آشنایی با تکنولوژی جذاب واقعیت مجازی

آشنایی با تکنولوژی جذاب واقعیت مجازی
تکنولوژی واقعیت مجازی یکی از تکنولوژی های به روز است که روز به روز پیشرفت می‌کند. استفاده از این تکنولوژی در صنایع می‌تواند به پیشرفت آن کمک کند. همچنین در آموزش نیز این امکان را فراهم می‌کند، دانشجویان بدون احساس خطر یا هزینه زیاد تجربه‌هایی مثل عمل جراحی را انجام داده و در دنیایی مجازی و غیر واقعی اشتباهات ممکن را تشخیص دهند.
: 503

واقعیت مجازی یکی از تکنولوژی‌های جدید است که تا چند دهه قبل به عنوان یک رویا بود، فکر کردن به آن و اجزای آن و چگونگی عمل کردش به نوعی خیال پردازی تلقی می‌شود. اما امروزه واقعیت مجازی (Virtual Reality) با استفاده از کامپیوتر می‌تواند دنیایی را شبیه‌سازی کند و حتی با استفاده از ابزارهای خاص به شکلی قابل باور با کاربران خود تعامل برقرار کنند. به این ترتیب، کابران واقعیت مجازی بدون ترک مکانی که قرار دارند، دنیایی را تجربه و درک می‌کنند که اصلا در واقعیت وجود ندارد.

این تکنولوژی قابلیت‌های خاص و جذاب مخصوص به خود را دارد که باعث شده از این تکنولوژی در زمینه‌های گوناگون، به ویژه در آموزش استفاده شود. گاهی تجربه حضور در محیط مورد نظر در جهان واقعی پر هزینه یا پر خطر است، در این مواقع می‌توان از تکنولوژی واقعیت مجازی استفاده کرد. به طور مثال خلبان‌های مبتدی به کمک این تکنولوژی می‌توانند آموزش و تجربه پرواز را بدون هیچ گونه خطری تجربه کنند. همچنین دانشجویان پزشکی با استفاده از این تکنولوژی بدون ایجاد خطر تجربه جراحی را می‌توانند کسب کنند.

واقعیت مجازی چیست؟

منظور از واقعیت مجازی تجربه کردن دنیایی به کمک کامپیوتر است، که در واقعیت و اطراف ما وجود ندارد. اگر این توصیف از تکنولوژی واقعیت مجازی در نظر بگیریم، ایده این تکنولوژی خیلی خاص و جدید به نظر نمی‌رسد. این تجربه برای ما حتی هنگام نگاه کردن به کاشی‌کاری‌های مساجد تاریخی هم به وجود آمده است، زیرا به نوعی این تصاویر داستانی را روایت می‌کنند که واقعیت بیرونی برای ما ندارد. یا حتی وقتی به موسیقی محلی یا کلاسیک گوش می‌دهیم و چشمان خود را می‌بندیم، تصاویری را تصور می‌کنیم که در واقعیت وجود ندارند. حال سوال این است که این تجربه‌ها می‌توانند به نوعی همان تکنولوژی واقعیت مجازی باشند؟

به طور روشن و خلاصه می‌توان واقعیت مجازی را اینگونه تعریف کرد که این تکنولوژی به کمک کامپیوتر یک جهان ۳ بعدی و قابل باور را برای کاربران خود ایجاد می‌کند که حتی می‌توانند با این دنیا در تعامل باشند. به نوعی آن‌ها می‌توانند این جهان را تجربه و کاوش کنند که هم از نظر روانی و هم از نظر فیزیکی تصور حضور در آن را دارند. این علاوه بر کاربردهایی که در آموزش دارد، می‌تواند با شبیه‌سازی فضاهای مختلف یک ابزار برای توسعه کسب و کارهای مختلف باشد.

ویژگی‌های اصلی واقعیت مجازی

رکن‌های اصلی‌ای که دنیای ایجاد شده توسط تکنولوژی واقعیت مجازی را از سایر تجربه‌های ایجاد شده توسط هنرها یا تکنولوژی های دیگر متمایز می‌کنند شامل موارد زیر می‌شود:

  1. برای کاربران باورپذیر باشد: باید حس حضور در دنیای مجازی برای کاربر ایجاد شود، در غیر این صورت ایده اصلی این تکنولوژی که ایجاد یک دنیای مجازی بود رد شده و از بین می‌رود.

  2. در تعامل با کاربران باشد: شما ممکن است با دیدن یک فیلم سه بعدی هم تجربه حضور در دنیای دیگری که در واقعیت بیرونی وجود ندارد را کسب کنید. اما تفاوت این تجربه با تجربه‌ای که از طریق واقعیت مجازی به دست می‌آورید این است که، به طور مثال در این تکنولوژی هنگامی که کاربر در این جهان و محیط اطراف خود حرکت می‌کند، این جهان هم حرکت کند.

  3. باید به کمک کامپیوتر تولید شده باشد: ایجاد یک دنیای قابل باور و تعاملی که در لحظه و با سرعت کافی به نسبت حرکت کاربر حرکت داشته باشد و تغییر کند، فقط به کمک ماشین‌های پیشرفته که دارای قابلیت‌های گرافیکی خوبی نیز باشند ممکن است.

  4. امکان کاوش داشته باشد: یک تصویر یا نقاشی هرچقدر هم واقعی به نظر آید باز هم یک نقطه و یک صحنه را برای کاربر به نمایش می‌گذارد. یک دنیای طراحی شده به کمک تکنولوژی واقعیت مجازی باید بزرگ و پر جزئیات به نظر آید، به عبارتی کاربران در آن امکان کاوش داشته باشند و نقطه کوری از نظر آنان در دنیای مجازی اطرافشان وجود نداشته باشد.

  5.  حس شناور بودن ایجاد کند: یک بازی کامپیوتری شبیه‌سازی رالی یا پرواز هم ممکن است ساعت‌ها شما را مشغول کرده و علاوه بر آن در این شبیه‌سازی نیز تصاویر متناسب با بازی شما تغییر می‌کند، اما این بازی‌ها تجربه رانندگی یا پرواز واقعی را برای شما ایجاد نمی‌کند. یک واقعیت مجازی درصورتی باورپذیر و در تعامل با کاربر است که هم بدن و هم ذهن او را درگیر کند. مثلا در مثال گفته شده زمانی شبیه‌سازی پرواز و رانندگی واقعی بوده و تجربه این کار را به شما می‌دهد که با استفاده از وسایلی مانند صندلی و یا حتی در محیطی انجام شود که در آن نیروهای مختلفی که اگر واقعی بود وجود داشتند را روی بدن خود احساس می‌کنید.

آیا واقعیت افزوده همان واقعیت مجازی است؟

خیر. واقعیت مجازی (Virtual Reality) و واقعیت افزوده (Augmented Reality) تعاریف و عملکرد مخالف هم دارند.

در واقعیت افزوده کامپیوتر از حسگرها و الگوریتم‌هایی برای تعیین موقعیت مورد نظر و همچنین جهت دوربین استفاده می‌کنند تا بتوانند به کاربر این امکان را بدهند، وجود اجسامی که در محیط وجود ندارند را در محیط واقعی از طریق شبیه‌سازی ببیند. 

واقعیت مجازی به کمک گرافیک سه بعدی تصاویری تولید می‌کند که امکان قرار گرفتن در محیط و دنیایی که در اطراف کاربر وجود ندارد را برای او ایجاد می‌کند. درحقیقت واقعیت مجازی، یک دنیای متقاعد کننده و به ظاهر منطقی که امکان تعامل با آن را نیز دارد برای کاربر ایجاد می‌کند. در واقعیت مجازی به کمک حسگرها و محاسبات ریاضیات موقعیت چشم‌ کاربر در یک محیط شبیه سازی شده سنجیده می‌شود. تصاویری که دیده می‌شود و به طورکلی گرافیک تصاویر دیده شده منطق بر موقعیت محاسبه شده بوده و حتی این تصاویر متناسب با حرکتی مانند چرخاندن سر توسط کاربر متغییر می‌کنند.

لازم به ذکر است اگر به طور هم زمان از تکنولوژی‌های واقعیت مجازی (Virtual Reality) و واقعیت افزوده (Augmented Reality) استفاده شود، در حقیقت از تکنولوژی واقعیت ترکیبی که شامل استفاده هم‌زمان از این دو می‌شود، استفاده شده‌است.

انواع واقعیت مجازی

اصلی‌ترین انواع واقعیت مجازی عبارت‌اند از:

کاملا شناور (Fully immersive)

این نوع از واقعیت مجازی منطبق بر تعاریف گفته شده است. در آن یک جهان مجازی بزرگ و کامل با جزئیات زیاد توسط یک کامپیوتر قوی که که بتواند فضا را مطابق با زمان حرکت بدهد، ایجاد می‌شود. علاوه بر این سخت افزاری مانند نمایشگرهای HMD یا عینک‌های VR نیز باید وجود داشته باشد که به کامپیوتر متصل شده و امکان شناور شدن در آن را فراهم کند.

غیر شناور (Non-immersive)

با حذف امکان شناور بودن در محیط می‌توان گفت یک بازی شبیه‌ساز پرواز یا رالی که گرافیک آن دارای واقع‌گرایی بالایی باشد، یک واقعیت مجازی غیر شناور است. گاهی اصلا کاربران واقعیت مجازی نیازی به شناور بودن در محیط مورد نظر را ندارند. برای مثال ممکن است کاربری بخواهد یک مدل ۳ بعدی از یک ساختمان طراحی کند که خروجی کار خود را قبل از اجرا برای مشتریانش به نمایش بگذارد.

مشارکتی (Collaborative)

در بازی‌های مانند سِکِند لایف (Second Life) یا ماینکرفت (Minecraft) که از بازی‌های واقعیت مجازی محسوب می‌شوند، کاربران کامل در آن شناور نیستند. اما نوع از واقعیت مجازی امکانی به کاربران خود می‌دهند که درتکنولوژی واقعیت مجازی (VR) به آن پرداخته نشده است. امکان به اشتراک گذاشتن یک تجربه در جهان مجازی با افراد دیگر ایده‌ای است که در این نوع از واقعیت مجازی اضافه شده‌است.

جمع‌بندی

واقعیت مجازی تکنولوژیی است که هنوز جای پیشرفت دارد و به سرعت نیز در حال پیشرفت است. کاربران با استفاده از این تکنولوژی می‌توانند یک محیط بازسازی شده یا حتی ساختگی که وجود واقعی ندارد را شناخته و حضور در آن را تجربه کنند.

از تکنولوژی واقعیت مجازی در موارد بسیاری می‌توان استفاده کرد. به صورت کلی در هر زمینه‌ای که ایجاد تجربه واقعی آن خطرناک یا پر هزینه باشد، می‌توان از واقعیت مجازی به عنوان ابزاری مدرن و دقیق برای تحقیق و توسعه صنایع مختلف و حتی شبیه سازی استفاده شود.

رفتن به بالا