Multi-User-Interaktion

Multi-User-Interaktion und Outdoor AR

Sobald mehr als eine Person dieselben digitalen Inhalte an einem realen Ort sehen soll, ändert sich die technische Aufgabe grundlegend. Von Multi-User-AR spricht man, wenn mehrere Personen denselben erweiterten Raum teilen und die Sicht der einen durch die Handlungen der anderen tatsächlich verändert wird (Marques et al., 2021, zitiert in Feng et al., 2023). Das unterscheidet sie von Anwendungen, in denen mehrere Menschen zufällig dieselbe App benutzen, ihre Inhalte aber lokal auf dem eigenen Gerät bleiben.

Vier Formen der Zusammenarbeit

Zur Einordnung greift die Forschung auf ein Raster aus der Groupware-Forschung zurück, das Johansen (1988) eingeführt hat (zitiert in Ens et al., 2019; Sereno et al., 2022). Es unterscheidet zwei Fragen: Sind die Beteiligten am selben Ort oder an verschiedenen? Und arbeiten sie gleichzeitig oder zeitversetzt?

Daraus ergeben sich vier Felder. Für den Stadtraum ist das dritte besonders interessant: gleicher Ort, unterschiedliche Zeit. Mehrere Menschen bearbeiten nacheinander dieselbe reale Stelle, ohne sich je zu begegnen. Anschaulich wird das durch den Vergleich mit ortsgebundenen Bewertungen in Kartendiensten oder mit digitalen Graffiti an einer Hauswand, die spätere Passanten durch ihre Brille sehen und ergänzen können (Ens et al., 2019).

Die Forschung ist dabei sehr ungleich verteilt. Ens et al. (2019) ordneten 95 Prozent der ausgewerteten Arbeiten der gleichzeitigen Zusammenarbeit zu und nur 5 Prozent der zeitversetzten. Feng et al. (2023) kamen bei 133 Publikationen zu genau demselben Verhältnis; von diesen Arbeiten fanden zudem nur 8, also 6 Prozent, im Außenraum statt.

Die Voraussetzung: ein gemeinsamer Bezugsrahmen

Jedes AR-Gerät vermisst seine Umgebung eigenständig und legt den Nullpunkt seines Koordinatensystems dorthin, wo es beim Start der App gerade stand und hinsah (Ran et al., 2019 [Workshop-Beitrag]). Zwei Geräte haben deshalb zwei völlig verschiedene Nullpunkte. Ohne Übersetzung zwischen beiden würde ein virtuelles Objekt bei der zweiten Person an einer ganz anderen Stelle erscheinen. Im Prototyp übernimmt diese Aufgabe das eingesetzte Visual Positioning System das allen Geräten denselben räumlichen Bezug liefert.

Gleichzeitig oder zeitversetzt

Für die gleichzeitige Zusammenarbeit ist der übliche Weg eine Client-Server-Architektur: Ein Server verteilt Änderungen an Objekten an alle verbundenen Geräte (Ran et al., 2019 [Workshop-Beitrag]). Damit nicht zwei Personen dasselbe Objekt gleichzeitig verschieben, kann es während der Bearbeitung für die übrigen gesperrt werden (Ellis und Gibbs, 1991).

Dieser Weg ist im Außenraum aufwendig. Bis ein von Person A platziertes Objekt bei Person B erscheint, vergehen bei gängigen Anwendungen 7 bis 18 Sekunden (Ran et al., 2019 [Workshop- Beitrag]); eine neuere Feldmessung auf einer belebten Straße in Boston ergab einen Median von 4,9 Sekunden (Guo et al., 2023 [Workshop-Beitrag]). Der Grund ist die anfangs nötige Übertragung ganzer Umgebungskarten, die schnell mehrere Megabyte umfasst.

ARIZON nutzt deshalb ausschließlich den zeitversetzten Weg. Ausschlaggebend sind zwei Punkte, die die Literatur belegt. Erstens senkt zeitversetztes Arbeiten die Beteiligungsschwelle: Bürgerinnen und Bürger können auf ihrem alltäglichen Weg vorbeikommen, statt zu einem festen Termin zu erscheinen (Paraschivoiu et al., 2025). Zweitens verträgt es Netzlücken, weil Beiträge zwischengespeichert und später übertragen werden können (Reisner-Kollmann und Aschauer, 2020 [Workshop-Beitrag]).

Der Preis ist ein schwächeres Gemeinschaftsgefühl. In Salzburg bewerteten Teilnehmende die gegenseitige Wahrnehmung beim zeitversetzten Arbeiten unterhalb des Skalenmittelwerts (Paraschivoiu et al., 2025), und in einer Londoner Studie zogen 12 von 16 Personen die gleichzeitige Variante vor (Numan et al., 2025).

Umsetzung im Prototyp

Damit Beiträge über Sitzungen und Geräte hinweg erhalten bleiben, speichert der Prototyp sie in einem Backend. Die Anwendung hält ihre Daten bereits als JSON vor, sodass sie ohne Umwandlung in dokumentenorientierter Form abgelegt werden können; als Dienste kommen dabei Azure Functions, Cosmos DB und SignalR zum Einsatz. Dasselbe Datenformat auf beiden Seiten vereinfacht Übertragung, Speicherung und Wiederherstellung der platzierten Inhalte.

Statt bei jedem Start den gesamten Datenbestand neu zu laden, ruft der Prototyp nur jene Objekte ab, die seit dem letzten Zeitstempel hinzugekommen oder verändert wurden. Dieses schrittweise Nachladen spart Bandbreite und Rechenleistung. Vergleichbare Verfahren senken die Wartezeit bis zum ersten sichtbaren Objekt um bis zu 55 Prozent (Ran et al., 2020).

Grenzen

Vier Probleme bleiben ungelöst. Dauerhaft sichtbare Inhalte lassen sich beschädigen oder löschen, und abgestufte Rechte oder Moderationsverfahren fehlen bislang (Guo et al., 2019). Sammeln sich zu viele Objekte an, wird der Raum unübersichtlich, wofür es noch keine überzeugende Lösung gibt (Guo et al., 2019). Die räumliche Verankerung selbst leidet unter Jahreszeiten, Schattenwurf und baulichen Veränderungen, weil das Gerät die Umgebung dann nicht mehr wiedererkennt (Ens et al., 2019).

Hinzu kommt eine planerische Hürde: Solange Beiträge nicht eindeutig ihren Urhebern zugeordnet sind, lassen sie sich nur schwer in kommunale Planungssysteme übernehmen (Guo et al., 2019; Reaver, 2023).