واقعیت ترکیبی چیست؟ ترکیب بیسابقهای از جهان فیزیک و دیجیتال
سال 2016 به دلیل نفوذ و بکارگیری فناوری واقعیت مجازی (Virtual Reality) در هدستها، سال شاخصی است. در این سال، شرکتهایی چون HTC و Oculus محیطهای واقعیت مجازی (VR) خود را به بازار عرضه کردند. شرکت HTC و حتی شرکت سونی بطور کامل و همه جانبهای به این فناوریها روی آوردند. اما واقعیت این است که VR و AR هر دو، حتی در سال 2017 هم با توجه به روند رشد فزآینده فناوریها، اهمیت خود را از دست دادند. زیرا روشها و امکانات آسانتر و پیشرفتهتر Mixed Reality یا واقعیت ترکیبی است.
اصطلاح واقعیت مخلوط یا واقعیت ترکیبی که گاهی هم به آن Hybrid Reality گفته میشود، نتیجه ترکیب دنیای فیزیکی با دنیای دیجیتال است. واقعیت ترکیبی تکامل بعدی در تعامل انسان، با کامپیوتر و محیط پیرامون است و محدودیتهای فیزیکی و مادی انسان را که قبلاً غیرقابل عبور به نظر میرسید، به گونه شگفتآوری باز میکند. با پیشرفت در بینایی کامپیوتری، توان پردازش گرافیکی، فناوریهای مربوط به نمایشگرها و عینکهای واقعیت مجازی، سیستمهای ورود اطلاعات به گونهای طبیعیتر و زندهتر برای کاربران امکانپذیر شده است. در دهههای گذشته رابطه بین ورودیهای انسانی و ورودیهای کامپیوتری به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است. ورودیهای انسانی از طریق ابزارهای مختلف شامل صفحه کلید، حرکات، لمس، قلم و خودکار، صدا و حتی ردیابی حرکات اندام انسان انجام میشود. امروزه حتی یک رشته تحصیلی نیز در این زمینه یعنی تعامل انسان با کامپیوتر یا HCI وجود دارد.
Human-computer Interaction دانش و فناوری ویژهای برای مطالعه، طراحی، اجرا و ارزیابی سامانههای محاسباتی درگیر در روابط مابین کاربر انسانی از یکسو، کامپیوترها و ابزارهای هوشمند نرمافزاری از سوی دیگر است.
واقعیت مجازی (VR)
واقعیت مجازی کاربران را در یک محیط دیجیتال کاملاً مصنوعی غوطهور میکند. شما از سوی سختافزارهای مختلف کاملاً در آن محیط قرار خواهید گرفت. همانند فیلم Ready Player One.
در واقع واقعیت مجازی ابزار یا فناوری خاصی است که با کمک کامپیوتر قادر به شبیهسازی یک محیط بیرونی است. در واقعیت افزوده اما کاربر خود در جهانی قرار میگیرد که قصد دارد آن را شخصاً تجربه کند. این فناوری مستلزم استفاده از انواع حسگرهای بینایی، شنوایی و گاهی لمسی است تا در نهایت امکان تعامل یا ارتباط متقابل میان کاربر و سیستم فراهم آید.
واقعیت مجازی معمولاً نیازمند یک صفحه نمایش درسر (HMD) است که شما میتوانید آن را روی سر قرار دهید. به نحوی که صفحه نمایش درست روبروی چشمان شما قرار گیرد. سیستمهای دیگر نیازمند انواع هدستها و انواع سنسورهاست تا با شبیهسازی صدا و حرکت امکان شناوری کامل در محیط ساخته شده را برای کاربر فراهم آورد.
در تعامل با دستگاه مجهز به واقعیت افزوده، در واقع شما به عنوان کاربر درون صحنهای یا هر چیزی قرار میگیرید که دستگاه قرار است به شما نشان دهد و همزمان با حرکت سر یا گاهی حرکت بدن در محیط اطراف، تصویری که مشاهده میکنید نیز بطور همزمان و هماهنگ دچار تغییر میشود.
در واقع دستگاه واقعیت مجازی مغز و سیستم ادراکی شما را فریب میدهد. به نحوی که شما باور کنید در مکان خاصی قرار دارید که در دنیای واقعی و فیزیکی در آن قرار ندارید.
اما مشکل درست در اینجا است که واقعیت مجازی نمیتواند بطور کامل شما را چنان فریب دهد که عمیقاً باور کنید در آن مکان هستید. به هر حال مغز شما خواهد یافت که شما در یک فضای اشتباه یا محیط غیرواقعی قرار دارید. به عنوان مثال تصور کنید که در فضای واقعیت مجازی شما در یک سفینه فضایی قرار دارید که این سفینه رو به سوی سیارکها شناور است. دید یا ادراک بصری شما میگوید که در محیط اطرافتان وضعیت نگران کنندهای هست که باید اقدامی کنید. اما بدنتان همچنان در همان نقطهای که بوده، ثابت است. این تضاد ایجاد شده میان نیاز به فرار و ثبات بدن در یک نقطه سبب میشود که کاربر دچار نگرانی، اضطراب شَدید و حتی گاهی تهوع شود.
واقعیت افزوده (AR)
واقعیت افزوده (Augmented Reality) اشیای مجازی را در محیط دنیای واقعی همپوشانی میکند. این کار معمولاً با گوشیهای مختلف همراه با دوربینهای گوشی اتفاق میافتد. یعنی کاربر غالباً وابسته به یک گوشی هوشمند است.
AR یا واقعیت افزوده فرآیند قرار دادن عناصر مصنوعی در چشماندازی از جهان مادی اطراف است. به این معنا که ورودی و خروجی حسگرهای کامپیوتری مانند عناصر گرافیکی، دادههای GPS، دادههای صوتی و دادههایی مانند آن، برای تقویت تجربه محیط مادی به آن افزوده یا چسبانده میشود.
در فناوری واقعیت افزوده، هنگامی که شما به یک دستگاه مجهز به واقعیت افزوده نگاه میکنید، خواهید دید که دنیای فیزیکی را با اطلاعات اضافهای که میتوانید با آن ارتباط متقابل برقرار کنید، پوشش داده و چیز یا چیزهای به آن افزودهاید.
AR یک فناوری است که در حال حاضر در نمایشهای واقعی تلویزیونی و فیلمها بکار گرفته میشود. اما اخیراً محبوبیت آن را میتوان در گجتهایی چون عینکهای گوگلی و اپلیکیشن پوکمون گو مشاهده کرد.
واقعیت ترکیبی (MR)
واقعیت مخلوط یا ترکیبی، اشیای مجازی را به دنیای واقعی متصل میکند و کاربر را قادر میسازد تا با اشیای مجازی تعامل داشته باشد.
در واقع واقعیت ترکیبی که به عنوان Hybrid Reality هم شناخته شده، ترکیبی از بهترین امکانات فناوریهای واقعیت مجازی و واقعیت افزوده است. با استفاده از این قابلیت و در چنین محیطی، کاربران میتوانند به آسانی و در آن واحد از دنیای واقعی و مجازی هر دو عبور کنند.
برخلاف واقعیت مجازی که شما را در محیط خاصی قرار میدهد و همه چیز را به جهان واقعی کاربر اتصال میدهد، فناوری واقعیت ترکیبی از طریق تقلید رفتار طبیعی و تغییر چشمانداز کاربر همچنان که امکان ارتباط با عناصر محیطی وجود دارد، امکان تعاملاتی به مراتب واقعیتر را نیز ایجاد میکند.
فناوری واقعیت ترکیبی، محیط فیزیکی کاربر را اسکن میکند و سپس یک نمایش سه بُعدی از محیط اطراف او نمایش میدهد. این قابلیت از واقعیت مجازی بسیار متفاوت است. زیرا کاربر را در دنیای دیگری غوطهور نمیکند بلکه فقط امکان تعامل سادهتر با محیطی که چیزهایی بر آن افزوده شده، برای کاربر فراهم میکند.
همچنین با استفاده از لنزهای شفاف، اصوات فضایی و حسگرهایی که موقعیت مکانی و روابط فضایی کاربر را نشان میدهند، به او کمک میکند تا دریابد چگونه از عناصر مختلف درون اتصالات استفاده کند.
کاربرد واقعیت ترکیبی
ممکن است به نظر برسد که سخن ما درباره واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و واقعیت ترکیبی به عنوان فناوریهای بسیار جذاب فقط برای بازیها باشد. اما استفاده از واقعیت ترکیبی زمینههای متفاوتی را در برمیگیرد.
ارتباطات، گفتگوی نزدیک از راه دور (Holoportation)
آیا تاکنون از Holoportation چیزی شنیدهاید؟ این فناوری، نوع جدیدی از فناوری ضبط و ثبت سه بُعدی است که اجازه میدهد تا بازسازی، فشردهسازی و انتقال مدلهایی از افراد، با کیفیت سه بُعدی، در هر نقطه از جهان و در زمان واقعی امکانپذیر باشد. فناوری هولوپورت، مایکروسافت را واداشت تا به فکر ارائه نسل جدیدی از روشهای مدرن مکالمه از راه دور برای کابران هولولنز خود باشد.
در این روش مجموعهای از دوربینها اطراف یک اتاق نصب میشوند که تمامی اشکال و حرکات فرد را ردیابی و ضبط کرده و سپس به صورت یک مدل سه بعدی و در زمان واقعی، به هم مونتاژ یا الصاق میکند. در واقع این سیستم با ترسیم نقشه حرکتی فرد و ارسال آن به صورت تصاویر سه بعدی به فردی ارسال میشود که از هولولنز استفاده میکند.
کاربرانی که از شهرها و کشورهای دور با هم ارتباط برقرار میکنند، با این روش میتوانند با فرد مورد نظرشان، به گونه ملموستری، به گونه رودررو هر چند بطور مجازی، ملاقات کرده و گفتگو کنند. هرلولنز مایکروسافت که با عنوان پروژه تحقیقاتی بارابو در دست توسعه است، اولین صفحه نمایش یا دستگاه نمایشگر روی سر HMD است که روی پلتفرم واقعیت ترکیبی در سیستم عامل ویندوز 10 اجرا شده است. این نمایشگر روی سر کاربر قرار میگیرد یا به صورت نوعی کلاه ایمنی پوشیده میشود. این دستگاهها دارای نمایشگر اپتیک کوچکی در برابر یک یا هر دو چشم کاربر است.
HMD از ابتدا در فناوریهای واقعیت مجازی کاربردهای بسیاری داشته است از جمله در انواع بازیها، صنایع هواپیمایی، مهندسی و صنایع پزشکی. اما محققان در شرکت مایکروسافت، از سال 2016 تاکنون در تلاشاند تا با بکارگیری فناوری واقعیت ترکیبی، محدودیتهای مکانی انسان را پشت سر بگذارند. اگر واقعیت ترکیبی به گونهای که گفته شد، در سطح گسترده محقق شود، ما شاهد ظهور پدیدهای به نام گفتگوی تصویرهای هولوگرافیک با هم خواهیم بود. این به آن معنا است که شما میتوانید در فضای هولوگرافیک با دوستانی از هزاران کیلومتر از شما دورترند، ارتباط بسیار نزدیکی برقرار کنید.
واقعیت ترکیبی و آموزش
تصور کنید که در کلاس زیستشناسی نشستهاید و بدون اینکه نیازی باشد از جای خود تکان بخورید، قورباغهای را در دست خود گرفته و میتوانید در زمان واقعی آن را تشریح کنید. از آن بالاتر تصور کنید در درس آناتومی انسان و تشریح اعضای بدن، برای دانشجویان پزشکی، شما بتوانید در زمان واقعی، بدن انسان را تشریح کنید.
در نهایت روشن است که استفاده از فناوری واقعیت ترکیبی در تمام زمینهها حد و مرزهای بسیاری را درخواهد نوردید. از ورزش و موسیقی گرفته تا هنر، تلویزیون و سیستمهای آموزشی همه روشها را دچار تحولاتی بنیادین خواهد کرد. در واقع هر کاری و هر فعالیتی که انجام میدهیم، از سوی واقعیت ترکیبی میتواند دچار دگرگونی شود و به آرامی جایگزین دستگاههای تلفن و گوشیهای همراه و حتی جایگزین تلویزیون، لپ تاپ و تبلتهای شما شود. در واقع واقعیت ترکیبی فناوری جالبی است به معنی تحول در هر آنچه که شما مصرف میکنید!
واقعیت ترکیبی و سرگرمی
تصور کنید که تماشای مسابقات NBA یا برقرار کردن ارتباط متقابل با بازیکنان یا طرفداران این بازیها در زمان واقعی بدون اینکه نیازی باشد از جایتان بلند شوید، چگونه پدیدهای خواهد بود؟ همچنین تصور کنید که این پدیده انقلابی در سینما چه تحولی در پی خواهد داشت.
منابع
- میترا اسدنیا. مجله دانستنیها.
