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Dec 12, 2023

Duft

Die komplizierte, oft verspottete, aber dennoch trotzig belastbare Geschichte der Dufttechnologie

Die komplizierte, oft verspottete, aber trotzig belastbare Geschichte der duftbasierten Immersionstechnologie ist lang genug, um Bände zu füllen. Wenn Sie jedoch nach einem Mikrokosmos dieser Geschichte suchen, bietet das Human-Computer Integration Lab der University of Chicago eine ziemlich gute Option.

Das ist der Ort, an dem Ph.D. Der Student Jas Brooks hat die Entwicklung von zwei geruchsbasierten Hardware-Prototypen geleitet – einer, der „virtuelle Gerüche“ erzeugt, und einer, der „Temperaturillusionen“ erzeugt. Beide wirken über die Nase, indem sie den Trigeminusnerv stimulieren. Und beide wurden für den Betrieb in virtuellen Umgebungen getestet und gebaut und stellen einen Proof-of-Concept-Höhepunkt dafür dar, wie Gerüche sinnvoll in die erweiterte Realität integriert werden können. Erstere Technologie könnte mit der Zeit Menschen mit Geruchsverlust helfen, während letztere es einfacher machen könnte, Temperaturempfindungen in virtuellen Welten zu erzeugen.

Das Labor beherbergt derzeit auch die laut Brooks letzte bekannte Smell-O-Vision-Maschine, die es gibt. Smell-O-Vision wurde auf der Weltausstellung 1939 vorgestellt und in Verbindung mit nur einer kommerziellen Veröffentlichung (1960) verwendet. Es war der unglückliche Versuch des Schweizer Erfinders Hans Laube, Gerüche ins Kino zu bringen. Die Maschine funktionierte über ein „Geruchsgehirn“ – mit Riemen verbundene Parfümbehälter, die Düfte synchron mit einer auf dem Zelluloid eingeprägten Magnetspur freisetzten.

Andererseits galt es als Lowlight für den Proof-of-Concept. Zeitgenössische Kritiken waren nicht beeindruckt. Bosley Crowther von der New York Times schrieb: „Welche neuartige Anregung es auch bieten mag … scheint zweifelhaft zu sein und von der Nase der einzelnen Zuschauer und den Launen des Geruchsprojektors abhängig zu sein.“ Legacy-Gutachten tendieren dazu, diesem Beispiel zu folgen. TIME zum Beispiel erklärte Smell-O-Vision zu „einer der schlechtesten Ideen des [20.] Jahrhunderts“, gleichauf mit der Prohibition und der Titanic.

Brooks ist anderer Meinung. Sie befinden sich in der Anfangsphase eines Projekts, bei dem es entweder darum geht, das System wiederherzustellen oder seinen Entwurf zu dokumentieren und als Open Source bereitzustellen – oder vielleicht beides. „Es geht wirklich darum, diese Dinge, die größtenteils als Witze abgetan wurden, noch einmal zu überdenken“, sagten sie. Zu diesem Zweck veranstaltet Brooks auch Podiumsdiskussionen zu Filmen und Videospielen, in denen vernachlässigte, duftdurchdrungene Artefakte der Popkultur wie Rugrats Go Wild und Leather Goddesses of Phobos beleuchtet werden.

Dennoch ist der schlechte Ruf geblieben und wirkt sich auf die aktuellen Bemühungen aus, neuen Technologien und immersiven Umgebungen Duft zu verleihen. Dufttechnologie-Optimisten behaupten immer noch, dass man es tatsächlich riechen kann, wenn das viel gepriesene Metaversum wirklich ankommt und reift. Aber ob die Technologie den Sprung schaffen kann, vor allem als olfaktorisch verstärkte VR-Systeme, hängt zum Teil davon ab, dass man dieses verrückte Gepäck abschüttelt.

Einige dieser Ballaststoffe gehen möglicherweise tiefer als Technologie oder Design und sind auf tief verwurzelte kulturelle Assoziationen zurückzuführen. „Historisch gesehen haben wir uns als westliche Gesellschaft irgendwie daran gewöhnt, dass Gerüche etwas fast Untergeordnetes sind, wie eine unscheinbare Modalität“, sagte Brooks.

Der Ruf reicht wohl bis zu den alten Griechen zurück. In der Hierarchie der Sinne des Aristoteles steht der Geruchssinn in der breiigen Mitte, vor dem Tastsinn und dem Geschmackssinn, aber hinter dem Sehen und Hören. In der frühen Neuzeit führten die Einführung der Druckerpresse und der Aufstieg der Aufklärungsphilosophie zu einer weiteren Verbesserung des Sehvermögens und einer Verdrängung des Geruchssinns, schreibt Jude Stewart in „Revelations in Air: A Guidebook to Smell“.

„Historisch gesehen haben wir uns als westliche Gesellschaft irgendwie daran gewöhnt, dass Gerüche etwas fast Untergeordnetes sind, sozusagen eine einfache Modalität.“

Die zeitgenössische Beschäftigung mit desinfizierenden Gerüchen bis hin zur „parfümfreien“ Flachheit hat den Impuls weitgehend aufrechterhalten, so Stewart: „Der Stellenwert des Geruchs unter unseren fünf (oder mehr Sinnen) ist in der modernen Welt immer noch recht bescheiden.“

Viele duftbasierte Technologien, angefangen beim Fünf-Sterne-Flop von Smell-O-Vision, scheiterten ebenfalls an der Markteinführung. OPhone, ein Prototyp eines Geräts, das gemeinsam vom Harvard-Aerosolwissenschaftler und Professor David Edwards und seinen Designstudenten Rachel Field und Amy Yin entwickelt wurde, ermöglichte es Benutzern, „Geruchsnachrichten“ über Telefone an über Bluetooth verbundene Duftgeräte zu senden. Doch 2017, fünf Jahre nach der ersten Entwicklung, scheiterte es. Im Bereich VR entwickelte Feelreal 2019 einen auf Düften basierenden Headset-Aufsatz, doch das Projekt wurde durch wiederholte Verzögerungen und frustrierte Unterstützer in Mitleidenschaft gezogen.

Die bloße Idee, Geruchskomponenten in audiovisuelle Technologie zu integrieren, galt im Jahr 2013 als so lächerlich, dass Google, wie die Autorin und Augmented-Reality-Expertin Helen Papagiannis in ihrem Buch Augmented Human feststellte, die Idee in diesem Jahr mit seinem Aprilscherz verspottete: Google Nose, eine „Aromabase“ mit duftenden Suchergebnissen.

Und doch gibt es Grund, die Zukunft der immersiven Dufttechnologie ernst zu nehmen.

Neben Fortschritten wie denen von Brooks gibt es immer mehr Forschungsergebnisse, die die einzigartige Beziehung des Geruchs zu Gedächtnis, Emotionen und räumlicher Navigation veranschaulichen. (Unser Riechkolben ist mit dem limbischen System verbunden, das diese Fähigkeiten unterstützt.) Gleichzeitig sind einige geruchsunterstützende VR so weit fortgeschritten, dass sie in der realen Welt für Gesundheits- und Trainingszwecke ausprobiert werden, wenn auch noch nicht weit verbreitet Verbraucherunterhaltung.

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Robert Stone gehört zu den Gläubigen. Stone ist Professor für Extended Reality und Human-Centered Design an der University of Birmingham und untersucht seit 1996 geruchsbasierte Virtual-Reality-Systeme.

Viele der Einschränkungen, auf die er im Laufe der Jahre stieß, sind im Wesentlichen die gleichen Kritiken, mit denen Smell-O-Vision 1960 konfrontiert war. In einem VR-System lösten sich Gerüche nicht schnell genug auf und verklumpten schließlich. In einem anderen Fall gab ein lauter Ventilator den Benutzern einen Hinweis darauf, dass ein Duft einströmte, wodurch der Zauber des Eintauchens gebrochen wurde. Und die meisten waren der Hauptsünde der Dufttechnologie schuldig: Die Gerüche waren einfach nicht überzeugend.

Doch Stone gelang ein „großer Durchbruch“, als er ein kartuschenbasiertes Gerät ausprobierte, das an VR-Headsets angeschlossen werden kann, ein Angebot einer Firma namens OVR Technology. Er integrierte die Anhänge in sein Virtual Mayflower-Projekt 2020, ein Versuch, die Teilnehmer in die Sehenswürdigkeiten und Geräusche (und Gerüche) des Hafens von Plymouth einzutauchen, von dem aus die Pilger in See stechen. Die Teilnehmer reagierten durchweg positiv, sagte Stone, und OVR habe die lästigen Probleme der lauten Lieferung und der anhaltenden Gerüche gelöst, fügte er hinzu.

Sein einziger Vorbehalt? Einige Düfte waren nicht ganz so überzeugend, wie er erwartet hatte, nämlich der Geruch des Meeres und – verstehen Sie: Stone legte wirklich Wert auf Authentizität – der Gestank von Exkrementen, „der im 17. Jahrhundert allgegenwärtig war“. (OVR-Mitbegründer Sam Wisniewski sagte, dass sie bei der Beschaffung des Kotgeruchs bewusst auf das Äußerste zurückgegriffen haben, damit die Teilnehmer sich nicht überfordert fühlen. „Duft in VR ist eine neue Sache und wir wollen die Leute nicht sofort abschrecken“, sagte er. )

Laut Matt Flego, Chief Technology Officer des Unternehmens, geht OVR die Herausforderungen des olfaktorischen VR-Designs durch drei wichtige Designfaktoren an. Erstens befindet sich das Gerät buchstäblich direkt vor Ihrer Nase. „Man möchte nicht den ganzen Raum füllen und dann versuchen, ihn zu evakuieren. Das ist nur eine Menge Energie und verschwendetes Material“, sagte Flego. (Mit anderen Worten: Vermeiden Sie den Smell-O-Vision-Ansatz.)

Außerdem handelt es sich bei den Düften um Formulierungen auf Wasserbasis, die eine schnelle Absorption ermöglichen. Und sie werden über schnell wirkende piezoelektrische Aktoren freigesetzt, die in der Lage sind, eine bestimmte Menge Aroma abzugeben. „Es ermöglicht, dass [der Duft] nicht nur wahrgenommen wird, sondern dass Ihr Atem ihn auf die gleiche Weise reinigt, wie es in der realen Welt der Fall wäre“, sagte Wisniewski. (Im Gegensatz zu einigen olfaktorischen VR-Geräten gibt es kein Heizelement zur Freisetzung von Gerüchen, wodurch die Duftzusammensetzung beeinträchtigt werden kann.)

Aromen werden an „Duft-Tags“ an Elementen oder Interaktionen innerhalb des virtuellen Inhalts gebunden, der über Bluetooth mit dem Gerät kommuniziert. Es „weiß dann, welchen Duft es in welcher Menge auslösen muss“, erklärte Wisniewski.

Derzeit sind die Geräte von OVR für den Einsatz in vom Unternehmen entwickelten Modulen verfügbar. Sie fallen in zwei (sehr unterschiedliche) Kategorien: Schulungsmodule für gefährliche Branchen wie Verteidigung sowie Öl und Gas sowie Wellness- und Achtsamkeitsmodule und erweitern das Versprechen, das VR bereits bei der Schmerz- und Stressbewältigung gezeigt hat. Ein Plug-in-System, das es Entwicklern ermöglicht, Duftkomponenten über die Gaming-Architekturen Unity und Unreal Engine in ihre eigenen virtuellen Welten einzubauen, ist ebenfalls verfügbar.

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Das gesamte Hardware-Design ist ein Spiel mit Kompromissen, und olfaktorische VR ist da nicht anders. Wenn man beispielsweise die Kapazität des Behälters einer Kartusche vergrößert, würde sich die Anzahl und Fülle der in einem Erlebnis verfügbaren Düfte erhöhen, aber das zusätzliche Volumen würde das Gerät auch sperriger machen. Es ist noch zu früh, um zu sagen, wo dieser optimale Kapazitätsbereich liegt, aber es unterstreicht eine offensichtliche, aber wichtige Tatsache: Düfte lassen sich einfach nicht so einfach erzeugen wie Video und Audio.

Das bedeutet höchstwahrscheinlich den Austausch von Patronen und das Nachfüllen auf Abonnementbasis – genau so funktionieren die Geräte von OVR. Das Setup eignet sich für Gesundheits- und Schulungsanwendungen, könnte jedoch die von Dufttechnologieforschern erhoffte Einführung in die Verbraucherunterhaltung erschweren.

Geruch und Geruchsintensität können auch sehr subjektiv sein, wie jeder bestätigen kann, der schon einmal an einer Weinprobe teilgenommen hat (oder über die Schärfe von Kot-Annäherungen debattiert hat). Glücklicherweise kann die visuelle Immersivität von VR dabei helfen, Benutzer zu der beabsichtigten Interpretation zu führen und zu formen, bemerkte Flego. Wenn sich Gerüche jedoch aus der Sicht speisen, unterstreicht dies, dass Umgebungsdesigner beim Aufbau einer virtuellen Welt nicht nachlassen dürfen.

Es gibt auch immer noch diese quälende Geschichte. „Um ehrlich zu sein, ist die Skepsis der Verbraucher ziemlich groß, und sie ist auf das Stigma von Smell-O-Vision zurückzuführen“, sagte Flego. „Es wirkt wie ein Gag.“ Aber wenn man es auf eine Umgebung mit sechs Freiheitsgraden statt auf das eher passive Kinoerlebnis kanalisiert, beginnen diese Zweifel zu verschwinden, sagte er. Dufttechnologie „wurde einfach mit dem falschen Medium gepaart.“

„Um ehrlich zu sein, ist die Skepsis der Verbraucher ziemlich groß und sie ist auf das Stigma von Smell-O-Vision zurückzuführen … Es wirkt wie ein Gag.“

Es lässt sich argumentieren, dass Smell-O-Vision einen besseren Ruf verdient. Die Medien- und Praxiswissenschaftlerin Catherine Clepper hat geschrieben, dass Laube und gleichgesinnte Erfinder den aufrichtigen Wunsch hatten, vielfältige Erfahrungen zu schaffen, die mehr als die Summe dieser Facetten waren. Sie weist auch darauf hin, dass Ausstellungs-„Gimmicks“ wie 3D und Cinerama tatsächlich dem Breitbild-Seitenverhältnis Platz gemacht haben – eine akzeptierte Praxis, die nun keinerlei Neuheit mehr mit sich bringt. Könnten wir Smell-O-Vision den gleichen Laufsteg als potenziellen edlen, aber gescheiterten Vorläufer des Erfolgs leisten und nicht nur als Popkultur-Boxsack?

Hardware-Designer stehen vor genug Herausforderungen, auch wenn sie nicht dazu aufgefordert werden, jahrzehntelang überlieferte Narrative auf den Kopf zu stellen. Dennoch trägt Brooks in Chicago seinen Teil dazu bei, indem es den Camp-Charme des alten Smell-Tech würdigt, es aber dennoch ernst nimmt und dabei hilft, seine Zukunft zu gestalten.

Brooks ist ein Fan von olfaktorischer VR, vermutet aber auch, dass die tatsächliche Wirkung der Technologie darin bestehen könnte, Düfte in der erweiterten Realität anzupassen oder zu verstärken – möglicherweise für diejenigen, die einen Geruchsverlust oder eine eingeschränkte Funktion des Trigeminusnervs erlitten haben –, anstatt sie in virtuellen Welten vollständig nachzubilden . „Es gibt etwas an den Gerüchen des Alltags, die bereits so reichhaltig sind“, sagten sie.

Es unterstreicht die Tatsache, dass die Zukunft der immersiven Dufttechnologie in gewisser Weise noch ungewiss ist. „Das ist bei dieser Art von Technologie immer die Frage: Was ist das Endziel?“ sagte Brooks. „Überträgt es Informationen? Produziert es eindrucksvolle Erlebnisse zur Unterhaltung? Ist es kulturelle Archivierung?“ (Wie Stones aromatischer Hafen von 1620?)

Wie auch immer sich die Dinge entwickeln, Anhänger der Dufttechnologie und der erweiterten Realität sind davon überzeugt, dass es das eine nicht ohne das andere geben kann. „Es gibt einen großen, sehr großen Unterschied zwischen dem Erleben von etwas, das einen Duft hat, und etwas, das keinen Duft hat“, sagte Flego. „Es fühlt sich an wie farbloses Fernsehen.“