واقعیت افزوده چیست؟ انواع عینک ها و کاربردها
واقعیت افزوده یا Augmented Reality در واقع به روشهایی گفته می شود که در آن به تصویر دنیای پیرامون ما، اطلاعات و ویژگی های بیشتری به صورت تصویری یا متنی اضافه می کند که باعث افزایش شناخت و درک و سرعت عمل ما در آن محیط می شود. انسان توسط حواس خود دنیای اطرافش را درک می‌کند. ترکیب همزمان دنیای واقعی و تصاویر مجازی مفهوم واقعیت افزوده را شکل می‌دهد.
در واقعیت افزوده (AR) تصویر اولیه واقعیت موجود اطراف شما حفظ شده و اطلاعات حساسی توسط تصاویر تولید شده با کامپیوتر به آن اضافه می‌شوند. عناصر پیرامون عمدتاً توسط سنسورها دریافت شده و توسط کامپیوتر (موبایل یا تبلت) پردازش می‌گردد. سپس تولیدات کامپیوتری با یک رابط تعاملی با عناصر محیطی آمیخته می‌گردد، به طوری که به صورت یک دنیای یکپارچه دیده می‌شود. به موازات فناوری واقعیت افزوده (AR)، فناوری واقعیت مجازی (VR) وجود دارد. این فناوری با ایجاد یک محیط مجازی در جلوی چشمان کاربر و بر اساس حرکت سر و بدن آن محیط مجازی تعامل برقرار می‌کند.
تفاوت واقعیت افزوده و واقعیت مجازی
همانطور که اشاره شد واقعیت افزوده و واقعیت مجازی، هر دو مبتنی بر تصاویر ایجاد شده توسط کامپیوتر می‌باشند. بااین‌حال وجه تمایز این دو در این است که در واقعیت مجازی (VR) کلیه عناصر مشاهده شده توسط کاربر، ساخته شده توسط کامپیوتر هستند. اما در واقعیت افزوده (AR) بخشی از تصاویری را که کاربر مشاهده می‌کند، تصاویر واقعی محیط اطراف هستند و بخشی دیگر توسط کامپیوتر ساخته شده‌اند. با اینکه واقعیت مجازی (VR) نیازمند تجهیزات خاص خود می‌باشد، از واقعیت افزوده (AR) می‌توان با ابزارهای ساده‌تری مانند اپلیکیشن‌ها و نرم‌افزارهای قابل نصب بر روی تبلت‌ها و گوشی‌های هوشمند استفاده نمود که قابلیت افزودن امکانات واقعیت افزوده را دارند.
با نصب این نرم‌افزارها، تصاویر توسط دوربین گوشی هوشمند و سایر سنسورها (مانند میکروفون، GPS و…) به عنوان ورودی دنیای واقعی به نرم‌افزار واقعیت افزوده داده می‌شود، سپس پردازش تصویر انجام شده و متناسب با آن، اطلاعات دیجیتالی که می‌تواند تصاویر، صدا و … باشد قابل استفاده می‌باشد. علاوه بر آن امکان مشاهده محتوای واقعیت افزوده از طریق هدست‌های واقعیت افزوده AR مانند HoloLens نیز وجود دارد.
به عبارت دیگر هنگامی که یک فرد هدست واقعیت مجازی (VR) را بر روی سر خود نصب می‌کند، محیطی را مشاهده می‌کند که بر اساس تغییر موقعیت بدنش تغییر می‌کند و ذهن انسان پس از مدتی می‌پذیرد که در یک محیط واقعی قرار گرفته است. یک محیط واقعیت مجازی در هدست واقعیت مجازی توسط اپلیکیشن‌های اختصاصی آن به وجود می‌آید. علاوه بر این با استفاده از گجت‌های دیگر می‌توان حواس دیگر را نیز تحت تأثیر قرارداد تا با ادغام احساسات مختلف تجربه کاملتری برای کاربر بوجود آورد. محتوای فناوری واقعیت مجازی (VR) می‌تواند به دو شکل محتوای 360 درجه یا شبیه‌سازی باشد.
روش های بکارگیری واقعیت افزوده در اپلیکیشن‌ها
مکانیسم واقعیت افزوده در اپلیکیشن‌های موبایل و تبلت به چند دسته تقسیم می‌شوند:
- مبتنی بر الگو (Pattern Based): این اپلیکیشن‌ها معمولاً با شناسایی یک الگو توسط دوربین، محتوای دیجیتالی مرتبط با آن را در اختیار کاربر قرار می‌دهند. این الگو می‌توان یک تصویر یا لوگو باشد. به عنوان مثال هنگامی که در هر کجا با گوشی خود آرم یک هتل را اسکن می‌کنید، می‌توانید از ظرفیت هتل، امکانات آن، منو غذا و لیست قیمت‌های آن مطلع شوید. این الگو می‌تواند یک تصویر باشد. کاربرد این فناوری در حوزه گردشگری در حال توسعه است. شما می‌توانید با مشاهده تصاویر یک بروشور توسط دوربین، از مکان دقیق، مسیرهای دسترسی و امکانات موجود در هر مسیر اطلاعات کافی کسب نموده و سایر تصاویر مقصد سفرتان را ببینید.
- مبتنی بر مکان (Location Based): در این فناوری واقعیت افزوده، مکان جغرافیایی کاربر با استفاده از GPS بدست آمده و محتوا بر اساس مکان جغرافیایی کاربر نمایش داده می‌شود. به عنوان مثال فرض کنید برای خرید خانه‌ای وارد منطقه‌ای می‌شوید و با قدم زدن در هر خیابان، موارد قابل فروش و امکانات هر کدام از خانه‌ها نمایش داده می‌شود.
- مبتنی بر ژست های حرکتی (Gesture Based): در این فناوری با دوربین‌های متعدد و حرکات مختلف بدن تشخیص داده شده و دستورات را دریافت می‌کند.
تاریخچه واقعیت افزوده
کاربردهای واقعیت افزوده و واقعیت مجازی بسیار گسترده است. نخستین نمایشگر واقعیت افزوده یک ابزار پوشیدنی بود که روی سر قرار می‌گرفت و فرد می‌توانست تصاویر گرافیکی ایجاد شده توسط رایانه را تجربه کند. این مسیر تا دهه 90 میلادی به تدریج در حال توسعه و پیشرفت بود. در این زمان یکی از محققان شرکت بوئینگ برای نخستین بار واژه واقعیت افزوده را مطرح کرد. کاربردهای متنوع واقعیت افزوده در سال 1997 در حوزه‌های پزشکی، ساخت و تولید، فعالیت‌های مکانیکی و همچنین حوزه سرگرمی مورد توجه قرار گرفت و پس از آن استفاده از ترکیب تصاویر گرافیکی و دنیای واقعی روی تصاویر دوربین‌ها رایج گردید.
در حال حاضر در صنایع مختلف از امکانات فناوری واقعیت افزوده AR برای به اشتراک‌گذاری دانش، آموزش، مدیریت اطلاعات و سازماندهی جلسات دور استفاده می شود.
انواع روش‌های ارائه محتوای واقعیت افزوده
- واقعیت افزوده از نوع ویدیو: فرض کنیم سرمقاله ای که توسط سردبیر یک نشریه قرائت شده است در ماهنامه درج شده است. و کاربر تمایل دارد این سرمقاله را از زبان سردبیر به صورت ویدیویی مشاهده کند. که با واقعیت افزوده این ویژگی امکان پذیر خواهد بود. بدین شکل که کاربر نرم افزار موبایل را اجرا کرده و با نگاه داشتن دریچه دوربین بر روی تصویر سردبیر، کلیپ مرتبط با آن از سرور دریافت و شروع به پخش می کند.
- واقعیت افزوده از نوع سه بعدی: در این حالت کاربر عملیات مثال قبل را اجرا کرده، و به محض اسکن تصویر محصول، محصول بصورت کاملا سه بعدی قابلیت مشاهده بوده و کاربر می تواند محصول را از زوایای مختلف مشاهده نموده و یا حتی درب محصول را باز نماید. یا مسابقه ای در ماهنامه عنوان شده که با مشاهده آن از نگاه واقعیت افزوده، فرم پاسخ به مسابقه باز شده و کاربر آن را تکمیل و ثبت می نماید.و دیگر نیازی به ارسال پیامک یا ایمیل وجود نداشته و همه ی مسابقات خیلی برنامه ریزی شده اجرا خواهند شد.
- واقعیت افزوده از نوع کاتالوگ: در این حالت، به کاربر اطلاعات تکمیلی مرتبط با
محصول را نمایش داده و کاربر قادر به تصمیم گیری بهتر و سریعتری خواهد بود.
کاربردهای واقعیت افزوده و واقعیت مجازی
از قابلیت‌های واقعیت افزوده در واقعیت مجازی در حوزه شهر هوشمند استفاده بسیاری می‌گردد. این فناوری با بهبود تجسم المان‌ها، روند برنامه‌ریزی و توسعه شهری را از نقشه‌ها و ماکت‌ها، به تخیل و ابتکار و مقایسه سناریوهای مختلف در زمان کمتر واگذار کرده است. علاوه بر این، در مقایسه با سناریوهای مختلف برنامه‌ریزی شهری، تکنولوژی VR برای دقت در مسائلی که از چشم دور می‌ماند، استفاده می‌شود.
بیشترین قابلیت AR در VR در آموزش است. در کلاس‌های آموزشی با این فناوری بهره‌وری زمانی افزایش یافته و با تجسم و تعامل کاربر با عناصر موجود و شبیه‌سازی شده، فرایند آموزش جذابتر و ساده‌تر می‌گردد. این قابلیت‌ها موجب گردیده این فناوری در حوزه آموزش‌های تخصصی و خطرناک مانند حوزه نظامی و پزشکی توسعه یابد.
این فناوری در حوزه کسب و کار نیز نفوذ پیدا کرده است. شما می‌توانید با اپلیکیشن‌های AR/VR به راحتی بدون اینکه به فروشگاه بروید، لباس‌های مختلف را امتحان کنید، تغییر دکور خانه را تغییر دهید یا در خانه‌ای که هنوز ساخته نشده قدم بزنید. فروشگاه‌ها نیز با این فناوری در فضای بسیار کمتر می‌توانند محصولات خود را ارائه نمایند. در حوزه بازاریابی و تبلیغات این فناوری با ایجاد محیط متفاوت می‌توانند تجربه فراموش نشدنی برای مشتریان بالقوه خود خلق نمایند.
اکنون این فناوری در حال توسعه در حوزه پزشکی، درمان بیماری‌های روانشناسی (وحشت، اضطراب، اختلالات عصبی و…)، در کشاورزی (کنترل رشد گیاهان، نظارت بر تجهیزات و…)، گردشگری و سایر حوزه‌های مختلف است.
این فناوری با ایجاد تجربه متفاوتی از مسیر گذشته، نوید آینده‌ای هوشمند را برای انسان‌ها می‌دهد. بطوری که قرار است در خودروهای آینده شرکت هیوندای از واقعیت افزوده برای هدایت راحت تر راننده استفاده شود.
برترین های عینک واقعیت افزوده در سال 2019:
- hololens
- Meta 2 AR
- Magic Leab one
- Epson Moverio
- Vuzix blade
- google glass
در ادامه چند نمونه از اپلیکیشن های واقعیت افزوده در واقعیت مجازی را معرفی خواهیم کرد:
اپلیکیشن واقعیت افزوده VR ONE AR
ساخت شرکت زایس می باشد و با استفاده از یک مکعب کاغذی تشخیص داده می شود. در این بازی بر روی هر ضلع مکعب یک موجود سه بعدی قرار دارد و با حرکت دادن آن کاملا می توانید همه قسمت های آن را ببینید.
در این بازی ابتدا باید برگه الگوی دو بعدی را بر روی زمین قرار داده و با این اپلیکیشن به آن نگاه کنید.
بارکد دوبعدی الگوی مربوطه را از لینک زیر دانلود کنید و بر روی کاغذ چاپ کنید. سپس با قراردادن گوشی در درون هدست و اجرای نرم افزار مذکور با هدست به این الگو نگاه کنید تا تصویر قلعه بر روی کاغذ نمایان شود.
تصویری از نمای بازی:
اپلیکیشن بازی واقعیت افزوده Peronio
در این بازی نیز هم می توانید الگوی رومیزی مربوط به بازی را پرینت کنید و بر روی میز قرار دهید و با عینک به آن نگاه کنید و هم می توانید الگوی مخصوص مانیتور را دریافت کنید و با نگاه کردن توسط عینک واقعیت مجازی به مانیتور، بازی را مشاهده کنید.
بازی واقعیت افزوده Ghost Hunters: VR-AR game
در این بازی شما باید ارواح سرگردان که به صورت واقعیت افزوده به اتاق شما اضافه شده اند را مورد هدف قرار دهید.