واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ - بخش دوم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ – بخش دوم

عینک‌های واقعیت افزوده

واقعیت افزوده می‌تواند به شکلی رندر شود که دستگاه مد نظر همانند عینک روی صورت و مقابل چشم‌ها قرار گیرد. نسخه‌هایی وجود دارد که شامل عینکی می‌شود که از دوربین برای دریافت اطلاعات محیط فیزیکی استفاده می‌کند و سپس آن محیط را به صورت واقعیت افزوده از طریق عینک به کاربر نشان خواهد داد.

هاد (HUD)

هاد (Heads-up Display) یا HUD یک نمایشگر شفاف یا فرانما است که اطلاعات را بدون نیاز به تغییر زاویه دید به کاربر ارائه می‌کند. در واقع کاربر در همان میدان دید خود اطلاعات را مشاهده خواهد کرد. در واقع هاد تکنولوژی پایه گذار برای واقعیت افزوده است. هاد اولین بار برای خلبان‌ها در دهه 1950 طراحی شد. در آن مقطع زمانی هاد می‌توانست اطلاعات ساده از پرواز در میدان دید خلبان قرار دهد و نیازی به نگاه کردن به سخت‌افزار موجود در کابین وجود ندارد. ابزار‌های واقعیت افزوده که در نزدیکی چشم استفاده می‌شوند می‌توانند به صورت قابل حمل اطلاعات و تصاویری را در کنار دید کاربر از دنیای فیزیکی ارائه کند. مدل‌های مختلفی از واقعیت افزوده به صورت لایه‌ای روی دنیای فیزیکی ارائه می‌شوند. در واقع هاد وظیفه‌ خود را بدین شکل انجام می‌دهد اما در حقیقت باید گفت که انتظار می‌رود واقعیت افزوده علاوه بر وظایف یک هاد بتواند ادرک‌، حس‌ها، اطلاعات، داده‌ها، تصاویر و بخشی از دنیای حقیقی به کاربر ارائه کند.

 

عینک‌های واقعیت افزوده

عینک‌های واقعیت افزوده

لنز

در حال حاضر لنز‌هایی که قابلیت استفاده از تکنولوژی واقعیت افزوده را دارند فاز طراحی را می‌گذرانند. لنز‌های چشمی بیونیک شاید شامل المان هایی برای جایگذاری یک نمایشگر درون خود باشد که از مدار های داخلی، چراغ‌های LED و آنتن برای ارتباط بدون سیم باشد. اولین نمایشگر داخل لنز چشمی در سال 1999 طراحی شده بود. بعد از گذر یازده سال و در مقطعی بین سال 2010 تا 2011 دوباره این مفهوم مطرح شد. نسخه‌ای دیگر از لنز چشمی توسط ارتش آمریکا در حال طراحی است که قابلیت‌های نظامی دارد. بسیاری از دانشمندان در حال طراحی و ساخت لنز‌های چشمی با قابلیت‌های بسیار متفاوت هستند. شرکت سامسونگ به تازگی لنز جدیدی با استفاده از قابلیت واقعیت افزوده را ثبت اخترع کرده است. اگر فرآیند طراحی و ساخت این پروژه به پایان برسد، شامل دوربینی روی لنز خواهد بود. مفهوم این طرح بدین شکل است که کنترل توسط پلک زدن انجام شود. همچنین در بخش دیگری از این پروژه تعریف شده که کاربر بتواند با استفاده از گوشی هوشمند خود به لنز متصل شده و تصاویر ضبط شده را مرور کند. همچنین حسگر‌های مختلفی نیز روی این لنز در نظر گرفته خواهد شد، این حسگرها می‌تواند شامل نور و حتی دما باشد. در واقعیت افزوده تفاوتی بین دو حالت رد گیری وجود دارد که به عنوان دارای نشانگر و بدون نشان‌گر شناخته می‌شود. نشانگر‌ها علامت‌های بصری هستند که باعث نمایش دادن اطلاعات مجازی خواهند شد. فرض کنید که روی کاغذی می‌تواند از مختصاتی نوشته شود. دوربین موجود می‌تواند این مختصات را شناسایی کرده و اطلاعاتی را ارائه کند. در مدل ردیابی بدون نشانگر که به عنوان ردیابی بدون درنگ شناخته می‌شود. همانگونه که مشخص است در این مدل از نشانگر استفاده نمی شود و بر خلاف آن کاربر باید شی را در زاویه‌ای مد نظر قرار دهد که بهتر است در حالت افقی قرار گیرد. در این شیوه از حسگر‌ها برای پیدا کردن درست محیط‌های دنیای حقیقی استفاده می‌شود مانند نقاطی مشخص روی دیوار یا نقاط تقاطع.

نمایشگر شبکیه مجازی

نمایشگر شبکیه مجازی (Virtual Retinal Display) یا VRD در واقع یک دستگاه نمایش شخصی است که توسط دانشگاه واشنگتن در حال طراحی است. این پروژه در قسمت آزمایشگاه تکنولوژی رابط کاربری انسانی تحت نظر دکتر Thomas A. Furness III در حال پیگیری است. با استفاده از این تکنولوژی، یک نمایشگر به صورت مستقیم روی شبکیه چشم کاربر اسکن خواهد شد. نتیجه اینکار تصاویر بسیار روشن، رزولوشن بسیار زیاد و کنتراست بالا خواهد بود. بدین ترتیب بیننده تصاویری را مشاهده می‌کند که درون محیط واقعی دیده می‌شوند. آزمایش‌هایی برای امن بودن VRD انجام شده است. در یک آزمایش، بیمار‌هایی با مشکل از دست دادن بخشی از بینایی انتخاب شدند. تقریبا اکثر افرادی که در این آزمایش حضور داشتند، این شیوه را بسیار خوب ارزیابی کردند.

EyeTap

عینک EyeTap که با نام نسل دوم عینک نیز شناخته می‌شود، اشعه‌های نور را که از مرکز لنز عبور می‌کنند را درون خود گرفتار می‌کند و سپس آن را با سیستم مصنوعی کنترل شده توسط کامپیوتر جایگزین می‌کند. در واقع این نور‌های مصنوعی جایگزینی برای نور‌های حقیقی هستند. نسل چهارم عینک EyeTap بسیار شبیه به VRD عمل می‌کند اما در کنار آن از عمق تمرکز بینهایت استفاده می‌کند و باعث می‌شود که چشم فرد استفاده کننده از عینک دقیقا مانند یک دوربین عمل کند.

 

دستگاه‌های قابل حمل واقعیت افزوده

دستگاه‌های قابل حمل واقعیت افزوده

دستگاه نمایش قابل حمل از یک صفحه نمایش بسیار کوچک استفاده می‌کند که درون دست کاربر تعبیه خواهد شد. دستگاه‌های مدرن قابل حمل از سیستم مسیریابی، حسگر‌های MEMS مثل شش درجه آزادی، سرعت سنج و ژیروسکوپ استفاده می‌کنند. از نمونه‌های استفاده از واقعیت افزوده می‌تواند به بازی Pokemon GO و  Ingress اشاره کرد.

واقعیت افزوده فضایی

واقعیت افزوده فضایی (Spatial Augmented Reality) همچنین با نام مختصر SAR شناخته می‌شود. در این مدل دنیای حقیقی، اشیا و محیط‌ها بدون استفاده از صفحه نمایش خاص، نمایشگر‌ها سربند یا دستگاه‌های قابل حمل در قالب تجربه واقعیت افزوده ارائه خواهند شد. واقعیت افزوده فضایی از پروژکتور‌های دیجیتا برای نمایش دادن اطلاعات گرافیکی روی اشیای فیزیکی استفاده می‌کند. تفاوت کلیدی واقعیت افزوده فضایی منفصل بودن نمایشگر از کاربر است. از آنجا که هر کاربر برای تجربه آن به نمایشگر منحصر به فرد نیاز ندارد، این تکنولوژی اجازه می‌دهد که تجربه محتوا به صورت همزمان برای چند فرد امکان پذیر باشد. در این میان برای مثال می‌توان به Shader Lamp، پروژکتور‌های موبایلی، میز‌های مجازی و پروژکتورهای هوشمند اشاره کرد. Shader Lamp با تقلید از واقعیت افزوده، تصویر را روی یک شی حقیقی نمایش می‌دهد. این فرصت باعث می‌شود تا ظاهر شی تغییر پیدا کرده و حتی بهبود پیدا کند در حالی که نیاز به استفاده از سخت‌افزار خاصی نیست بلکه برای اینکار صرفا به یک پروژکتور، دوربین و حسگر نیاز خواهد بود.

ردگیری

دستگاه‌های مدرن موبایل واقعیت افزوده از یک یا چند تکنولوژی ردیابی حرکتی استفاده می‌کنند. این ردیاب‌های شامل دوربین دیجیتال یا گیرنده تصویر، سرعت سنج، مکان یاب، ژیروسکوپ، قطب نما و سامانه شناسایی امواج رادیویی خواهند بود. استفاده از این تکنولوژی‌ها باعث ایجاد سطوح مختلفی از دقت خواهند شد. نکته بسیار مهم در این زمینه قرارگیری سر کاربر است. ردگیری با استفاده از دست کاربر یا استفاده از دستگاه‌های قابل حمل می‌تواند باعث استفاده از تکنیک‌های شش درجه از آزادی شود.

شبکه

دستگاه‌های موبایل واقعیت افزوده به خاطر استفاده روی گوشی‌های هوشمند و گجت‌های قابل پوشیدن به محبوبیت بسیار زیادی دست پیدا کردند. گرچه این تکنولوژی وابستگی بسیار زیادی به قدرت پردازش بالا، الگوریتم‌های پیچیده و البته زمان تاخیر بسیار کم دارد. برای جبران قدرت پردازش، انجام اینکار معمولا به ماشین ثانویه واگذار می‌شود. این شیوه، راه‌های جدیدی برای پیاده سازی واقعیت افزوده را به وجود آورد اما باعث پدیدار شدن محدودیت‌های جدید شد که از میان آنها می‌تواند به زمان تاخیر شبکه و پهنای باند آن اشاره کرد. در حالی که راهکار‌های متنوعی برای کاهش زمان تاخیر وجود دارد اما در نهایت باید گفت که پیاده سازی واقعیت افزوده نیاز به زیرساخت شبکه بسیار قوی دارد.

دستگاه‌های ورودی

تکنیک‌هایی مانند بازشناسی گفتار که صحبت‌های کاربر را به دستورالعمل‌های کامپیوتری تبدیل می‌کند، سیستم تشخیص حرکات و اشارات که از زبان بدن کاربر نکته را تشخیص می‌دهند می‌توانند جز دستگاه‌های ورودی باشند. تمام محصولاتی که به عنوان کنترل کننده دستگاه‌های واقعیت افزودی در نظر گرفته می شود، جز دستگاه‌های ورودی دسته بندی خواهند شد.

کامپیوتر

کامپیوتر وظیفه تجزیه و تحلیل داده‌های بصری حس شده و دیگر داده‌های مصنوعی و قرارگیری محیطی را بر عهده خواهد داشت. همچنین در کنار آن کامپیوتر وظیفه ارائه گرافیکی را دارد که توسط واقعیت افزوده ارائه می‌شود. واقعیت افزودیه از تصویری که توسط کامپیوتر تولید شده برای بهبود محیط حقیقی استفاده می‌کند و این تصویر در محیط نمایش داده خواهد شد. با پیشرفت تکنولوژی و البته سخت‌افزار کامپیوتر‌ها، واقعیت افزوده شاهد پیشرفت بسیار شگرفی خواهد بود و به بُعدی جدایی ناپذیر از دنیای واقعی تبدیل خواهد شد. بر اساس مقاله‌ای که توسط مجله Time منتشر شده است، طی پانزده تا بیست سال آینده واقعیت مجازی و واقعیت افزوده به بخش جدایی ناپذیر از ارتباط با کامپیوترها تبدیل خواهند شد. کامپیوتر‌ها با سرعت بسیار زیادی در حال بهبود هستند که باعث می‌شود راه‌های جدیدی برای بهبود تکنولوژی‌ها موجود به وجود آید. به هر میزان که کامپیوترها پیشرفت کنند، واقعیت افزوده انعطاف پذیری بیشتری خواهد داشت و در جامعه نیز از مقبولیت بیشتری برخوردار خواهد شد. در واقع می‌توان گفت که کامپیوترها قلب تپنده تکنولوژی واقعیت افزوده هستند. کامپیوتر‌ها اطلاعات را از حسگرها دریافت کرده و با استفاده از داده‌ها می‌توانند بفهمند که سطح شی با توجه به قرارگیری سنسور‌ها در چه مکانی وجود دارد. با دریافت این اطلاعات و پردازش‌ها، شاهد خروجی خواهیم بود که بدون حضور کامپیوتر هیچگاه آنجا نخواهد بود. کامپیوتر‌ها به صورت کلی از واحد پردازنده مرکزی و حافظه رم تشکیل می‌شوند. کامپیوتر محیط اسکن شده را دریافت کرده و با به وجود آوردن تصاویر یا ویدیو آن را به دریافت کننده برای مشاهده فرد ارسال می‌کند.

دیدگاه خود را به اشتراک بگذارید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. قسمت‌های مورد نیاز علامت گذاری شده‌اند *