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

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

واقعیت افزوده (Augmented Reality) که به اختصار از آن با نام AR نیز یاد می‌شود، تجربه‌ای تعاملی از محیط‌های دنیای حقیقی است، جایی که اشیا در دنیای واقعی با استفاده از اطلاعات ادراکی تولید شده توسط کامپیوتر بهبود پیدا می‌کنند. اینکار در بسیاری از مواقع با استفاده از مودالیتی های حسی گوناگون از قبیل بصری، شنیداری، لمسی، بویایی و حس تنی انجام می‌شود. از واقعیت افزوده به عنوان سیستمی یاد می‌شود که سه ویژگی پایه را برآورده می‌کند. این سه ویژگی شامل ترکیب دنیای حقیقی و مجازی، تعامل پذیری بلادرنگ و ثبت سه بعدی دقیق اشیای مجازی و حقیقی خواهد بود. اطلاعات حسگری که روی محیط قرار می‌گیرند، می‌توانند سازنده و یا مخرب باشند. منظور از اطلاعات حسی سازنده، اضافه شدن اجزایی جدید در محیط حقیقی است. در مقابل کاهندگی اطلاعات حسی به این معنی است که چیزی به عنوان لایه‌ای روی محیط حقیقی و یا اشیای آن را میپوشاند.

تجربه واقعیت افزوده به صورت یکپارچه با دنیای فیزیکی در هم آمیخته است و از این تکنولوژی به عنوان جنبه ای غوطه ور کننده ای (Immersive) از محیط حقیقی یاد می‌شود. در این مفهوم، واقعیت افزوده تغییری در دنیای واقعی که کاربر آن را مشاهده می‌کند ایجاد خواهد کرد اما در سمت مقابل واقعیت مجازی این دنیا را به صورت کلی با دنیای شبیه سازی شده جایگزین خواهد کرد. واقعیت افزوده بیشتر با دو مفهوم مشابه نیز مرتبط است که شامل واقعیت در هم آمیخته و واقعیت رایانه‌ای خواهد بود. ارزش اولیه واقعیت مجازی نوع رفتاری است که در آن اجزای دنیای دیجیتال وارد درک یک انسان از محیط واقعی خواهد شد و اینکار صرفا نشان دهنده داده ها به صورت ساده نیست بلکه اینکار توسط استفاده حس‌های غوطه ور سازی انجام می‌شود و بدین صورت کاربر آنها را به عنوان بخشی از دنیای واقعی قبول خواهد کرد. اولین نمونه کارآمد از سیستم‌های واقعیت افزوده برای کاربران در اوایل دهه نود میلادی اختراع شد. این کار با اختراع سیستم مجازی وظایف ثابت بود که در آزمایشگاه آرمسترانگ ارتش آمریکا در سال 1992 انجام شد. ارائه تجربه واقعیت افزوده به صورت تجاری در ابتدا توسط صنعت سرگرمی و صنعت بازی آغاز شد. در ادامه استفاده از واقعیت افزوده به صورت تجاری در دانشگاه‌ها، سیستم‌های ارتباطی، درمانگاه‌ها و … آغاز شد. در دانشگاه‌ها و کمک به تحصیل، محتوای مد نظر از طریق گوشی‌های هوشمند و اسکن کردن محیط توسط آنها انجام می‌شود. همچنین در یک مدل از تکنیک واقعیت افزوده بی نشان استفاده خواهد شد. یکی از مثال‌های استفاده از واقعیت افزوده در ساخت و ساز مربوط به کلاه‌های ایمنی است که به این تکنولوژی مجهز شده است. کارگران با استفاده از این کلاه‌های ایمنی مخصوص می‌توانند اطلاعات مربوط به ساخت و ساز در نقاط مختلف پروژه را مشاهده کنند.

از واقعیت افزوده برای بهود محیط‌های طبیعی و موقعیت‌ها نیز استفاده می‌شود تا تجربه آنها بهتر از قبل شود. با کمک تکنولوژی پیشرفته واقعیت افزوده مثل اضافه کردن دید کامپیوتری، استفاده از دوربین‌های واقعیت افزوده در برنامه‌های گوشی های هوشمند و شناسایی اشیا، اطلاعات در مورد دنیای حقیقی اطراف کاربر به صورت تاثیرپذیر و دیجیتالی قابل دستکاری خواهند بود. این اطلاعات می‌تواند مجازی یا حقیقی باشد، حس کردن یک حس واقعی یا اطلاعات قابل اندازه گیری مثل مشاهده کردن امواج الکترومغناطیس در فضا به شکلی که واقعا مشاهده می‌شوند. واقعیت افزوده پتانسیل بسیار بالایی برای جمع آوری و به اشتراک گذاری دانش ضمنی دارد. تکنیک‌های این شیوه به صورت کلی در حالت بدون درنگ (Real Time) پیاده سازی می‌شود و با المان‌های محیطی در ارتباط خواهند بود. درک همه جانبه اطلاعات در برخی از مواقع با اطلاعات تکمیلی ترکیب خواهند شد. در این مورد می‌توان از نمایشگر نتیجه مسابقات ورزشی روی تصویر در حال پخش به عنوان مثال یاد کرد. این ترکیب از واقعیت افزوده و تکنولوژی هاد (HUD) استفاده می‌کند.

واقعیت افزوده (Augmented Reality) که به اختصار از آن با نام AR نیز یاد می‌شود

واقعیت افزوده (Augmented Reality) که به اختصار از آن با نام AR نیز یاد می‌شود

تفاوت میان واقعیت مجازی و واقعیت افزوده چیست؟

واقعیت مجازی (Virtual Reatliy) که با نام مختصر VR نیز شاخته می‌شود به گونه‌ای است که دید کاربر از دنیای واقعی به صورت کلی با محیطی از اطلاعات مجازی جایگزین خواهد شد. در واقعیت افزوده یا AR کاربر با محیطی مواجه خواهد شد که اطلاعات پردازش شده توسط کامپیوتر، محیط حقیقی را تحت تاثیر قرار خواهد داد. برای مثل در معماری واقعیت مجازی می‌تواند شبیه سازی یک ساختمان را در اختیار کاربر قرار دهد اما در واقعیت افزوده می‌توانید ساختار ساختمان و دیگر موارد را به صورت دیدی که از دنیای حقیقی دارید مشاهده کنید.

تکنولوژی استفاده شده در واقعیت افزوده

سخت‌افزار

سخت‌افزار واقعیت افزوده شامل یک پردازنده، صفحه نمایش، حسگر‌ها و دستگاه ورودی اطلاعات است. گوشی‌های مدرن مانند گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها تمامی سخت‌افزار‌های مد نظر برای پیاده سازی واقعیت افزوده را در اختیار دارند. گوشی‌های هوشمند یا تبلت‌ها دارای یک دوربین، سیستم‌های میکروالکترومکانیکال، حسگر‌های مختلف مثل ژیروسکوپ، سرعت سنج، مکان یاب و … خواهند بود. بدین ترتیب گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها به پلتفرمی بسیار خوب برای پیاده سازی واقعیت افزوده تبدیل شدند. در واقعیت افزوده به صورت کلی از دو تکنولوژی استفاده می‌شود. این دو شامل تکنولوژی موج‌بر‌های پراکنده و موج‌بر‌های بازتاب دهنده خواهند بود.

صفحه نمایش

در ساختار و رندر کردن واقعیت افزوده از تکنولوژی‌های مختلفی استفاده می‌شود. در این قسمت می‌توان از عینک‌های نمایش دهنده، صفحه‌های نمایش، دستگاه‌‌های قابل حمل، سیستم‌های نمایش یاد کرد که توسط انسان قابل استفاده باشند. در واقعیت افزوده نیز می‌توان از نمایشگر سربند (Head Mounted Display) استفاده کرد که ماند عینکی بزرگی روی سر و در مقابل چشم قرار خواهند گرفت. این نمایشگر‌های سربند می‌توانند جزئیات دنیای حقیقی و اشیای مجازی را در میدان دید کاربر قرار دهند. نمایشگر‌های سربند مدرن معمولا از حسگر‌هایی استفاده می‌کنند که شش درجه آزادی در تحت نظر قرار خواهند داد. این حسگر‌ها و عملکرد آنها به سیستم اجازه می‌دهد که اطلاعات مجازی را در محیط فیزیکی جایگزاری کند و این اطلاعات بر اساس حرکت‌های سر انسان تنظیم خواهد شد. در ژانویه سال 2015، شرکت متا پروژه‌ای را آغاز کرد که باعث به وجود آمدن یک نمایشگر سربند واقعیت افزوده شد. با گذر زمان و در سال 2016، این شرکت نسخه دوم این نمایشگر سربند واقعیت افزوده را معرفی کرد که شامل ویژگی‌هایی مثل آرایه‌ای از سنسورها برای واکنش نشان دادن دست‌ها و مکان یابی موقعیت بدن، میدان دید مجازی نود درجه‌ای به صورت مورب و اندازه تصویر 2560×1440 پیکسل (بیست پیکسل به ازای هر درجه) بود. این میدان دید تا به امروز یکی از بیشترین میدان‌های دید در واقعیت افزوده به شمار می‌رود.

دیدگاه خود را به اشتراک بگذارید

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