es mit dem Apple Vision Pro auf sich hat, dann schaut mal hier rein: WWDC23 Keynote Zusammenfassung – Betriebssysteme, Macs und MR-Headset. In dieser Zusammenfassung des Apples Events vom Montag findet ihr Angaben zu den neuen Funktionen und Verbesserungen in macOS 14, iPadOS 17, iOS 17 und watchOS 10 sowie die wichtigsten technischen Daten der neuen Geräte. Außerdem gibt es ein paar Updates für die AirPods, den HomePod (mini) und tvOS auf dem Apple TV. Wollt ihr also alle News aus dem Event vom Montagabend, dann klickt euch mal rein.
Offizielle Informationen zu macOS 14 Sonoma von Apple
Die Quelle für die Liste der mit macOS 14 Sonoma kompatiblen Mac-Modelle ist übrigens diese Preview-Seite. Diese Landingpage wird von Apple.com zur Verfügung gestellt, um einen Vorgeschmack auf das neue System zu bieten. Ihr bekommt Screenshots, Details zu neuen Funktionen, Videos und Animationen, die oben gezeigte Kompatibilitätsliste, Infos zu kompatiblen Geräten wie iPhone und Game-Controller, Apps aus macOS sowie Links zu weiteren Preview-Seiten und zum Beta-Programm. Wenn ihr also schon vor dem offiziellen Release einen Blick auf macOS Sonoma werfen wollt, könnt ihr die Public Beta nutzen. Ich warte auf den Herbst und das offizielle Upgrade.
Apple Vision Pro – der Preis? WTF… oder ok?
Einer der meistdiskutierten Aspekte des Apple Vision Pro ist sein Preis. Mit 3499 Dollar ist es zweifellos teurer, als alle erwartet haben. Die Leaks sind von 2500 USD ausgegangen und da haben schon einige Leute schweres Augenrollen bekommen. Und auch ich muss zugeben, dass ich 30 Sekunden nach Beginn der Vorstellung der Vision Pro schon gesagt habe "Shut up and take my money!". Aber als ich dann 3500 USD sah, kamen mir schon Zweifel.
3400 USD sind ungefähr 4200 EUR
Wer nun denkt, man kann einfach 3400 US-Dollar in 3400 Euro übersetzen, der liegt leider falsch. Der US-Preis ist ohne Mehrwertsteuern und dazu kommt noch, dass der Euro aktuell schwächer dasteht als der US-Dollar. Entsprechend kommt hier auch noch etwas drauf. Unterm Strich dürften wir vermutlich bei einem Preis von 4200 bis 4500 Euro landen. Damit schränkt sich die Zielgruppe für die Vision Pro dann doch stark ein und man kann sicher sein, dass es vorerst kein Massenprodukt wird. Natürlich kann es gut sein, dass die Apple Vision Pro 2 und 3 dann deutlich günstiger werden, aber aktuell haben wir eben den heftigen Preis an der Backe.
Ist die Apple Vision Pro den Preis wert?
Es wurde bereits erwähnt, dass dieses Produkt das komplexeste Stück Technik ist, dass Apple jemals entwickelt hat. Und wenn ich mich nicht täusche, hatte ich irgendwo etwas vom reinen Materialwert von 1300 bis 1500 USD gehört. Dazu kommen die ganzen Entwicklungskosten, denn Apple scheint an dem Konzept der Brille schon seit vielen (5-7!) Jahren zu arbeiten. Also alleine auf dieser Basis kalkuliert, ist die Brille aus meiner Sicht zwar "teuer", aber der Preis ist irgendwie gerechtfertigt. Die zweite Frage ist aber: Ist die Vision Pro MIR das Geld wert? Das ist etwas, das ich nicht beantworten kann, weil es jeder selbst mit sich diskutieren muss. Wenn es ein Arbeitsgerät ist, dass ich täglich mehrere Stunden nutze und ich letztendlich damit Geld verdiene und es vielleicht sogar steuerlich absetzen kann, dann ist die Brille das Geld auf jeden Fall wert. Wenn ich jedoch nur mal vereinzelt einen Film schaue oder mental abschalten möchte, dann ist es vielleicht ein teures Gadget. Aber wenn man das Geld hat – warum sollte man es nicht kaufen? Bei mir steht die Vision Pro für Spatial Computing definitiv auf der Einkaufsliste, aber ich muss einfach schauen, ob ich Anfang 2024 tatsächlich so viel Geld auf der hohen Kante habe.
Die Quest 2 und erst recht die Quest 3 sind vermutlich bessere Optionen, wenn man eine VR-Brille zum Zocken sucht.

Gibt es günstige Alternativen zur Vision Pro?
Natürlich gibt es VR-Brillen, wie die Meta Quest 2 oder die Meta Quest Pro, die weniger kosten und mit denen man auch viele Sachen machen kann, die man mit der Vision Pro auch erleben kann. Filme schauen, die sich anfühlen, als würden sie auf einer Riesen-Leinwand laufen, kann die Quest Pro auch in anständiger Qualität. Und auch Passthrough in Bunt wird die Quest 3 bekommen und die Quest Pro hat es schon. Aber alle Mitbewerber-Brillen müssen bei diesen Punkten die Segel streichen:
- Es gibt keine Möglichkeit, einen virtuellen Monitor mit so scharfer Grafik für seinen Mac in AR zu erstellen.
- Die tiefe Integration ins Apple System ist der Vision Pro vorbehalten
- Die extrem hohe Auflösung von 4K für jedes Auge schafft aktuell nur die Vision Pro.
Es ist also schwer, die Brillen miteinander zu vergleichen. Dazu kommt, dass Apple bisher noch kein Wort über die Verfügbarkeit echter VR-Spiele auf der Vision Pro verloren hat. Wer also gerne zockt, der dürfte im Herbst mit der Quest 3 oder aktuell mit der Quest Pro besser – und günstiger – fahren. Die Quest 3 wird für 569 EUR über den Ladentisch gehen – also für einen Bruchteil des Preises, den man für die Vision Pro hinlegen wird. Und nicht zuletzt ist die Vision Pro auf einen Benutzer eingeschossen. Durch die Iriserkennung kann nur eine Person dieses Gerät nutzen, was es unmöglich macht, dass die Kinder mal eine Runde damit zocken, wenn die Hauptperson jemand anderes ist. In diesem Fall ist man mit anderen VR-Brillen ebenfalls besser bedient.
Mein Fazit
Was der Preis für die Vision Pro ist, haben wir schon geklärt. In den USA sind 3499 USD angesagt und in Deutschland werden wir mit 4200 bis 4500 Euro rechnen müssen. Ob die Apple Brille diesen hohen Preis wert ist, wird sich erst zeigen, wenn wir die ersten Testberichte sehen und wenn man mit sich selbst diskutiert hat, wofür man die Brille nutzen könnte.
FAQ
Alle Fragen, die es zum Thema Preis und Kosten zu fragen gibt, sind hoffentlich hier beantwortet:
Ist mein iPad mit iPadOS 17 kompatibel?
Individuell gestaltete Sperrbildschirme mit Widgets, interaktive Widgets auf dem Home Screen, neue Funktionen für verschiedene Apps, eine iPad-Version der Health App und mehr gibt es mit iPadOS 17. Damit stellt sich die Frage: Ist mein iPad mit iPadOS 17 kompatibel? Hier bekommt ihr die Antwort darauf! Denn in diesem Ratgeber habe ich euch alle kompatiblen Apple-Tablets aufgelistet. Und ein paar zusätzliche Infos bekommt ihr gratis mit dazu.
Ist mein iPad mit iPadOS 17 kompatibel? Hier bekommt ihr eine Antwort auf diese Frage sowie weitere Informationen zu kompatiblen Apple-Tablets, zu weiteren Systemen und zu neuen Geräten.

Diese iPad Modelle sind mit iPadOS 17 kompatibel
Mit dem neuen iPadOS 17 werden nicht mehr alle iPads unterstützt, die auch mit iPadOS 16 kompatibel sind. Während man beim iPad, iPad Air und iPad mini schon seit ein paar Betriebssystem-Versionen auf die entsprechende Modell-Generation achten muss, da fällt dieses Jahr zum ersten Mal eine iPad Pro Generation weg. Hier die komplette iPadOS 17 Kompatibilitätsliste:
- iPad Pro (2. Gen und neuer)
- iPad Air (3. Gen und neuer)
- iPad (6. Gen und neuer)
- iPad mini (5. Gen und neuer)
Zur Einordnung: Die 12,9 Zoll iPad Pro Modelle der zweiten Generation wurden von 2017 bis 2018 verkauft. Die 11 Zoll iPad Pro Modelle der zweiten Generation wurden von 2020 bis 2021 verkauft. Von den iPad Pro Modellen mit 9,7 Zoll (2016 bis 2017) und 10,5 Zoll (2017 bis 2019) gibt es keine zweiten Generationen. Am aktuellsten sind das 12,9 Zoll iPad Pro der sechsten Generation (2022) und das 11 Zoll iPad Pro der vierten Generation (2022). Das iPad Air der dritten Generation erschien in 2019, mittlerweile gibt es schon das iPad Air der fünften Generation (2022). Das iPad der sechsten Generation erschien in 2018, seit 2022 gibt es die zehnte Generation des Standard-iPads. Das iPad mini der fünften Generation erschien in 2019, seit 2021 gibt es das iPad mini der sechsten Generation. Insgesamt ergibt sich mit iPadOS 17 also eine ähnliche Unterstützung wie die der iPhones für iOS 17.
Wann kann man das iPadOS 17 Upgrade auf dem iPad installieren?
Das neue iPad-Betriebssystem von Apple wird erst im Herbst 2023 erscheinen, also frühestens nach der September-Keynote. Es ist aber auch möglich, dass neue iPad-Modelle erst im Oktober oder November vorgestellt werden. Das Upgrade auf iPadOS 17 für die oben genannten Modelle wird sicherlich mit dieser Vorstellung und dem Verkaufsstart der neuen Tablet-Modelle einhergehen. Da nun aber die Frage Ist mein iPad mit iPadOS 17 kompatibel? beantwortet ist, wisst ihr zumindest schon einmal, ob ihr mit eurem Gerät auf die neuen Funktionen hoffen könnt oder ob sie nicht mehr unterstützt werden. Falls ihr einen Neukauf erwägt, klickt euch in die oben verlinkten Beiträge, um euch zu den neueren iPad-Versionen zu belesen.
Weitere Informationen zu iPadOS 17, iOS 17, macOS 14, watchOS 10 und mehr
Wenn ihr wissen wollt, was im Detail alles in dem neuen System steckt und welche Neuerungen auf das iPhone, den Mac sowie die Apple Watch kommen bzw. was es mit dem Apple Vision Pro auf sich hat, dann schaut mal hier rein: WWDC23 Keynote Zusammenfassung – Betriebssysteme, Macs und MR-Headset. In der Zusammenfassung des Apples Events vom Montag findet ihr auch schon ein paar Daten zu den neuen Computern von Apple: 15″ MacBook Air, Mac Studio 2023 und Mac Pro 2023. Interessiert euch eines der Modelle besonders, dann klickt den entsprechenden Link an. Mittlerweile haben wir Beiträge zu allen Ankündigungen aus der WWDC23-Keynote.
Offizielle Informationen zu iPadOS 17 von Apple
Die Quelle für die Liste der mit iPadOS 17 kompatiblen iPad-Modelle ist übrigens diese Preview-Seite. Sie wird von Apple zur Verfügung gestellt, um einen Vorgeschmack auf iPadOS 17 zu bieten. Ihr findet dort zahlreiche Screenshots, Beschreibungen von neuen Funktionen, Videos und Animationen, die oben gezeigte Kompatibilitätsliste, Informationen zu kompatiblen Geräten wie dem Apple Pencil, Apps aus iPadOS sowie Links zu weiteren Preview-Seiten und zum Beta-Programm. Wenn ihr also schon vor dem offiziellen Release einen Blick auf iPadOS 17 werfen wollt, könnt ihr die Public Beta nutzen. Ich warte auf den Herbst und das offizielle Upgrade der öffentlichen Version.

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