تکنولوژی VR (پارت دوم)

• مقدمه

• واقعیت افزوده (Augmented Reality – AR)

• • ابزارهای تخصصی واقعیت افزوده

• • کاربردهای AR

• واقعیت مجازی مشارکتی (Collaborative Virtual Reality)

• • ابزارهای تخصصی واقعیت مجازی مشارکتی

• • کاربردهای MR

• واقعیت مجازی پزشکی (Medical VR)

• • ابزارهای تخصصی واقعیت مجازی پزشکی

• • کاربردهای VR پزشکی

• پیشرفت‌ها و چالش‌های آینده در VR

• • افزایش واقع‌گرایی با کمک هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

• • شبکه‌های 5G و افزایش کیفیت تجربه‌های VR

• • چالش سلامت جسمی و روانی کاربران

• • هزینه‌های بالای تجهیزات و دسترسی محدود

• • نیاز به افزایش امنیت و حریم خصوصی

• • طراحی محتوای چندمنظوره و تعاملی

• نتیجه گیری

 

 

 

مقدمه

در مقاله قبل، درباره کاربرد های واقعیت مجازی و سه دسته اصلی آن صحبت کردیم‌. در قسمت دوم از مقاله تکنولوژی VR، ۴ نوع از دسته های فرعی VR را بررسی می کنیم که شامل واقعیت افزوده، واقعیت مجازی مشارکتی، واقعیت ترکیبی و واقعیت مجازی پزشکی هستند. 

 

واقعیت افزوده (Augmented Reality – AR)

دسته چهارم شکلی از واقعیت افزوده است. واقعیت افزوده (AR) به کاربر این امکان را می‌دهد که با استفاده از یک دستگاه، دنیای واقعی را مشاهده کند و به آن عناصر مجازی اضافه نماید. در این تکنولوژی، اطلاعات مجازی بر روی تصویر واقعی اضافه می‌شود که می‌تواند شامل متون، اشکال سه‌بعدی، تصاویر، و یا حتی ویدیوهای تعاملی باشد. واقعیت افزوده نوعی واقعیت مجازی است که کاربر دنیای مجازی را از طریق صفحه گوشی می بیند و تغییرات مجازی روی آن اعمال می کند. واقعیت افزوده زمانی است که موجودیت یا دستگاه خاصی در واقعیت وجود دارد اما درواقع وجود ندارد و به جای وارد کردن شما در دنیای مجازی، یک موجودیت مجازی را از طریق هروسیله ای در دنیای واقعی قرار می دهد. یک مثال خوب از آن بازی پوکمون گو (pokَemon go) است. این بازی به سبک واقعیت افزوده ساخته شده است. در این بازی دوربین گوشی خود را روشن می کنید و آن را به سمت جایی که حدس می زنید پوکمون در آن باشد می گیرید پس از اینکه گوشی شما پوکمون را روی صفحه نمایش خود نشان داد، پوکمون را چنان می بینید که گویی در قاب عکس است. پوکمون ها فقط در محیط صفحه نمایش شما ظاهر می شوند و هیچ افزودنی فیزیکیی در محیط واقعی که درحال فیلم برداری است وجود ندارد. کاربرد دیگر آن در صنعت دیزاین جاهای مختلف است. تامین کنندگان وسایل منزل و محیط های اداری یا دکوراتیو ها از این تکنولوژی استفاده می کنند. 

• ابزارهای تخصصی واقعیت افزوده

• • دوربین‌های Depth-Sensing

 این دوربین‌ها با استفاده از حسگرهای مخصوص، عمق و فاصله‌ی اجسام را اندازه‌گیری می‌کنند. این قابلیت برای قرار دادن دقیق و طبیعی اشیاء مجازی بر روی تصویر واقعی بسیار مهم است.

• • هدست‌های AR و دستگاه‌های قابل حمل

هدست‌هایی مانند Microsoft HoloLens یا Magic Leap، به کاربر امکان می‌دهند تا تصاویر و اطلاعات مجازی را به طور مستقیم در محیط خود مشاهده کند.

• • نرم‌افزارها و موتورهای مخصوص AR

از جمله این نرم‌افزارها می‌توان به ARKit (برای iOS) و ARCore (برای اندروید) اشاره کرد که امکان توسعه و ایجاد محتوای تعاملی AR را فراهم می‌کنند.

 

 

• کاربردهای AR

• • صنعت آموزش و دیزاین داخلی

 در این صنعت، از واقعیت افزوده برای طراحی داخلی، چیدمان دکوراسیون، و ایجاد محیط‌های تعاملی استفاده می‌شود. شرکت‌هایی مانند IKEA برنامه‌هایی ارائه کرده‌اند که به کاربران امکان می‌دهد تا وسایل مختلف را به صورت مجازی در محیط خانه‌ی خود آزمایش کنند.

• • تجارت الکترونیک و بازاریابی

AR به فروشگاه‌ها و برندها امکان می‌دهد که تجربه‌ای متمایز و تعاملی به مشتریان خود ارائه دهند. مثلاً با استفاده از اپلیکیشن‌های AR، مشتریان می‌توانند لباس‌ها یا لوازم آرایشی را به صورت مجازی امتحان کنند.

 

واقعیت مجازی مشارکتی (Collaborative Virtual Reality)

دسته پنجم واقعیت مجازی مشارکتی است که در آن کاربران از مکان های مختلف می توانند در یک محیط مجازی به شکل شخصیت های سه بعدی آواتار گونه، دور هم جمع می شوند و به افراد امکان می‌دهد که از مکان‌های مختلف در یک محیط مجازی به شکل آواتار با هم تعامل کنند. این نوع از VR در کاربردهایی مانند آموزش‌های گروهی، برگزاری جلسات کاری، و بازی‌های چندنفره بسیار مفید است. یک مثال از آن بازی موبایل players unknown Battle-Grounds (PUBG)است. در این بازی شخصیت های سه بعدی و مجازی مختلف گرد هم جمع می شوند و همگی با شخصیت های مجازی یکدیگر، از طریق میکروفون، هدست و چت با یکدیگر در تعامل هستند. از مثال های دیگر آن برگزاری جلسات مجازی کاری، آموزشی و غیره از راه دور یا برگزاری مسابقات مناظره مجازی است. هدف اصلی این دسته از VR، ایجاد همکاری بین مردم است. 

 

 

• ابزارهای تخصصی واقعیت مجازی مشارکتی

• • هدست‌های VR با قابلیت‌های شبکه‌سازی و تعامل چندنفره 

برای تجربه‌های مشارکتی، هدست‌هایی مانند Oculus Quest و HTC Vive Pro که از قابلیت‌های شبکه‌ای پشتیبانی می‌کنند استفاده می‌شود.

• • پلتفرم‌های VR مشارکتی

پلتفرم‌هایی مانند AltspaceVR، VRChat و Rec Room به کاربران اجازه می‌دهند که به‌عنوان آواتارهای مجازی با هم تعامل کنند و به گفتگو بپردازند.

• کاربردهای VR مشارکتی

• • برگزاری جلسات کاری و کنفرانس‌ها

شرکت‌ها می‌توانند به جای جلسات حضوری یا ویدیوکنفرانس، جلسات خود را در محیطی سه‌بعدی و واقع‌گرایانه برگزار کنند.

• • آموزش و شبیه‌سازی

در آموزش‌های پزشکی، صنعتی، و نظامی، استفاده از VR مشارکتی به کاربران این امکان را می‌دهد که به صورت همزمان و از راه دور در تمرین‌های تعاملی شرکت کنند.

 

 

واقعیت ترکیبی (Mixed Reality – MR)

در دسته ششم واقعیت ترکیبی را داریم که یکی از جدیدترین پیشرفت ها در حوزه VRاست. واقعیت ترکیبی (MR) تکنولوژی جدیدتری است که عناصر مجازی را به صورت تعاملی با دنیای واقعی ترکیب می‌کند. برخلاف واقعیت افزوده، در MR عناصر مجازی و واقعی می‌توانند با یکدیگر تعامل کنند.‌ برخلاف واقعیت افزوده، اجزای مجازی درMR با دنیای واقعی تعامل دارند. در نتیجه تجربه واقعیت مجازی واقعاً تحت تأثیر قرار می گیرد. MRادغام دنیای واقعی و مجازی است که در آن اشیاء فیزیکی و دیجیتالی، کنار هم وجود دارند و در زمان واقعی باهم تعامل دارند. برای مثال، جراحان تصاویر سونوگرافی مجازی را روی بیمار خود هنگام انجام یک عمل قرار می دهند.  ویژگی کلیدی MR این است که محتوای مصنوعی و محتوای دنیای واقعی می توانند در زمان واقعی به یکدیگر واکنش نشان دهند. افراد می توانند از MR برای تعامل با هولوگرام های سه بعدی در محیط های فیزیکی راحت مانند اتاق نشیمن خود با استفاده از فناوری هایی مانند هولولنز مایکروسافت استفاده کنند. تورها و نمایش های همه جانبه توسط MR ایجاد شده است که به دانش آموزان اجازه می دهد تا درک کاملی از مفاهیم مختلف پیدا کنند. شرکت ها نیز می توانند از اپلیکشین های MRبرای ایجاد تمرین های جذاب تیم سازی برای کارمندان خود استفاده کنند که برای توسعه روابط قوی در تیم بسیار مهم است. 

• ابزارهای تخصصی واقعیت ترکیبی

• • هدست‌های MR

دستگاه‌هایی مانند HoloLens و Magic Leap One، که از حسگرهای پیشرفته برای تعامل با محیط واقعی استفاده می‌کنند.

• • حسگرهای محیطی و نرم‌افزارهای تعامل سه‌بعدی

این حسگرها و نرم‌افزارها می‌توانند تغییرات محیط واقعی را دریافت کرده و عناصر مجازی را بر اساس آن به‌روزرسانی کنند.

 

 

• کاربردهای MR

• • پزشکی و جراحی‌های پیچیده

با استفاده از واقعیت ترکیبی، جراحان می‌توانند مدل‌های سه‌بعدی از اعضای بدن بیمار را به صورت دقیق بر روی بدن او مشاهده کنند.

• • آموزش‌های تعاملی و شبیه‌سازی‌های علمی 

MR به دانشجویان و محققان این امکان را می‌دهد که به صورت واقعی‌تر با مفاهیم علمی و آزمایش‌های پیچیده در تعامل باشند.

 

واقعیت مجازی پزشکی (Medical VR)

دسته هفتم واقعیت مجازی پزشکی است. یکی از تخصصی‌ترین کاربردهای VR در حوزه پزشکی است. در این دسته، شبیه‌سازی‌ها و محیط‌های مجازی به پزشکان و کادر درمان امکان می‌دهد تا در شرایط ایمن تمرین کنند و مهارت‌های خود را تقویت کنند. در زمینه پزشکی از VRبرای اهداف بسیار زیادی استفاده می شود، تا این حد که آن را می توان جزو دسته های واقعیت مجازی به شمار آورد. در کسب‌ و کارهایی که دقت و ظرافت حرف اول را می زند و رویکردهای مهمی نسبت به مشکلات دارد، محیط‌ های مجازی فواید قابل توجهی را ارائه می‌کنند. از آشکار ترین مزایای آن این است که پزشکان و پرستاران می توانند در محیطی امن، در شبیه سازی های دوره های خود غوطه ور شوند. برای مثال برای انجام عمل های جراحی با زمان واقعی، توسط VRآموزش ببینند. این محیط ها بسته به حرفه افراد در رده های پزشکی متفاوت می شوند و با ارائه آناتومی انسانها و حیوانات، منجر به درک بهتر وضعیت کاری می شوند. علاوه بر واقعیت مجازی های بخش پزشکی، مراجعان نیازمند به توانبخشی، درمانهای مربوط به روان و غیره می توانند از این بخش از واقعیت مجازی بهره مند شوند.

• ابزارهای تخصصی واقعیت مجازی پزشکی

• • شبیه‌سازهای VR برای جراحی

از هدست‌های مخصوص و نرم‌افزارهایی مانندOsso VR و Touch Surgery استفاده می‌شود که به پزشکان امکان می‌دهند جراحی‌های پیچیده را شبیه‌سازی کنند.

• • تجهیزات توانبخشی و درمانی با VR

 دستگاه‌هایی که با استفاده از هدست و حسگرهای حرکتی، به بیماران در مراحل توانبخشی و بازتوانی کمک می‌کنند.

 

 

• کاربردهای VR پزشکی

• آموزش جراحی و شبیه‌سازی‌های پزشکی

با استفاده از VR، پزشکان و دانشجویان پزشکی می‌توانند به تمرین‌های شبیه‌سازی شده در محیط‌های مجازی بپردازند.

• درمان‌های توانبخشی و روان‌درمانی

VR به بیماران کمک می‌کند که در محیطی آرام و کنترل‌شده به درمان‌های توانبخشی و روان‌درمانی بپردازند.

 

پیشرفت‌ها و چالش‌های آینده در VR

فناوری واقعیت مجازی (VR) همچنان در حال تحول و گسترش است و هر روز کاربردها و توانایی‌های جدیدتری به آن افزوده می‌شود. با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، هنوز چالش‌های بزرگی پیش روی این فناوری قرار دارد که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم. چالش‌هایی نظیر قیمت بالای تجهیزات، نیاز به فضای فیزیکی مناسب و اثرات طولانی‌مدت استفاده از VR روی سلامت انسان همچنان مطرح است.

• افزایش واقع‌گرایی با کمک هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

یکی از بزرگ‌ترین اهداف VR، افزایش واقع‌گرایی و تعامل طبیعی با محیط‌های مجازی است. استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در VR، باعث شده که سیستم‌ها بتوانند رفتارهای کاربر را به‌دقت تحلیل کرده و واکنش‌های مجازی را به گونه‌ای تنظیم کنند که کاملاً طبیعی به نظر برسند. به‌عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند آواتارهای تعاملی با توانایی‌های واقعی‌تر و شخصیت‌های هوشمند ایجاد کند که قادر به تعامل با کاربران به شکلی منسجم و واقع‌گرایانه هستند. این پیشرفت‌ها به‌ویژه در حوزه‌های بازی‌های واقعیت مجازی، آموزش‌های شبیه‌سازی، و حتی درمان‌های روان‌شناسی تاثیرگذار خواهند بود.

• شبکه‌های 5G و افزایش کیفیت تجربه‌های VR

شبکه‌های 5G یک تحول اساسی در انتقال اطلاعات و کاهش تأخیر دارند که مستقیماً روی تجربه‌های VR تأثیر می‌گذارد. با افزایش سرعت اینترنت و کاهش تأخیر، کاربران می‌توانند از محیط‌های مجازی گسترده‌تر و تجربه‌های تعاملی پیچیده‌تری بهره ببرند. 5G به توسعه و گسترش واقعیت مجازی مشارکتی کمک شایانی می‌کند؛ زیرا امکان می‌دهد که افراد از مکان‌های مختلف و بدون تأخیر با هم ارتباط برقرار کنند. این فناوری به شرکت‌ها اجازه می‌دهد که جلسات و رویدادهای بزرگ را در فضای VR برگزار کنند و کاربران نیز بدون تجربه وقفه از این رویدادها بهره ببرند.

 

 

• چالش سلامت جسمی و روانی کاربران

تجربه‌های VR، با وجود مزایای فراوان، ممکن است تأثیرات منفی روی سلامت کاربران داشته باشند. حالت تهوع VR یا سرگیجه حرکتی که ناشی از عدم هماهنگی حرکات سر و تصویر مجازی است، یکی از چالش‌های جدی این فناوری به شمار می‌رود. مطالعات نشان می‌دهند که استفاده طولانی‌مدت از هدست‌های VR می‌تواند باعث افزایش خستگی چشم، کاهش تمرکز و ایجاد اختلالات خواب شود. علاوه بر این، برخی از کاربران ممکن است دچار اعتیاد به واقعیت مجازی شوند که می‌تواند بر روابط اجتماعی و سلامت روان آن‌ها تاثیر منفی بگذارد. حل این چالش‌ها نیازمند توسعه هدست‌های بهبود‌یافته، با قابلیت تطبیق سریع‌تر و کاهش تأخیر بین حرکات واقعی و تصویر مجازی است.

• هزینه‌های بالای تجهیزات و دسترسی محدود

گرچه هزینه‌های تولید هدست‌ها و ابزارهای VR در سال‌های اخیر کاهش یافته، اما همچنان برای عموم مردم قیمت بالایی دارند. علاوه بر هدست، کاربران اغلب به سخت‌افزارهای اضافی نظیر رایانه‌های پرقدرت و فضای فیزیکی مناسب برای استفاده از VR نیاز دارند. این محدودیت‌ها به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه یا جوامعی با درآمد کمتر، باعث کاهش دسترسی به این فناوری می‌شود و بر گسترش استفاده از VR تأثیر می‌گذارد.

• نیاز به افزایش امنیت و حریم خصوصی

فناوری VR به دلیل استفاده از داده‌های شخصی و حرکت‌های کاربر، مسائل مهمی در زمینه امنیت و حریم خصوصی ایجاد کرده است. با توجه به این که VR به جمع‌آوری داده‌های مربوط به حرکات بدن و حتی جزئیات چهره می‌پردازد، حفظ امنیت این اطلاعات حیاتی است. اگر این داده‌ها به دست افراد ناشناس یا هکرها بیافتد، می‌تواند امنیت کاربران را تهدید کند. شرکت‌های فعال در حوزه VR نیاز دارند که راهکارهای قوی‌تری برای حفاظت از داده‌ها ارائه دهند و اطمینان حاصل کنند که حریم خصوصی کاربران به خطر نمی‌افتد.

 

 

• طراحی محتوای چندمنظوره و تعاملی

یکی از چالش‌های کلیدی در VR، طراحی محتوایی است که بتواند نیازهای مختلف کاربران را برآورده کند. تولید محتوای تعاملی و همه‌جانبه برای کاربردهای متنوع مانند آموزش، تفریح، سلامت، و تجارت به بودجه و زمان زیادی نیاز دارد. علاوه بر این، باید توجه کرد که تجربه‌های مجازی بایستی به‌گونه‌ای طراحی شوند که برای کاربران مبتدی و حرفه‌ای به یک اندازه جذاب و قابل استفاده باشند. توسعه‌دهندگان محتوای VR با ایجاد ابزارهای خلاقانه‌تر و انعطاف‌پذیرتر می‌توانند به رشد این فناوری و جذب کاربران بیشتر کمک کنند.

 

نتیجه‌گیری

فناوری واقعیت مجازی با وجود چالش‌های موجود، به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌های قرن بیست و یکم شناخته می‌شود که می‌تواند در بسیاری از حوزه‌ها تحول ایجاد کند. پیشرفت‌های جدید در شبکه‌های 5G، هوش مصنوعی، و توسعه هدست‌های پیشرفته، راه را برای تجربه‌های واقعی‌تر و کاربردهای گسترده‌تر هموار می‌کند. با این حال، موفقیت این فناوری نیازمند توجه به چالش‌های امنیتی، سلامت جسمی و روانی، و دسترسی همگانی است. اگر صنایع مختلف بتوانند با همکاری محققان و توسعه‌دهندگان، این چالش‌ها را به‌درستی مدیریت کنند، آینده‌ای روشن برای VR پیش رو خواهد بود که به عنوان بخشی از زندگی روزمره و حرفه‌ای افراد پذیرفته خواهد شد.

 

 

منبع:[Virtual Reality (VR) Technology (Part Two) –]