واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش یازدهم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش یازدهم

تحقیقات قابل توجه در واقعیت افزوده

  • ایوان ساترلند توانست اولین دستگاه واقعیت مجازی با استفاده از نمایشگر سربند را در دانشگاه هاروارد اختراع کرد.
  • استیو من، توانست اولین فرمول از واقعیت کامپیوتری را در دهه 70 و 80 میلادی راه اندازی کند. این فرمول از دوربین، پردازنده و سیستم نمایشگر برای ویرایش واقعیت مجازی استفاده می‌کرد و به کاربر اجازه می‌داد که بهتر ببیند. استفاده از کلاه کامپیوتری به همراه واقعیت افزوده برای استفاده در زندگی روزمره امکان‌پذیر شد. او همچنین مشاور شرکت Meta یکی از فعالان در زمینه واقعیت افزوده است.
  • لویز روزنبرگ، توسعه دهنده یکی از اولین سیستم‌های واقعیت افزوده با نام Virtual Fixture است. او در حالی که در آزمایشگاه نیروی هوایی آمریکا در سال 1991 کار می‌کرد، اولین مطالعه در زمینه استفاده از سیستم‌های واقعیت افزوده برای بهبود عملکرد انسان را منتشر کرد. کار بعدی روزنبرگ در دهه 90 میلادی در دانشگاه استنفورد اولین دلیل قانع کننده‌‌ای بود که ثابت می‌کرد لایه‌های مجازی ارائه شده در میدان دید انسان، می‌تواند به عملکرد او کمک زیادی کند.
  • مایک آبرناثی یکی از پیشگامان در زمینه تولید اولین لایه‌گذاری روی ویدیو به صورت مجازی بود که از آن با نام دید ترکیبی مصنوعی یاد می‌شد. این سیستم در سال 1993 از داده‌ها برای جایگذاری خرابه‌های فضایی در نقشه استفاده می‌‌کرد. اینکار در دانشگاه بین المللی Rockwell انجام شد. او همچنین یکی از موسسان Rapid Imaging Software Inc. بود. او همچنین یکی از نویسندگان اصلی سیستم Landform و SmartCam3D در سال 1995 بود. واقعیت افزوده LandForm در تست پرواز سال 1999 در یک هلیکوپتر موفق عمل کرد. همچنین از سیستم SmartCam3D برای پروازد NASA X-38 از سال 1999 تا 2002 استفاده شد. او و همکارش در ناسا یعنی فرانسیسکو دلگادو جایزه منتخب انجمن صنایع دفاع ملی را در سال 2004 دریافت کردند.
  • پروفسوری در دانشگاه کلمبیا به نام استیون فینر نویسنده مقاله‌ای در مورد نمونه‌ای از سیستم واقعیت افزوده به نام KARMA در سال 1993 بود. او اینکار را به همراه Blair Maclntyer و Doree Seligmann انجام داد. استیون فینر همچنین مشاور شرکت Meta به شمار می‌رود.
  • تریسی مک‌شری (Tracy McSheery) از Phasespace، توعسه دهنده میدان دید گسترده در لنز‌های واقعیت افزوده بود که در Meta 2 و دیگر پروژه‌ها استفاده شد. این پروژه در سال 2009 توسعه داده شد.
  • تیمی متشکل از Ravela، B. Draper و J Lim A. Hanson نسخه‌ای از واقعیت افزوده را در سال 1994 توسعه دادند که نیازی به نشانگر نداشت. آنها داخل یک موتور را به گونه‌ای طراحی کردند که برای تعمیر صرفا از یک دوربین استفاده می‌شد. آنها برای اینکار از مدل‌های تخمینی، گراف‌ها و ویژگی‌های بصری برای ثبت مدل با استفاده از دوربین استفاده کردند.
  • فرانسیسکو دلگادو از تیم مهندسی که سمت مدیریت پروژه در زمینه تحقیقات در مورد ارتباطات انسانی را بر عهده داشت در سال 1998 تحقیقات جدیدی را آغاز کرد. این تحقیق شامل نمایشگر‌ها و ادغام آنها با ویدیو و سیستم‌های دید مصنوعی بود. این سیستم این روز‌ها با نام واقعیت افزوده شناخته می‌شود که برای هدایت هواپیما و حتی فضاپیما نیز از آن استفاده می‌شود. در سال 1999 او و همکارش مایک آبرناثی آزمایش پرواز با استفاده از سیستم LandFOrm را با استفاده از هلیکوپتر ارتش آمریکا انجام دادند. دلگادو همچنین پیاده سازی سیستم LandForm و SmartCam3D در NASA X-38 را بر عهده داشت. در سال 2001 ناسا گزارش داد که فضانوردان توانستند در X-38 به خوبی از سیستم دید مصنوعی (واقعیت افزوده) استفاده کنند. این سیستم در تمام پرواز‌های X-38 مورد بهره برداری قرار گرفت. همانگونه که اشاره شد دلگادو و آبرناثی در سال 2004 به خاطر زحمات خود جایزه منتخب انجمن صنایع دفاع ملی را دریافت کردند.
  • بروس توماس و Wayne Piekarski سیستم Tinmith ار در سال 1998 توسعه دادند. آنها در کنار استیون فینر و استفاده از سیستم MARS اولین پیشگامان استفاده از واقعیت افزوده در محیط بیرون بودند.
  • مایک بیلینگهرست (Mike Billinghurst) مدیر آزمایشگاه HIT در نیوزلند در دانشگاه Caterbury و یکی از محققان شناخته شده در زمینه واقعیت افزوده است. او بیش از توسعه دهنده بیش از 250 تئوری در مورد واقعیت افزوده و ارائه دهنده این ایده در کنفرانس‌های مختلف است.
  • راینهول بهرینگر کار‌های اولیه بسیار مهمی را در زمینه ثبت تصاویر برای استفاده در واقعیت افزوده در سال 1998 انجام داد. او اولین نمونه از دستگاه‌های واقعیت افزوده که قابل پوشیدن بودند را ارائه کرد. او اولین نویسنده کتاب در مورد واقعیت افزوده بود.
  • تیمی متشکل از Felix G. Hazma-Lup، Larry Davis و Jannick Rolland سیستم نمایشگر 3D ARC را برای شبیه سازی واقعیت افزوده در سال 2002 توسعه دادند.
  • تیمی متشکل از Dieter Schmalstieg و Daniel Wagner سیستم ردیابی با استفاده از نشانه گذاری را در سال 2009 طراحی کردند.
  • جان تینل به عنوان یک پروفسور در دانشگاه دنور نویسته کتاب رسانه قابل تعامل: ارتباط دیجیتالی فراتر از میزکار کامپیوتری و یکی از نویسندگان کتاب واقعیت افزوده: دیدگاه‌های نوآورانه در هنر، صنعت و دانشگاه به شمار می‌رود. هر دو این کتاب‌ها به عنوان راهکاری برای تحقیق در مورد برنامه‌های واقعیت افزوده و همچنین بخش‌های انسانی این تکنولوژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

تاریخچه واقعیت افزوده

  • 1901: Frank Baum به عنوان یک نویسنده در ابتدا به ایده از یک نمایشگر الکترونیکی یا عینک اشاره کرد که اطلاعات را به صورت لایه‌ای روی دید انسان از دنیای واقعی نشان می‌دهد. از این ایده به عنوان نشانه‌گذاری انسانی یاد کرد.
  • 1957-1962: Morton Heilig به عنوان یک فیلمبردار و سینماتوگرافر، یک شبیه ساز به نام Sensorama را ثبت اختراع کرد که از تصویر، صدا، لرز و رایحه استفاده می‌کرد.
  • 1968: Ivan Sutherland نمایشگر‌های سربند (Head-Mounted Display) را اختراع کرد. او از این اختراع به عنوان پنجره‌ای به دنیای مجازی یاد کرد.
  • 1975: Myron Kruger توانست Videoplace را اختراع کند تا به کاربران اجازه دهد تا با اشیای مجازی تعامل داشته باشند.
  • 1980: تحقیقاتی در مورد نمایشگر‌های سربند توسط Gavan Lintern از دانشگاه ایلینوی انجام شد. این اولین تحقیقی بود که ارزش نمایشگرهای سربند را برای تدریس مهارت‌های پرواز به نمایش در می‌آورد.
  • 1981: Dan Reitan به صورت جغرافیایی نقشه‌هایی با استفاده از تصاویر ثبت شده از رادار، فضاپیما‌ها و … به وجود آورد. از این مفهوم برای نمایش پیش بینی آب و هوا در برنامه تلویزیونی استفاده می‌شود. بدین ترتیب از ایده واقعیت افزوده به صورت گسترده استفاده شد.
  • 1986: در شرکت IBM فردی به نام Ron Feigenblatt تقریبا تمام استفاده از واقعیت افزوده امروزی را تشریح کرد. (به عنوان مثال استفاده از تلفن‌های هوشمند و بازی Pokemon GO) استفاده از صفحه‌های نمایش بسیار بسیار کوچک که این امر را تحقق می‌بخشید.
  • 1987: داگلاس جورج و رابرت موریس اولین نمونه از تلکسوپ نجومی را که بر اساس تکنولوژی نمایشگر سربند کار می‌کرد را طراحی کردند. این نمایشگر می‌توانست تصاویر واقعی آسمان، ستاره‌ها و صور نجومی را به نمایش در آورد.
  • 1990: مفهوم و کلمه واقعیت افزوده به Thomas P. Caudell محقق سابق شرکت بوئینگ نسبت داده شد.
  • 1992: لویس روزنبرگ توانست اولین سیستم قابل استفاده واقعیت افزوده را به نام Virtual Fixtures را در آزمایشگاه نیروی هوایی آمریکا اختراع کند. این اختراع نشان داد که واقعیت افزوده می‌تواند به دید انسان کمک زیادی کند.
  • 1992: استیون فینر همراه با Blair Mclntyre و Doree Sligmann توانستند مقاله مربوط به اولین نمونه از سیستم KARMA را در کنفرانس Graphics Interface ارائه کنند.
  • 1993: مایک آبرناثی اولین استفاده از واقعیت افزوده برای تشخیص زباله‌های فضایی را توسط تلسکوپ‌ها و ماهواره‌های فضایی اعلام کرد.
  • 1993: Loral WDL به همراه اسپانسر خود STRICOM اولین نمونه از ماشین‌های واقعیت افزوده و شبیه‌ساز ها را در مقاله‌ای منتشر کرد.
  • 1995: Ravela در دانشگاه ماساچوست سیستم مبتنی بر دید را با استفاده از دوربین‌ها برای ردیابی اشیا و محیط را معرفی کرد که از واقعیت افزوده پشتیبانی می‌کرد.
  • 1998: واقعیت افزوده فضایی در دانشگاه کالیفرنیای شمالی توسط Ramesh Raskar، Welch و Henry Fuchs معرفی شد.
  • 1999: فرانک دلگادو و مایک آبرناثی اولین پرواز موقف با استفاده از برنامه LandForm را تایید کردند. این نرم‌افزار برای لایه‌گذاری روی نقشه با استفاده از ویدیو، بهره برداری شد. اولین بار از این نرم‌افزار روی هلیکوپتر ارتش آمریما استفاده شد که می‌توانست باند فرود، راه‌ها و نام جاده‌ها را نمایش دهد.
  • 1999: آزمایشگاه تحقیقات دریایی ارتش آمریکا، برنامه تحقیق ده ساله‌ای را به نام سیستم واقعیت افزوده در میدان نبرد را آغاز کرد. آنها توانستند اولین نمونه‌ها از سیستم‌های قابل پوشیدن توسط سربازان را در محیط‌های مختلف طراحی کنند تا در زمان تمرین و افزایش هشیاری استفاده کنند.
  • 1999: فضاپیمای NASA X-38 با استفاده از سیستم LandForm به پرواز درآمد. این سیستم از قابلیت لایه گذاری ویدیویی روی نقشه استفاده می‌کرد.
  • 2000: موسسه علمی و جهانی Rockwell اولین مدل از سیستم‌های قابل پوشیدن واقعیت افزوده بدون نیاز به اتصال را معرفی کرد. این سیستم ویدیو را به صورت آنالوگ و صدا را به صورت سه بعدی با استفاده از فرکانس‌های رادیویی روی کانال بدون سیم دریافت می‌کرد. این اولین سیستمی بود که قابلیت استفاده بیرون از محیط بسته را داشت و می‌توانست اطلاعات را روی محیط لایه بندی کند.
  • 2004: نمایشگر‌های سربند بیرون از محیط بسته برای استفاده واقعیت افزوده توسط Trimble Navigation و Human Interface Technology Laboratory معرفی شد.
  • 2008: مشاور سفر Wikitude AR در ماه اکتبر 2008 همراه با گوشی G1 Android Phone کار خود را آغاز کرد.
  • 2009: برای اولین بار ابزار ARToolkit به Adobe Flash توسط Saqoosha اضافه شد. بدین ترتیب حالا واقعیت افزوده در صفحات وب نیز قابل استفاده شدند.
  • 2010: طرح ساخت ربات مین‌یاب در میدان‌های مین توسط کشور کره جنوبی ارائه شد.
  • 2012: شروع به کار Lyteshot. سیستم واقعیت افزوده روی پلتفرم بازی برای استفاده از عینک‌های هوشمند برای ثبت اطلاعات بازی.
  • 2013: شرکت Meta برای اولین بار کیت توسعه Meta 1 را معرفی کرد.
  • 2015: مایکروسافت برای اولین بار ویندوز هولوگرافیک و هدست واقعیت افزوده هولولنز را معرفی کرد. این هدست از حسگر‌های مختلف برای پرداش و پیاده سازی با کیفیت بسیار بالای هولوگرام‌ها در دنیای واقعی استفاده می‌کرد.
  • 2016: استودیوی Niantic بازی Pokemon GO را برای سیستم عامل‌های iOS و Android عرضه کرد. این بازی توانست با سرعت بسیار زیادی به یکی از برنامه‌های بسیار محبوب قابل استفاده توسط گوشی‌های هوشمند تبدیل شود. این بازی همچنین توانست باعث افزایش محبوبیت و استفاده از واقعیت افزوده شود.
  • 2017: شرکت استارت آپ Magic Leap اعلام کرد که از سیستم میدان نور دیجیتال در هدست Magic Leap One استفاده خواهد کرد. نسخه Creators Edition شامل یک عینک و بسته پردازشی بود که روی کمربند بسته می‌شد.
  • 2019: مایکروسافت HoloLens 2 را معرفی کرد که نسبت به نسخه قبلی در بخش میدان دید و ارگونومیک بهتر عمل می‌کرد. توسعه و آزمایش تکنولوژی واقعیت افزوده زیر آب، برای غواصی و باستان شناسی زیر آب انجام شده است.
واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش دهم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش دهم

مخاطرات واقعیت افزوده


اصلاح واقعیت

در مقاله‌ای که با نام “مرگ توسط Pokemon GO” منتشر شد، محققان در دانشگاه Purude در دانشگاه Krannert مدعی شدند که این بازی می تواند باعث افزایش تصادفات وسایل نقلیه، خسارت‌های ناشی از آن، آسیب‌های شخصی و مرگ در نزدیکی مکان‌هایی با نام PokeStops شود. این در حالی است که فرد که این بازی را تجربه می‌کند در حال رانندگی باشد. این مقاله با استفاده از داده‌های ارائه شده توسط یک شهرداری منتشر شده است که می‌توان این آمار را به کلیت یک کشور نسبت داد. بر اساس این داده‌ها نتیجه گیری انجام شده است. این نتایج شامل 145632 مورد تصادفات در رابطه با Pokemon GO است. این تصادفات مقدار آسیب دیدگی را به اندازه 29370 مورد افزایش داده است و تعداد مرگ نیز بیش از 256 مورد گزارش شده است. این آمار مربوط به بازه زمانی ماه جولای تا پایان نوامبر سال 2016 است. نویسندگان این مقاله هزینه این تصادفات و تلفات مربوط به آن را بین دو تا هفت میلیارد دلار در این بازه زمانی تخمین زدند. در نظرسنجی انجام شده، در میان هر سه نفر، یک نفر مایل است که عناصر مزاحم اطراف آنها از میدان دید حذف شود. آنها حتی علاقه دارند تا تبلیغات خیابانی، تابلو‌های مغازه‌ها و هر نوع نکته غیر قابل توجه را از میدان دید خود حذف کنند. به همین خاطر می‌توان گفت که واقعیت افزوده در کنار اینکه می‌تواند برای شرکت‌های مختلف سودآور باشد، مخاطراتی را نیز به همراه دارد. واقعیت افزوده می‌تواند برای شرکت‌هایی که نمی‌توانند به درستی  تصورات مصرف کننده را پیاده سازی کنند، خطرناک باشد. بدین ترتیب که فرد استفاده کننده از عینک واقعیت افزوده، از خطرات موجود در محیط اطرف بی اطلاع باشد. بسیاری از افراد علاقه دارند تا با استفاده از واقعیت افزوده محیط اطراف را بر اساس سلیقه خود شخصی سازی کنند. در ادمه باید گفت که مسئله حفظ حریم خصوصی مطرح خواهد شد. اعتماد بیش از حد به واقعیت مجازی و استفاده از آن می‌توان ریسک بسیار زیادی را به وجود آورد. برای توسعه محصولات جدید مرتبط با واقعیت افزوده، رابط کاربری باید از دستور العمل‌های خاصی پیروی کند. بدین ترتیب که رابط کاربری نباید اطلاعات بیش از حد و بدون استفاده به کاربر ارائه کند و همچنین سیستم واقعیت افزوده نباید باعث وابستگی بیش از حد کاربر شود. به این مورد کلید اصلی واقعیت مجازی-افزوده گفته می‌شود. وقتی این کلید در نظر گرفته نشود، شاید افراد دیگر علاقه‌ای به حضور در دنیای واقعی و تعامل با آن را نداشته باشند.

نگرانی‌‌های موجود در مورد حریم خصوصی کاربر

مفهوم واقعیت افزده مدرن به توانایی دستگاه در ثبت و تجزیه و تحلیل محیط به صورت همزمان بستگی دارد. به همین خاطر، نگرانی‌های قانونی در مورد حریم خصوص وجود دارد. در حالی که اولین اصلاحیه قانون اساسی آمریکا امکان چنین ضبط‌هایی را برای منافع عمومی فراهم می‌کند. عوارض حقوقی در مواردی وجود دارد که حقوق و حریم خصوصی پیش بینی می‌شود. می‌توان از رسانه‌هایی که دارای حقش چاپ هستند برای نمایش استفاده کرد. از نظر حریم شخصی، امکان سهولت در دسترسی به اطلاعات وجود دارد که در واقع شخص نباید به آسانی در مورد یک شخص خاص دیگر اطلاعاتی در دسترس داشته باشد. اینکار با استفاده از فناوری تشخیص چهره انجام می‌شود. فرض بر این است که واقعیت افزوده به صورت خودکار اطلاعات مربوط به اشخص را که به کاربری که می‌بیند منتقل کند. می‌توان از رسانه‌های اجتماعی، سابقه کیفری و … نکته‌ای را مشاهده کرد.

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش نهم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش نهم

جهت‌یابی

ناسا X-38 با استفاده از یک سیستم ترکیبی دید مصنوعی که داده‌های نقشه را روی ویدیو پوشانده بود، به منظور فراهم سازی مسیریابی پیشرفته برای فضاپیما در طی آزمایش‌های پرواز از سال 1998 تا 2002 بهره برد. این سیستم از نرم‌افزار LandForm استفاده می‌کرد که برای دید محدود بسیار مفید بود. این نرم‌افزار همچنین در سال 1999 در Art Yuma Proving Ground آزمایش شد. واقعیت افزوده می‌تواند باعث افزایش تاثیرگذاری جهت‌یابی و مسیریابی شود. اطلاعات می‌تواند روی شیشه جلو خودرو به نمایش درآید. این اطلاعات می‌تواند شامل جهت مقصد، مسافت، وضعیت آب و هوا، شرایط جاده، ترافیک و خطرهای احتمالی جاده باشد. از سال 2012، یک شرکت سوئیسی به نام WayRay کار توسعه فناوری مسیریابی واقعیت افزوده به صورت هولوگرافیک را آغاز کرده است. در این سیستم از عناصر نوری هولوگرافیک برای ارائه اطلاعات مهم در زاویه دید راننده استفاده می‌شود. در کشتی‌رانی، واقعیت افزوده به نگهبانان پل‌ها اجازه می‌دهد تا در هنگام حرکت این وسیله نقلیه در امتداد پل اطلاعات مهمی مانند نام کشتی، سرعت و مقصد آن قابل مشاهده باشد.

جهت‌یابی با واقعیت افزوده

جهت‌یابی با واقعیت افزوده

محیط کاری

واقعیت افزوده می‌تواند تاثیر مثبتی بر همکاری در محیط کار داشته باشد. ممکن است افراد تمایل بیشتری به تعامل با محیط برای یادگیری خود داشته باشند. همچنین استفاده از این تکنولوژی می‌تواند باعث ترغیب دانش ضمنی و ایجاد رقابت بین کارمندان شود. از واقعیت افزوده برای تسهیل همکاری بین اعضای تیم از طریق کنفرانس با شرکت کنندگان محلی یا مجازی استفاده می‌شود. وظایف واقعیت مجازی شامل جلسات طوفان فکری، بحث و گفتگو با استفاده از صفحات لمسی، تخته سفید دیجیتالی تعاملی، فضاهای طراحی مشترک و اتاق کنترل توزیع شده خواهد بود. در محیط‌های صنعتی واقعیت افزوده می‌تواند در موارد مختلفی مورد استفاده قرار گیرد. از این موارد می‌توان به طراحی تا تولید و حتی نگه‌داری از محصولات در این فاز اشاره کرد. به عنوان مثال روی محصولات می‌توان از برچسب‌هایی استفاده کرد که با اسکن کردن آنها دستورالعمل های مربوط برای استفاده از محصول نمایش داده شود. همچنین این برچسب‌ها می‌توانند دستورالعمل‌های مختلف برای نگه داری از از محصول را نمایش دهند. خطوط مونتاژ می‌توانند به خوبی از مزایای واقعیت افزوده استفاده کنند. علاوه بر شرکت‌هایی مثل بوئیگ، BMW و فولکس واگن به دلیل استفاده از این فناوری در خطوط مونتاژ شناخته شده‌اند. نگهداری از ماشین‌های بزرگ به دلیل داشتن چند لایه یا سازه‌های بسیار بزرگ، دشوار خواهد بود. واقعیت مجازی به افراد اجزاه می‌دهد تا از آن به عنوان پرتو ایکس استفاده کرده و بدون هیچ مشکلی بتوانند مشکل را شناسایی کنند. از آنجا که تکنولوژی مربوط به واقعیت افزوده تکامل پیدا می‌کند، نسل دوم و سوم این تکنولوژی به بازار عرضه شده است. تاثیرگذاری واقعیت افزوده در صنعت و محیط کاری هر روز بیش از قبل خواهد شد. در بررسی بازرگانی دانشگاه هاروارد که در مورد چگونگی استفاده از دستگاه‌های واقعیت افزوده انجام شده، مشخص شد که این تکنولوژی می‌تواند باعث تقویت بهره وری کارگران در وظایف مشخص شده، شود. این تغییرات حتی در استفاده اولیه نیز قابل مشاهده بود در صورتی که آموزشی نیز از قبل انجام نشده بود. این فناوری می‌تواند به آموزش کارگران ماهر و کارآمد کمک زیادی کند و در نهایت تاثیرگذاری آنها را افزایش دهد.

پخش و رویداد‌های زنده

شبیه سازی آب و هوا اولین برنامه واقعیت افزوده بود که در برنامه‌های تلویزیونی مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر استفاده از این تکنولوژی برای نمایش آب هوا با استفاده از ویدیو و تصاویر متحرک به صورت همزمان با استفاده از چند دوربین امری بسیار رایج است. این شبیه‌سازی‌ها متحرک با استفاده از نماد‌های گرافیکی سه بعدی و ترسیم شده به یک مدل مجازی جغرافیایی تبدیل می‌شود. این برنامه کاربردی متحرک به عنوان اولین استفاده از واقعیت افزوده در تلویزیون تبدیل شده است. واقعیت افزوده به بخشی رایج از گزارش‌های ورزشی نیز تبدیل شده است. مکان‌های تفریحی و ورزشی با استفاده از تصاویر ارائه شده توسط دوربین‌های مختلف لایه جدید از واقعیت افزوده را به کاربر ارائه می‌کنند. به عنوان مثال خطوط مربوط به خطای آفساید با استفاده از واقعیت افزوده به بیننده تلویزیونی ارائه می‌شود. در کنار آن می‌توان از واقعیت افزوده برای تبلیغات تجاری کنار زمین های ورزشی استفاده کند. صفحات تبلیغاتی مد نظر در کنار زمین‌های ورزشی قرار می‌گیرند و تبلیغات مربوط به اسپانسر را نمایش می‌دهند. واقعیت افزوده در تلویزیون‌های نسل بعدی به بیننده این امکان را می‌دهد که با برنامه‌های که مشاهده می‌کند در تعامل باشد. بیننده خواهد توانست که اشیا را در برنامه قرار داده و با آن ارتباط داشته باشد و به عنوان مثال آن را تکان دهد. این اشیا می‌تواند شامل آوتار فرد باشد که در حال تماشای آن برنامه است. همچنین باید گفت که از واقعیت مجازی برای بهتر شدن نمایش‌ها، کنسرت و تئاتر استفاده می‌شود.

پخش و رویداد‌های زنده

پخش و رویداد‌های زنده

گردشگری

گردشگران می‌توانند از ویژگی‌های واقعیت افزوده برای دسترسی بلادرنگ به اطلاعات مکان، ویژگی‌های آن و نظر کاربران در مورد آن استفاده کنند. برنامه‌های پیشرفته واقعیت افزوده می‌تواند شامل شبیه سازی کامل وقایع تاریخی، مکان‌ها و اشیا موجود در آن مکان باشد. برنامه‌های واقعیت افزوده که به مکان‌های جغرافیایی مرتبط هستند می‌توانند موقعیت مکانی را از طریق فایل‌های صوتی ارائه کنند. این فایل به صورت صوتی می‌تواند ویژگی‌های خاص یک مکان تاریخی را که در دید کاربر قرار می‌گیرند را تشریح کنند. شرکت‌ها می‌توانند با استفاده از واقعیت افزوده گردشگران را با مکان‌هایی آشنا کنند که نام آنها برای عموم شناخته شده نیست. گردشگران با استفاده از این فناوری قادر خواهند بود که مناظر زیبا و محیط‌ها را به صورت اول شخص با استفاده از دستگاه‌های مخصوص تجربه کنند. شرکت‌هایی مثل Phocuswright قصد دارند تا با استفاده از این فناوری‌ نقاطی که کمتر شناخته شده هستند را به گردشگران معرفی کنند. شرکت‌ی مثل Matoke Tours قبلا برنامه‌ای طراحی کرده است که دید 360 درجه از مکان‌های مختلف گردشگری را در اوگاندا ارائه می‌کند. این برنامه‌ها روی هدست‌های واقعیت مجازی سامسونگ و Oculus Rift قابل استفاده هستند.

گردشگران می‌توانند از ویژگی‌های واقعیت افزوده برای دسترسی بلادرنگ به اطلاعات مکان، ویژگی‌های آن و نظر کاربران در مورد آن استفاده کنند.

گردشگران می‌توانند از ویژگی‌های واقعیت افزوده برای دسترسی بلادرنگ به اطلاعات مکان، ویژگی‌های آن و نظر کاربران در مورد آن استفاده کنند.

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش هشتم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش هشتم

تعامل فضایی

برنامه‌های واقعیت افزوده که روی دستگاه‌های قابل حمل یا هدست‌ها اجرا می‌شوند می‌توانند حضور دیجیتالی یک انسان در محیط را بهبود بخشیده و با ارائه مدل دیجیتالی از آنها در محیط مجازی قابلیت تعامل را در این بخش به وجود آورد. این قابلیت‌ها تقریبا در پروژه‌ای با نام Anywhere که توسط دانش‌آموزی در زوریخ ارائه شده، قابل مشاهده خواهد بود. این پروژه با نام “تجربه‌ای بیرون از بدن” نیز شناخته می‌شود.

تمرین خلبانی

بر اساس چند دهه تحقیقات روانشناسی روی ادراک حرکتی، محققان در آزمایشگاه‌های هواپیمایی دانشگاه ایلیونی از واقعیت افزوده برای ایجاد راه‌های هوایی برای یادگیری دانش آموزان برای فرود هواپیما در شبیه سازی خلبانی استفاده کردند. در این فرآیند دانش آموزان فقط وقتی از مسیر مد نظر دور می‌شدند شاهد مسیر اصلی در نظر گرفته شده بودند. با استفاده از این تکنیک تمرینات تاثیرگذاری بسیار بیشتری داشتند تا اینکه صرفا یک مسیر کامل برای آنها مشخص شده باشد. دانش آموزان همچنین با استفاده از این شبیه ساز می‌توانستند راهکار‌های فرود آوردن یک هواپیما را یاد بگیرند.

تمرین خلبانی با واقعیت افزوده

تمرین خلبانی با واقعیت افزوده

نظامی

یکی از طرح‌های اولیه و بسیار جالب واقعیت افزوده وقتی رخ داد که موسسه Rockwell International یک پوشش ویدیویی از یک ماهواره و خرابه‌های مداری برای کمک به مشاهدات فضایی را سیستم نیروی هوایی آمریکا پیاده سازی کرد. در مقاله سال 1993 که توسط آنها برای استفاده از این سیستم منتشر کرد، نویسنده توضیح داد که این سیستم از نقشه‌ای برای پوشش دادن ویدیوهای تلسکوپی ضبط شده در فضا استفاده می‌شود. این نقشه حالت همپوشانی با سیستم جغرافیای و مختصات آن دارد. این قابلیت به اپراتور‌های تلکسوپی اجازه می‌دهد تا ماهواره‌ها را تشخیص داده و همچنین بتوانند شهاب سنگ‌ها و دیگر اجسام خطرناک را تشخیص دهند. با آغاز سال 2003، ارتش آمریکا به استفاده از SmartCam3D همراه با واقعیت افزوده روی آورد. آنها از این قابلیت در سیستمی بدون نیاز به نیروی انسانی در هوا استفاده کردند تا اپراتور‌ها از دوربین‌های تلسکوپ برای پیدا کردن افراد و نقاط مد نظر بهره ببرند. این سیستم از ترکیب اطلاعات ثابت جغرافیایی مثل نام خیابان‌ها، نقاط مد نظر، فرودگاه‌ها، راه‌های ریلی با ویدیو زنده از دوربین استفاده می‌کند. این سیستم همچنین از قابلیت تصویر در تصویر بهره می‌برد که به آن اجازه می‌دهد در نهایت نمایی ترکیبی از دید محیط اطراف دوربین ارائه شود. این مورد کمک می‌کند تا مشکلات مربوط به دید بسیار کم برطرف شود. این سیستم می‌تواند به صورت همزمان نشانگر‌های مربوط به دوست/دشمن/بی طرف را روی ویدیو پیاده سازی کند. بدین ترتیب آگاهی محیطی اپراتور به شکل چشم‌گیری افزایش پیدا می‌کند. در سال 2010، محققان کشور کره به دنبال راهی برای پیاده سازی ربات‌هایی برای پیدا کردن مین در ارتش و سیستم‌های نظامی بودند. طراحی ارائه شده برای این رباط شامل یک پلتفرم دسترسی از راه دور بود که می‌توانست در محیط‌های ناهموار رفت آمد کند که شامل پله‌های داخل ساختمان نیز می‌شد. این ربات مین‌یاب دارای حسگری بود که ترکیبی از فلزیاب و رادار درون زمینی برای پیدا کردن مین‌ها و حتی بمب بود. این طراحی منحصر به فرد می‌توانست برای حفظ جان سربازان کره‌ای استفاده شود. محققان در آزمایشگاه نیروی هوایی آمریکا توانستند با استفاده از واقعیت افزوده سرعت اپراتور‌های پهباد را افزایش دهند و بدین ترتیب آنها می‌توانستند با سرعت عمل بیشتری به کشف نقاط مد نظر بپردازند. این قابلیت برای حفظ آگاهی جغرافیایی، باعث افزایش کمی بهره وری ماموریت خواهد شد. این سیستم در حال حاضر توسط ارتش آمریکا و واحد RQ-7 Shadow و پهپاد MQ-1C Eagale استفاده می شود.

در مبارزات، واقعیت افزوده به عنوان سیستم ارتباطات شبکه‌ای اطلاعات مهم و پر کاربرد را به عینک سرباز به صورت بلادرنگ منتقل خواهد کرد. در دید سرباز، مردم و دیگر اشیا قابلیت علامت گذاری را خواهند داشت و بدین ترتیب سرباز می‌تواند نکاتی که را حس می‌کند می‌توانند برای او خطر ایجاد کنند را علامت گذاری کند. نقشه‌های مجازی و دید 360 درجه دوربین می‌تواند به سرباز برای رسیدن به دید مناسب‌تر از میدان جنگ کمک کند. این اطلاعات همچنین می‌تواند به رهبر نظامی میدان جنگ انتقال پیدا کند.  ترکیب دوربین 360 درجه و واقعیت افزوده می‌تواند روی ماشین‌های پیچیده جنگی مثل نفربر و تانک نیز استفاده شود.

در مبارزات، واقعیت افزوده به عنوان سیستم ارتباطات شبکه‌ای اطلاعات مهم و پر کاربرد را به عینک سرباز به صورت بلادرنگ منتقل خواهد کرد

در مبارزات، واقعیت افزوده به عنوان سیستم ارتباطات شبکه‌ای اطلاعات مهم و پر کاربرد را به عینک سرباز به صورت بلادرنگ منتقل خواهد کرد

ترجمه

سیستم‌های واقعیت افزوده مانند World Lens می‌توانند متون خارجی روی تابلو و منو‌ها را در یک سیستم نمایش افزده به کاربر با ترجمه مد نظر ارائه کند. گفتار یک فرد به زبان خارجی نیز می‌تواند به صورت زیر نویس شده در دید کاربر نمایش داده شود.

موسیقی

به تازگی پیشنهاد شده که واقعیت افزوده ممکن است در روش‌های جدید تولید موسیقی، میکس، کنترل و تجسم مورد استفاده قرار گیرد. ابزاری برای تولید موسیقی سه بعدی در کلوپ‌های به وجود آمده است که به دی جی اجازه می‌دهد که چندین نمونه از موسیقی را به صورت سه بعدی در فضا مد نظر پیاده سازی کند. تیم‌های موسیقی دانشگاه لیدز برنامه واقعیت افزوده‌ای را توسعه دادند که از میز‌های Audient استفاده می کنند. این فضا به دانشجویان اجازه می‌دهد تا از گوشی هوشمند یا تبلت لایه‌ای از اطلاعات را روی میز مذکور قرار دهند. همچنین ARmony یک نرم افزار واقعیت افزوده است که برای یادگیری آلات موسیقی استفاده می‌شود. در یک پروژه اثبات مفهوم که توسط Ian Sterling دانشجوی طراحی تعامل در دانشگاه هنرهای کالیفرنیا ارائه شده است. در این پروژه از HoloLens و برنامه مربوط به آن برای ایجاده یک رابط کاربی سه بعدی روی پلتفرم های مختلف استاده شده است. این برنامه امکان تعامل از راه دور مثل کنترل را فراهم می‌کند. AR Mixer برنامه‌ای است که به کاربر امکان می‌دهد که موسیقی‌های مختلف را مانند محتویات یک بطری با هم ادغام کند. در ویدیویی فردی به نام Uriel Yehezkel نشان می‌دهد که با استفاده از کنترلر Leap Motion و GECO MIDI برای کنترل Ableton Live با حرکات دست استفاده می‌کند. او توانست با اینکار بیش از ده پارامتر را به صورت همزمان مدیریت کند و همچنین کنترل کامل روی ساختار موسیقی داشت که شامل آهنگ، احساسات و انرژی می‌شد. یک ابزار موسیقی جدید نیز می‌تواند به افراد تازه کار این امکان را دهد که آهنگ ها را با آلات الکترونیکی بنوازند و با دستکاری اشیا ساده و تعامل با آنها به شیوه‌های مختلف تعامل مد نظر را انجام دهند.

به تازگی پیشنهاد شده که واقعیت افزوده ممکن است در روش‌های جدید تولید موسیقی، میکس، کنترل و تجسم مورد استفاده قرار گیرد

به تازگی پیشنهاد شده که واقعیت افزوده ممکن است در روش‌های جدید تولید موسیقی، میکس، کنترل و تجسم مورد استفاده قرار گیرد

سیستمی با استفاده از حرکات صریح بدنی مانند رقص برای کنترل مجازی سازی در موسیقی‌ها برای بهتر شدن تجربه کاربران در کنسرت استفاده می‌شود. این مورد باعث می‌شود که بیننده حس بسیار بهتری نسبت به اجرای زنده موسیقی داشته و همه چیز طبیعی‌تر به نظر برسد. همچنین فاز تعامل بیننده و هنرمند با استفاده از واقعیت افزوده وارد بُعد جدیدی خواهد شد. محققان گروهی به نام کریستال، عضو دانشگاه لیل از واقعیت مجازی برای بهتر کردن تجربه موسیقی استفاده کردند. پروژه ControllAR به نوازندگان اجزاه می‌دهد تا سطوح MIDI خود را با استفاده از رابط کاربری گرافیکی موسیقی تقویت کنند. پروژه Rouages پیشنهاد می‌کند که با استفاده از غنی سازی دیجیتالی، ابزارآلات موسیقی مکانیزم فعالیت خود را به بیننده نشان دهد و به همین خاطر حس سر زندگی بیشتر منتقل خواهد شود.

نرم‌افزار Snapchat

اسنپ چت (Snapchat) نرم افزاری برای ارسال پیام به صورت ویدیویی از طریق دوربین گوشی‌های هوشمند است که از فیلتر‌های مختلف واقعیت افزوده استفاده می‌کند. در ماه سپتامبر سال 2017، اسنپ چت به‌روزرسانی ارائه کرد که دوربین گوشی با استفاده از فیلتر های مختلف انیمیشن‌های جدیدی به تصویر یا ویدیو کاربر اضافه می‌کرد. این قابلیت با نام Bitmoji شناخته می‌شود. این آواتار‌ها که دارای انیمیشن هستند با استفاده از دوربین روی دنیای حقیقی تاثیرگذار خواهند بود. این برنامه قابلیت ثبت این موارد به صورت عکس و ویدیو را دارد. در همین ماه اسنپ چت قابلیت جدیدی را معرفی کرد که با نام Sky Filters شناخته می‌شد. بدین ترتیب تصاویر ثبت شده از آسمان قابلیت تغییر را داشتند.

نرم‌افزار Snapchat

نرم‌افزار Snapchat

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش هفتم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش هفتم

همکاری از راه دور

دانش آموزانی که به صورت فیزیکی در محل برگزاری کلاس درس حاضر می‌شوند، فرآیند یادگیری بسیار آسان‌تری را تجربه خواهند کرد. به عنوان مثال صورت‌های فلکی و تحرک سیارات در منظومه شمسی به صورت سه بعدی طراحی شده و در مقابل فرد قرار می‌گیرد که می‌تواند گسترش پیدا کرده و حتی با ویدیو اطلاعات بیشتری را ارائه کند. کتاب‌های کاغذی علمی، با استفاده از واقعیت افزوده می‌تواند واقعا زنده به نظر برسد در حالی که کودک نیازی به تعامل با صفحه وب ندارد. در سال 2013، یک پروژه کار خود را در کیک استارت آغاز کرد. این پروژه به کودک اجازه می‌داد که مدار الکترونیکی را با استفاده از آی پد خود اسکن کرده و جریان الکتریسیته را مشاهده کند. این در حالی بود که برنامه‌های آموزشی که در سال 2016 برای واقعیت افزوده منتشر شد به صورت گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گرفت. از دیگر برنامه‌ها که به آموزش کمک می‌کند می‌توان به SkyView اشاره کرد که برای مطالعه ستاره شناسی کاربرد داشت. همچنین برنامه AR Circuits برای ساخت مدارهای الکترونیکی ساده و SketchAR نیز برای طراحی استفاده می‌شود. واقعیت افزوده همچنین می‌تواند برای والدین و معلم‌ها برای رسیدن به اهداف بالاتر در آموزش استفاده شود که از میان آنها می‌توان به یادگیری منعطف، ایجاد ارتباط نزدیک‌تر بین چیزی که در مدرسه تدریس شده و چیزی که در واقعیت رخ می‌دهد، استفاده شود. واقعیت افزوده همچنین می‌تواند به تعامل بیشتر دانش آموزان برای یادگیری بهتر کمک کند.

مدیریت‌های اورژانسی / جستجو و نجات

سیستم‌های واقعیت افزوده در موقعیت‌های امنیت عمومی مانند مقابله با بلایای طبیعی نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. در ابتدای سال 2009، دو مقاله در مجله مدیریت‌های اورژانسی در مورد قدرت این تکنولوژی در این زمینه منتشر شد. مقاله اولیه با نام “واقعیت افزوده – تکنولوژی در حال ظهور برای مدیریت اورژانسی” توسط Gerald Baron منتشر شد. بر اساس صحبت Adam Crow تکنولوژی‌هایی مانند واقعیت افزوده مثل گوگل گلس و نیاز رو به افزایش جامعه در این مورد باعث می‌شود تا افراد با تجربه در مدیریت اورژانسی مجبور شوند تا در زمان و مکان و حتی استفاده این نوع تکنولوژی قبل از به وجود آمده صانحه فکر کنند. یک مثال دیگر در این مورد هواپیمایی است که در محیطی کوهستانی دنبال فردی است که گم شده. سیستم واقعیت افزوده می‌تواند مختصات جغرافیایی را توسط دوربین‌های هوایی به اپراتور‌ها ارائه کند. این اطلاعات می‌تواند شامل نام جاده‌ها باشد. اپراتور وقتی اطلاعات جامعی در مورد موقعیت جغرافیایی داشته باشد، بهتر می‌تواند به دنبال فرده گم شده بگردد. وقتی فرد گم شده توسط اپراتور پیدا شد، او می‌تواند با استفاده از اطلاعات موجود راه پیدا کردن فرد گم شده را به تیم نجات ارائه کند.

مدیریت‌های اورژانسی / جستجو و نجات

مدیریت‌های اورژانسی / جستجو و نجات

تعامل اجتماعی

واقعیت افزوده می‌تواند برای تعاملات اجتماعی نیز مورد استفاده قرار گیرد. یک شبکه اجتماعی واقعیت افزوده به نام Talk2Me می‌تواند این قدرت را به کاربران بدهد که اطلاعات مربوط به خود را در این فضا منتشر کرده و اطلاعات مربوط به دیگران را با استفاده از راهکار واقعیت افزوده مشاهده کنند. ارائه اطلاعات بر اساس زمان و به صورت پویا توسط Talk2Me می‌تواند به شروع گفتگو بین دوستان یا با یک کاربر دیگر در محیط فیزیکی نزدیک را فراهم می‌کند. البته شاید واقعیت افزوده همیشه خوب نباشد. در مطالعه‌ای جدید که توسط Jeremy N Bailenson در دانشگاه استنفورد انجام شده است، تاثیرگذاری واقعیت افزوده در تعامل یک فرد با فرد دیگر که از این تکنولوژی استفاده نمی‌کند مورد تحقیق قرار گرفته. نتایج این تحقیقات منتشر شده و در نهایت مشخص شد که استفاده از هدست واقعیت مجازی در حالی که مشغول به گفتگو هستید، تصمیم چندان مناسبی نیست. البته همیشه نوع تعامل نیز می‌تواند روی شرایط تاثیرگذار باشد. اگر در حال گفتگو با کسی هستید که علاقه دارد تمام تمرکز شما به او تخصیص پیدا کند، استفاده از هدست واقعیت افزوده قطعا تصمیم بسیار بدی خواهد بود.

واقعیت افزوده می‌تواند قدرت تمرین در مدل‌های مختلف از تعامل اجتماعی را به کاربر بدهد در حالی که ریسکی در آن وجود نخواهد داشت. این قابلیت می‌تواند برای تمرین و تکرار برای افزایش مهارت‌های اجتماعی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین بار آموزشی این تکنیک نیز همیشه مد نظر قرار می‌گیرد.

بازی‌های ویدیوئی

صنعت بازی سازی به خوبی از واقعیت افزوده استقبال کرده. تعداد زیادی از بازی‌ها برای استفاده در محیط‌های داخلی طراحی شدند که از میان آنها می‌توان به Air Hockey، Titans of Space و … اشاره کرد. واقعیت افزوده به کاربران بازی‌های ویدیوئی اجازه می‌دهد که گیم‌پلی دیجیتال را در دنیای واقعی تجربه کنند. شاید بهترین مثال بازی بسیار موفق واقعیت افزوده استودیوی Niantic یعنی Pokemon GO باشد که به موفقیت بسیار زیادی در سطح جهان رسیده است. شرکت دیزنی با همکاری Lenovo نیز دست به تولید بازی واقعیت افزوده Star Wars: Jedi Challenges زده است. این بازی از هدست واقعیت افزوده Lenovo Mirage استفاده می‌کند و اسلحه بازی نیز با استفاده از حسگر‌های حرکتی فعالیت می‌کند. بازی‌های ویدیوئی واقعیت افزوده همچنین برای بازاریابی فیلم و سریال نیز استفاده می‌شود.

طراحی صنعتی

واقعیت افزوده به طراحان صنعتی اجازه می‌دهد که تجربه استفاده از محصول و طرز استفاده از آن را قبل از کامل شدن، آزمایش کنند. شرکت آلمانی طراحی و تولید خودرو Volkswagen از این تکنولوژی برای مقایسه تصادفات شبیه سازی شده و تصادفات واقعی استفاده می‌کند. واقعیت افزوده برای طراحی و شخصی سازی بدنه خودرو ها و ساختار موتور نیز استفاده می‌شود. همچنین از این تکنولوژی برای نمایش و مقایسه ماکت دیجیتالی و واقعی خودرو‌ها استفاده می‌شود.

واقعیت افزوده به طراحان صنعتی اجازه می‌دهد که تجربه استفاده از محصول و طرز استفاده از آن را قبل از کامل شدن، آزمایش کنند

واقعیت افزوده به طراحان صنعتی اجازه می‌دهد که تجربه استفاده از محصول و طرز استفاده از آن را قبل از کامل شدن، آزمایش کنند

برنامه ریزی، تمرین و آموزش بهداشتی

یکی از اولین استفاده‌های واقعیت افزوده در مراقبت‌های بهداشتی بود. به صورت اختصاصی باید گفت که از این تکنولوژی در زمینه برنامه ریزی، تمرین و آموزش‌های بهداشتی و حتی تمرین برای انجام عمل‌های جراحی استفاده شده بود. در سال 1992، تحقیقات نیروی هوایی آمریکا برای بهبود عملکرد انسان‌ها در حین عمل جراحی در حال انجام بود. از سال 2005، دستگاه رگ یاب طراحی شد که با تکنولوژی نزدیک به فرو سرخ فعالیت می‌کرد.  این دستگاه از رگ‌ها فیلم برداری کرده و آنها روی سطح پوست به نمایش در می‌آورد و بدین شکل فرآیند پیدا کردن رگ بسیار آسان‌ می‌شد. تکنولوژی واقعیت افزوده می‌تواند اطلاعاتی از بیمار برای نظارات مناسب‌تر به پزشک در یک نمایشگر سربند ارائه کند. این اطلاعات می‌توانست حتی به صورت لایه‌ای در محیط واقعی در اختیار پزشک قرار گیرد. برای مثال می‌توان از پرتو ایکس مجازی بر اساس توموگرافی که قبل انجام شده اشاره کرد. شبیه سازی موقعیت یک تومور در یک ویدیو نیز می‌تواند یکی دیگر از مثال‌های استفاده از واقعیت افزوده در پزشکی باشد. واقعیت افزوده می‌تواند دید به یک جنین را در رحم مادر بهبود دهد. شرکت‌های Siemens، Karl Storz و IRCAD سیستمی را برای عمل جراجی کبد از طریق لاپاراسکوپی را توسعه دادند که از واقعیت افزوده برای تشخیص تومورهای زیر لایه اصلی استفاده می‌‌کند. از واقعیت افزوده برای درمان ترس از حیوانات و حشرات نیز استفاده می‌شود. همچنین عینک‌های مخصوص واقعیت افزوده می‌توانند مصرف دارو در سر موعد مقرر را به کاربر گوشزد کنند. واقعیت افزوده در زمینه پزشکی بسیار مفید خواهد بود. این تکنولوژی می‌توانند اطلاعات بسیار حساس را به پزشک یا جراح ارائه کند در حالی که حواس او نسبت به بیمار پرت نخواهد شد. در ماه آپریل سال 2015، شرکت مایکروسافت برای اولین بار HoloLens را معرفی کرد. این اولین تلاش شرکت مایکروسافت برای استفاده از تکنولوژی‌های مربوط به واقعیت افزوده بود. HoloLens در سال‌های مختلف شاهد پیشرفت‌های زیادی بوده است و حالا می‌تواند با نمایش دادن هولوگرام‌های مخصوص تصویری به علم پزشکی و حتی جراحی کمک کند. با پیشرفت واقعیت افزوده، این تکنولوژی جایگاه بسیار بهتری در پزشکی پیدا کرده است. واقعیت افزوده و ابزارهای مشابه به آن برای تدریس به پزشکان متخصص استفاده می‌شوند. در بخش بهداش نیز باید گفت که این تکنولوژی جایگاه بسیار خوبی در زمینه تشخیص و حتی عمل جراحی پیدا کرده است. در تحقیقاتی که به تازگی انجام شده است، مشخص شد که استفاده از تکنولوژی واقعیت افزوده می‌تواند به افزایش مهارت دانش آموزان در آزمایشگاه و بهبود رفتار آنها در محیط فیزیکی کمک کند.

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش ششم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش ششم

واقعیت افزوده برای تجارت و بازرگانی

واقعیت افزوده برای بازاریابی ویدیوئی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. تبلیغات چاپی می‌تواند به صورتی طراحی شود که بتواند از ساختار خاصی استفاده کنند که با اسکن شدن توسط دستگاه واقعیت افزوده، ویدیو خاصی را که به عنوان تبلیغ در نظر گرفته می‌شود را پخش کند. تفاوت کلیدی میان واقعیت افزوده و تبلیغ مستقیم با تصویر این است که می‌توان از چند لایه راسنه به صورت همزمان در یک زمان در تصویر استفاده شود. برای مثال می‌توان از دکمه به اشتراک گذاری در شبکه‌های مجازی یاد کرد. استفاده از تبلیغات چاپی سنتی با استفاده از ماشه واقعیت افزوده می‌تواند رسانه‌های مختلف را به یکدیگر متصل کند. واقعیت مجازی می‌تواند باعث پیش نمایش بسیار بهتر محصولات شود. به عنوان مثال یک مشتری می‌تواند دید بسیار بهتری نسبت به محصول و بسته بندی آن داشته باشد بدون اینکه آن را به صورت فیزیکی باز کند. واقعیت افزوده همچنین می‌تواند برای انتخاب محصولات از کاتالوگ در یک کیوسک مورد استفاده قرار گیرد. تصاویر اسکن شده از محصولات می‌تواند دسترسی به محتوای بیشتر مثل تصاویر متفاوت و شخصی سازی را فراهم کند. در سال 2010، اتاق‌های تست لباس مجازی در حال طراحی بودند تا در تجارت الکترونیک مورد استفاده قرار گیرد. در سال 2012، از یک مدل ضرب سکه با استفاده از تکنیک‌های واقعیت افزوده در آروبا استفاده شد. این سکه به صورت داخلی از یک ماشه واقعیت مجازی استفاده می‌کرد و وقتی در مقابل یک دستگاه با قابلیت استفاده از واقعیت افزوده قرار می‌گیرد اطلاعات بیشتری را در لایه‌های مختلف به کاربر ارائه می‌کرد. این اتفاق در حالی رخ می‌داد که بدون استفاده از دستگاه مخصوص هیچکدام از این اطلاعات قابل مشاهده نبودند. در سال 2015، یک استارت آپ در کشور بلغارستان به نام iGreet نوع خاصی از تکنولوژی واقعیت افزوده را توسعه داد واز آن برای ساخت کارت‌های خوش آمد گویی “زنده” استفاده کرد. یک کارت کاغذی معمولی که با محتوای دیجیتالی بهبود پیدا کرده بود در این فرآیند مورد استفاده قرار گرفت که با استفاده از برنامه iGreet اطلاعات مخصوص را نمایش می‌داد. در سال 2018، شرکت اپل پشتیبانی از فایل‌های USDZ AR را برای گوشی‌های آیفون و تبلت‌های آی‌پد با استفاده از سیستم عامل iOS12 معرفی کرد. اپل توانست گالری تصاویر را با استفاده از تکنولوژی واقعیت افزوده پیاده سازی کند که به تمام کاربران دستگاه‌های تولید شده توسط اپل اجازه استفاده از این تکنولوژی را می‌داد. در سال 2018، Shopify یک شرکت تجارت الکترونیک کانادایی پیاده سازی و ادغام ARkit2 را معرفی کرد. بازرگانان این شرکت حالا می‌توانند از قابلیت بارگزاری مدل‌های سه بعدی محصولات استفاده کنند. کاربر می‌تواند روی محصول مورد نظر اشاره کرده تا محیط حقیقی را مشاهده کند. در سال 2018، Twinkl برنامه کلاس واقعیت افزوده خود را به صورت رایگان منتشر کرد. دانش آموزان می‌توانستند با استفاده از این برنامه شهر یورک (شهری مهم در انگستان) را با ساختاری که 1900 سال پیش وجود داشته ملاحظه کنند. Twinkl همچنین توانست اولین بازی واقعیت مجازی چند نفره را با نام Little Red به بازار عرضه کند. آنها همچنین بیش از صد مدل واقعیت افزوده که برای دانش آموزان استفاده می‌شود را به صورت رایگان منتشر کرده است.

واقعیت افزوده برای بازاریابی ویدیوئی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد

واقعیت افزوده برای بازاریابی ویدیوئی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد

واقعیت افزوده حالا به صورت گسترده‌تر در تبلیغات آنلاین مورد استفاده قرار می‌گیرد. خرده فروشان از قابلیت بارگزاری عکس و تست لباس روی عکس خریدار استفاده می‌کنند. حتی بیشتر از آن، شرکت‌هایی مثل Bodymetrics از کیوسک‌هایی در دپارتمان‌های فروش لباس استفاده می‌کنند که قابلیت اسکن کردن کامل بدن انسان را دارند. این کیوسک ها رندر سه بعدی از بدن کاربر را به وجود می‌آورند و به خریدار اجازه می‌دهند که لباس‌های مختلفی را روی بدن خود آزمایش کنند بدون اینکه نیاز باشد در محیط واقعی آن را بپوشند و نیازمند تعویض لباس جدید باشند. فروشگاه‌های بزرگی مثل Bloomingdale از قابلیت اتاق مجازی برای تست لباس بهره می‌برند.

واقعیت افزوده در هنر‌های مجازی

واقعیت افزوده در هنر‌های مجازی نیز استفاده شده و اجازه می‌دهد که اشیا و یا مکان‌ها به عنوان ماشه‌ای هنری چند بعدی برای تجربه و تعامل با دنیای واقعی مورد استفاده قرار گیرد. واقعیت افزوده می‌تواند به نمایش هنر‌های فاخر در موزه‌ها کمک زیادی انجام دهد. بدین ترتیب که کاربر در محیطی چند بعدی، هنر‌های مد نظررا با استفاده از نمایشگر گوشی هوشمند خود مشاهده می‌کند. موزه هنر‌های مدرن در شهر نیویورک نمایشگاهی را درون موزه به وجود آورده است که از قابلیت واقعیت افزوده برای تماشاگران استفاده می‌کند. کاربران می‌توانند با استفاده از گوشی‌های هوشمند خود با این سیستم تعامل داشته باشند. این موزه برنامه‌ای شخصی سازی شده‌ای را طراحی کرده که نام آن MoMAR Gallery است. مهمانان این موزه می‌توانند این برنامه را دانلود کرده و از آن برای تجربه واقعیت افزوده در راه‌های مختلف استفاده کنند. این قابلیت به کاربران متفاوت اجازه می‌دهد تا معانی مختلف و مخفی را در نقاشی‌های مختلف درک و تجربه کنند.

 

واقعیت افزوده در هنر‌های مجازی

واقعیت افزوده در هنر‌های مجازی نیز استفاده شده و اجازه می‌دهد که اشیا و یا مکان‌ها به عنوان ماشه‌ای هنری چند بعدی برای تجربه و تعامل با دنیای واقعی مورد استفاده قرار گیرد.

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش پنجم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش پنجم

واقعیت افزوده توسط برنامه‌های زیادی مورد استفاده قرار گرفته است. از این موارد می‌توان به بازی‌ها، سیستم‌های تفریحی، دارو و درمان، تحصیلات و حتی کسب و کار اشاره کرد. در این قسمت از مقاله تلاش می‌کنیم برنامه‌های مختلفی از که از ویژگی‌های واقعیت افزوده استفاده می‌کنند را تشریح کنیم. برخی از استفاده‌های بسیار قدیمی از واقعیت مجازی را می‌توان به عمل‌های جراجی، فضا نوری و جوشکاری هستند.

باستان شناسی

واقعیت افزوده برای کمک به باستان‌شناسان مورد استفاده قرار گرفته است. با اضافه کردن ویژگی‌های باستان شناسی روی مناظر طبیعی مدرن، واقعیت مجازی به این باستان شناسان اجازه می‌دهد تا سایت‌های مد نظر را شبیه سازی کرده و ساختار مد نظر خود را ایجاد کنند. تصاویر به وجود آمده توسط کامپیوتر از مدل‌های خرابه‌ها، ساختمان‌ها، مناظر و حتی مردم زمان باستان در مدل‌های اولیه برنامه‌های باستان شناسی واقعیت افزوده مورد استفاده قرار گرفته است. برای مثال استفاده از سیستمی مثل VITA ( Visual Interaction Tool For Archaeology – ابزار مجازی تعامل برای باستان شناسی) به کاربر اجازه می‌دهد تا محیط را تصویر کرده و به کاوش بپردازد بدون اینکه نیاز داشته باشد حتی از محیط خانه خارج شود. یک محقق به نام Hrvoje Benko در زمینه علم کامپیوتر در دانشگاه کلمبیا اشاره کرد که این سیستم‌های به خصوص و مشابه آن برای ایجاد مدل و محیط‌های سه بعدی از سایت‌های باستان شناسی در فاز‌های مختلف استفاده می‌شود. این برنامه‌ها اطلاعات را به گونه‌ای سازمان دهی می‌کند که استفاده از آن بسیار آسان باشد. استفاده مبتنی با سیستم‌های واقعیت افزوده تعامل چند حالته را به وجود می‌آورد که با دنیای حقیقی تلفیق می‌شود. واقعیت افزوده به تازگی برای باستان شناسی در محیط زیر آب مورد استفاده قرار گرفته است. بدین ترتیب عملکرد باستان شناسان با استفاده از این ابزار به شکل قابل توجهی افزایش پیدا کرده است.

واقعیت افزوده برای کمک به باستان‌شناسان مورد استفاده قرار گرفته است

واقعیت افزوده برای کمک به باستان‌شناسان مورد استفاده قرار گرفته است

معماری

واقعیت افزوده می‌تواند به شبیه سازی اشیای مربوط ساختمان کمک کند. تصاویر به وجود آمده توسط کامپیوتر از یک ساختمان می‌تواند با استفاده از واقعیت افزوده در محیط واقعی قابل مشاهده باشند. این کار در حالی انجام می‌شود که ساختمان در دنیای فیزیکی هنوز ساخته نشده است. این نوع استفاده از واقعیت مجازی در معماری در سال 2004 توسط Trimble Navigation معرفی شد. واقعیت مجازی می‌تواند در محیط کاری یک معمار نیز مورد استفاده قرار بگیرد. رندر و استفاده از انیمیشن‌های سه بعدی برای شبیه سازی از مدل دو بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دید یک معمار می‌تواند با استفاده از واقعیت افزوده بهبود پیدا کند. این ویژگی به کاربر اجازه می‌دهد که نمای بیرون ساختمان را طراحی کرده و به صورت مجازی از داخل دیوار، نمای داخلی را مشاهده کند. با بهتر شدن دقت دستگاه‌های ردیاب، کسب و کار‌ها می‌توانند از واقعیت افزوده برای تصویر سازی مدل‌های زمین مرجع (Georeferenced) در محل ساخت و ساز با استفاده از موبایل بهره بگیرند. از واقعیت مجازی برای معرفی یک پروژه جدید، حل مشکلات ساخت و ساز و بهتر کردن مصالح اسفاده کرد.

واقعیت افزوده می‌تواند به شبیه سازی اشیای مربوط ساختمان کمک کند.

واقعیت افزوده می‌تواند به شبیه سازی اشیای مربوط ساختمان کمک کند.

آموزش و تحصیلات

در زمینه تحصیلات، واقعیت افزوده می‌تواند به عنوان متمم برنامه تحصیلی مورد استفاده قرار گیرد. متن، تصاویر گرافیکی، ویدیو و صوت می‌توانند در محیط حقیقی برای دانش آموزان مورد استفاده قرار گیرند. فلش کارت‌ها و دیگر مطالب قابل خواندن که شامل علامت گذاری‌های خاصی هستند وقتی توسط دستگاه واقعیت افزوده اسکن شوند، اطلاعاتی مکمل به وجود خواهد آمد که دانش آموز می‌تواند از آن در قالب چند رسانه‌ای استفاده ند. هفتمین کنفرانس جهانی واقعیت مجازی، افزوده و ادغام شده از Google Glass به عنوان مثال خوبی برای واقعیت افزوده یاد کرده می‌تواند در کلاس‌های فیزیکی مورد استفاده قرار گیرد. در ابتدا، تکنولوژی‌های واقعیت افزوده به محصل اجازه می‌دهد که وارد فاز اکتشاف محیطی شده و با دنیای واقعی تعامل داشته باشد در حالی که اشیای مجازی مانند متن، ویدیو و تصاویر نیز به عنوان المان‌های کمک کننده به یادگیری در محیط اطراف قابل مشاهده و حس خواهند بود. با توجه به تکامل واقعیت افزوده، دانش آموزان می‌توانند به صورت تعاملی با دانش مد نظر ارتباط برقرار کنند. بر خلاف یک فردی که به صورت منفعل در حال یادگیری است، دانش‌آموز می‌تواند حالا به عنوان عامل فعال در حال یادگیری در نظر گرفته شود که می‌تواند با محیط تعامل داشته و از محیط برای یادگیری دانش استفاده کند. شبیه سازی‌های تولید شده توسط کامپیوتر از اتفاقات تاریخی به دانش‌آموز اجازه می‌دهد که در آن به اکتشاف پرداخته و جزئیات جدیدی را شخصا فرا گیرد. در تحصیلات عالی، Construct3D به دانش آموز اجازه می‌دهد که که با مفهوم‌های مهندسی مکانیک، ریاضی و جغرافیا آشنا شود. برنامه‌های واقعیت افزوده شیمی به دانش آموز اجازه می‌دهد تا با استفاده از یک نشانگر، با تصور و تعامل با ساختار محیطی یک مولکول آشنا شود. برخی از برنامه رایگان HP Reveal برای ایجاد کارت‌های متنی واقعیت افزوده برای مطالعه مکانیزم شیمی آلی و یا ساخت نمایش مجازی ابزارآلات آزمایشگاهی استفاده می‌کنند.

در زمینه تحصیلات، واقعیت افزوده می‌تواند به عنوان متمم برنامه تحصلی مورد استفاده قرار گیرد.

در زمینه تحصیلات، واقعیت افزوده می‌تواند به عنوان متمم برنامه تحصلی مورد استفاده قرار گیرد.

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش چهارم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش چهارم

طراحی تعاملی

طراحی تعاملی در واقعیت افزوده روی درگیر شدن کاربر با محصول تمرکز دارد تا در نهایت تجربه کاربر بهبود پیدا کرده و حس شوق و لذت به او القا شود. هدف از طراحی تعاملی دوری از حذف کاربر یا گیج کردن اوست. اینکار با سازماندهی اطلاعات ارائه شده و شیوه انجام اینکار پیاده سازی خواهد شد. از آنجا که تعامل کاربر به اطلاعات ورودی از سمت او نیاز دارد، طراحان باید سیستم کنترل را به شکلی طراحی کنند که درک آن برای کاربرها آسان باشد. یک تکنیک متداول برای بهتر شدن کاربری واقعیت افزوده و برنامه‌های مرتبط به آن کشف محیط‌هایی است که به صورت متداول در آن استفاده می‌شود. بدین ترتیب کنترل دستگاه برای این محیط‌ها بهینه سازی خواهد شد. همچنین نقشه حرکتی کاربر و ارائه اطلاعات که باعث کاهش بار شناختی سیستم می‌شود بسیار مهم است. این مورد باعث می‌شود که فاز یادگیری و زمان مورد نیاز برای آن به شکل چشم گیری کاهش پیدا کند. در طراحی تعاملی برای توسعه دهندگان بسیار مهم است که از تکنولوژی واقعیت افزوده برای بهتر شدن عملکرد سیستم استفاده شود. برای مثال استفاده از فیلتر‌های هیجان انگیز واقعیت افزوده و تلفیق آن با برنامه Snapchat به کاربران اجازه می‌دهد تا تعامل بسیار بهتری با محیط مجازی داشته باشند. در دیگر برنامه نیاز است که کاربر هدف اصلی و ناحیه تمرکز را به خوبی درک کند و طراح می‌تواند با استفاده از تکنیک‌های موجود اینکار را انجام دهد.  تکنولوژی واقعیت افزوده می‌تواند از 3D Space پشتیبانی کند. این بدان معنی است که کاربر می‌تواند از چند سطح دو بعدی درون یک برنامه AR استفاده کند.

طراحی تعاملی در واقعیت افزوده روی درگیر شدن اربر با محصول تمرکز دارد

طراحی تعاملی در واقعیت افزوده روی درگیر شدن اربر با محصول تمرکز دارد

طراحی مجازی

به صورت کلی، طراحی مجازی به معنی حضور برنامه قابل توسعه‌ای است که کاربر می‌تواند با آن تعامل داشته باشد. برای بهتر شدن المان‌های رابط گرافیکی و تعامل کاربر، توسعه دهندگان شاید از راهنماهای بصری برای آگاهی کاربر از المان‌های رابط کاری که طراحی شده استفاده کنند و به کاربر توضیح دهند که چگونه از آنها استفاده کند. از آنجایی که شاید استفاده از یک برنامه واقعیت افزوده سخت و دشوار باشد، راهنماهای بصری می‌توانند باعث شوند که تعامل با این سیستم آسان‌تر شود. در برخی از برنامه‌های واقعیت افزوده که از دستگاه‌های دو بعدی روی سطحی قابل تعامل استفاده می‌کنند، محیط کنترل دو بعدی به خوبی در محیط سه بعدی جای گذاری نخواهد شد. این مورد باعث می‌شود که کاربر برای تعامل با محیط دچار تردید شود. برای حل این مشکل طراحان باید از راهنماهای بصری استفاده کنند تا کاربر به کاوش در محیط بپردازد. بسیار مهم است که دو نکته اصلی را در طراحی واقعیت مجازی در برنامه‌های واقعیت مجازی در نظر داشته باشیم. یکی از این دو نکته، مدل‌های سه بعدی حجمی خواهد بود. این مدل‌های دستکاری شده می‌توانند با دقت بسیار بالا با نور و سایه تعامل داشته باشند و در عین حال می‌توان از آنها در تصاویر انیمیشن دار مثل ویدیو که بیشتر دو بعدی هستند برای ایجاد مفهومی جدید در واقعیت افزوده استفاده کرد. وقتی یک مدل مجازی در محیط  واقعی پیاده سازی می‌شود، برای طراحان برنامه‌های واقعیت مجازی بسیار دشوار است که بتوانند این تغییرات را به خوبی پیاده سازی کنند. این دشواری در تعامل با دنیای حقیقی بیش از پیش حس خواهد شد مخصوصا وقتی که شی مد نظر دو بعدی باشد. به همین خاطر طراحان می‌توانند به اشیا وزن کرده، از عمق نقشه استفاده کرده و با در نظر گرفتن خصوصایت مواد باعث بهتر شدن برنامه شوند. نکته دیگر در مورد طراحی مجازی که می‌توان از آن استفاده کرد، اضافه کردن منبع نور جدید نور و سایه پردازی برای افزایش عمق است.

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش سوم

واقعیت افزوده چیست و چگونه از آن استفاده می‌شود؟ بخش سوم

در بخش قبلی به معرفی تکنولوژی واقعیت افزوده پرداختیم. در کنار معرفی این تکنولوژی بسیار مدرن سخت‌افزار‌های مد نظر برای استفاده از آن نیز به صورت کامل شرح داده شدد. واقعیت افزوده تکنولوژی بسیار پیچیده‌ای است و سخت‌افزار صرفا یک قسمت از این تکنولوژی را تشکیل می‌دهد.

نرم‌افزار و الگوریتم‌ها

یک بخش کلیدی دیگر از سیستم واقعیت افزوده پیاده سازی قابل باور آن در دنیای حقیقی است. نرم‌افزار باید تواند مختصات دنیای حقیقی را استخراج کرده و اینکار را بدون نیاز به دورین یا تصاویر ضبط شده توسط دوربین انجام دهد. از این فرآیند به عنوان ثبت تصویر (Image Registration) یاد می‌شود که در آن از متود‌هایی مثل بینایی کامپیوتری و ردیابی ویدیویی استفاده می‌شود. بسیاری از متود‌های بینایی کامپیوتری در واقعیت افزوده از دما برای محیط سنجی الهام گیری شده. به صورت کلی این متود‌ها از دو قسمت تشکیل شدند. در بخش اول نقاط مورد علاقه شناسایی می‌شوند که شامل نقطه‌هایی ثابت یا الگوی حرکت آشکار در تصاویر ثبت شده خواهند بود. این قدم می‌تواند شامل تشخیص اشیا و ویژگی‌های آنها مثل تشخیص گوشه‌ها، تشخیص لبه‌ها، شناسایی لکه، آستانه سازی و حتی دیگر فرآید‌های پردازش تصویر دیجیتال باشد. قدم دوم باعث بازسازی مختصات دنیای حقیقی خواهد شد که در قدم اول به ثبت رسیده است. برخی از متود‌ها اشیای خاصی (یا علامت گذاری شده) را درون محیط به نمایش خواهند گذاشت. در برخی از این موارد ساختار سه بعدی محیط باید از قبل محاسبه شده باشند. اگر بخشی از محیط ناشناخته باشد می‌توان از نقشه محیط‌های مشابه استفاده کرد. اگر هیچ اطلاعاتی در مورد مختصات هندسی محیط موجود نیست از متود ساختار بر اساس حرکت مانند Bundle Adjustment استفاده می‌شود. در قدم دوم از محاسبات ریاضی استفاده زیاده خواهد شد. زبان Augmented Reality Markup یک پلتفرم استاندارد داده است که توسط Open Geospatial Consortium طراحی شده است. این زبان نسخه‌ای گسترده‌تر بر اساس زبان XML است که می‌تواند مکان و ظاهر اشیا را در محیط تشخیص دهد.

توسعه

پیاده سازی واقعیت افزوده در محصولاتی که به کاربران ارائه می شود نیازمند طراحی برنامه‌ها و محدودیت‌های مربوط به این پلتفرم این تکنولوژی است. از آنجا که واقعیت افزوده به شدت نیازمند این است که کاربر آن را به عنوان جزئی از حقیقت قابل مشاهده و لمس باور کند و همچنین واکنش‌های کاربر نیز با سیستم بسیار مهم است، طراحی می‌توان به عنوان اقتباسی از حقیقت باشد. برای اکثر سیستم‌های واقعیت افزوده، تقریبا می‌توان از همین راهبرد استفاده کرد. لیست زیر می‌تواند به عنوان مواردی در نظر گرفته شود که برای ساخت برنامه‌های واقعیت افزوده مهم هستند.

 طراحی محیط و زمینه

طراحی زمینه روی محیط فیزیکی که کاربر در آن حضور دارد مربوط می‌شود، فضای محیطی و قابلیت دسترسی که می‌تواند نقش بزرگی در استفاده از واقعیت افزوده داشته باشد. طراحان باید از سناریو‌های مختلف فیزیکی در سمت کاربر اطلاع داشته باشند که می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

  • عمومی، که در آن کاربر از تمام بدن برای ارتباط با نرم‌افزار استفاده می‌کند.
  • شخصی، که در آن کاربر از گوشی هوشمند در محیطی عمومی استفاده می‌کند.
  • خودمانی، که در آن کاربر پشت یک کامپیوتر شخصی نشسته و در واقع حرکتی ندارد.
  • خصوصی، که در آن کاربر سخت‌افزار واقعیت مجازی را پوشیده است.

با ارزیابی هر سناریو فیزیکی، پتانسیل به وجود آمدن برخی از ریسک‌ها وجود دارد. طراحان قسمت تجربه کاربری (UX) باید حرکات کاربر را بسته به سناریو فیزیکی پیشبینی کرده و تعیین کنند که این ارتباطات و واکنش‌ها چگونه انجام می‌شوند. به خصوص در بازی‌هایی که از سیستم واقعیت افزوده استفاده می‌کنند باید حتما محیط فیزیکی و المان‌های آن برای تاثیرگذاری را تحت نظر داشت. المان‌های محیطی مانند نورپردازی و صدا می‌توانند روی عملکرد حسگر‌های دستگاه واقعیت افزوده تاثیرگذار باشند و در نهایت روی تجربه کاربر تاثیر منفی بگذارند. بخشی دیگری از طراحی زمینه مربوط به طراحی کارکرد سیستم‌ها و قابلیت آنها برای تطبیق با خواسته‌های کاربر است. در حالی که ابزار‌های دسترسی به صورت خیلی عادی در طراحی برنامه‌های پیش پا افتاده حضور دارند، در نظر داشتن برخی از موارد بهتر شدن این فرآیند خواهد شد. باید در نظر داشت که در برخی از مواقع عملکرد برنامه شاید توسط کاربر با اختلال مواجه شود. برای مثال برنامه واقعیت مجازی که برای شبیه سازی رانندگی طراحی شده است باید به جای استفاده از واکنش‌های فیزیکی، بیشتر از صدا استفاده کند.

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.