فناوری امروز، فاصله ی بسیاری از روزگار دیسک های مقوایی نازک برجسته بینی یا View-Master (برجسته بینی یا stereoscopشیوه‌ای است برای ایجاد تصور سه بعدی در بیننده به وسیله ی دید دوچشمی) دارد. در واقع، به لطف سرمایه گذاری های کلان غول هایی مانند فیسبوک، گوگل، سامسونگ روی فناوری های ارزش آفرین ما هر روز بیش از پیش شاهد رشد فناوری های مبتنی بر واقعیت مجازی و واقعیت افزوده هستیم.
در این مقاله، در ابتدا درباره ی تفاوت واقعیت مجازی و واقعیت افزوده و واقعیت ترکیبی از جنبه های ظریف موضوع صحبت می کنیم. (تفاوت VR ، AR و MR).
سپس با نگاهی گذرا به گذشته، تاریخچه واقعیت مجازی، واقعیت افزوده را بررسی کرده و چگونگی تکامل VR و AR را بررسی می کنیم.
در پایان نیز ارزیابی می کنیم که آن ها چگونه با واقعیت های امروزی منطبق می شوند. همچنین تاثیر آن ها در آینده را نیز بررسی می کنیم.
واقعیت مجازی (VR) چیست؟
واقعیت مجازی (Virtual Reality) یا VR یک تجربه شبیه سازی شده و غوطه وری (یک جهان سه بعدی مجازی پیرامون شما) است که توسط دستگاهی به چشم کاربر می رسد.
تصور کنید در حالی که در زیرزمین خود نشسته اید، در خیابان های کشوری دیگر در حال قدم زدن باشید. تنها به یک هدست نیاز درید که از طریق منظره یاب شما را به یک شبیه سازی تبدیل می کند. این دقیقا همان چیزی است که VR نوید آن را می دهد.
واقعیت مجازی چگونه کار می کند؟
Mattel’s View-Master به عنوان یک تجربه هیجان انگیز در دهه 1960 معرفی شد. امروزه VR نسخه پیشرفته آن اثر نمایشی برجسته بینی است. VR به مجموعه ای از لنزها که روی یک هدست قرار می گیرند نیاز دارد. همچنین یک دستگاه نیز برای ذخیره یا محاسبه ی تجربه باید نصب شده باشد.
قابلیت های VR بسته به دستگاه و نوع هدست مورد استفاده متفاوت است. کاربر می تواند با استفاده همزمان از یک دستگاه کنترل از راه دور و هدست، با اشیا سه بعدی در فضا ارتباط برقرار کند. می توان در بازی های VR یا رابط های مجازی و همچنین در برنامه ها نیزهم مورد استفاده قرار گیرد.
تاریخچه واقعیت مجازی (VR) و تکامل آن در طول زمان
هدف ما تولید تجربه 360 درجه ای غوطه وری کامل است. برای رسیدن به هدف خود لحظه ای تمرکز را از موضوع VR بر می داریم.
اکنون می توانیم استدلال کنیم که واقعیت مجازی از “نقاشی های دیواری 360 درجه (یا نقاشی های پانوراما) از قرن نوزدهم آغاز شده است.” همان گونه که جامعه واقعیت مجازی در مورد تاریخچه واقعیت مجازی خود بیان می کند.
ما از یک شبیه ساز پرواز زودهنگام (1929)، به اولین نمایشگر VR Head Mounted Morton در 1960، به Neo که همه دنیا را به عنوان یک شبیه سازی درون یک ماتریس در سال 1999 تجربه می کند، منتقل شدیم.
کدام شرکت ها امروز بازار VR را رهبری می کنند؟
در سال 2014 گوگل از Google Cardboard استفاده کرد. این هدست از تلفن هوشمند برای هدایت تجربه VR استفاده می کند.
سامسونگ یک سال بعد از Gear VR رو نمایی کرد. در این هنگام رقابت جدید واقعیت مجازی به طور رسمی آغاز شد. Oculus VR رسماً درسال 2014 خریداری شد. سپس به خانواده فیس بوک پیوست. هدف آن تسلط بر طیف سطح بالایی از هدست واقعیت مجازی بود.
واقعیت افزوده (AR) چیست؟
تکنولوژی واقعیت افزوده (Augmented Reality) یا AR همانگونه که از نامش پیداست، درک ما از جهان پیرامونمان را با افزودن المان های کامپیوتری، عکس ها یا دیگر عناصر چند رسانه ای افزایش می دهد.
تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) چگونه کار می کند؟
امروزه تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) فقط به یک گوشی هوشمند با دوربین و اپلیکیشن واقعیت افزوده (AR) نیاز دارد. عملکرد آن به دو عنصر کلیدی وابسته است.
یکی ظرفیت دوربین برای ضبط محیط اطراف شما هنگام حرکت. دیگری نرم افزاری که تصاویر یا محتوای تولید شده توسط رایانه را محاسبه و تولید می کند.
یک نمونه عالی برای نمایش کاربرد واقعیت افزوده درعمل، برنامه واقعیت افزوده اخیر IKEA است. افراد می توانند اتاق یا هر مکان دیگری را با برخی از مبلمان این برند تصور کنند.
طراحان و معماران می توانند به وضوح از این روش جدید در مقیاس واقعی در زندگی حقیقی برای ایجاد اشیا بهره گیرند.
Michael Valdsgaard رهبر تحول دیجیتال در سیستم های بین IKEA اینگونه بیان می کند. “اکنون، فناوری جاه طلبی ما را جلب کرده است. تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) به ما دوباره توانایی تجربه خرده فروشی مبلمان را برای ایجاد زندگی روزمره بهتر می دهد.”
تاریخچه تکنولوژی واقعیت افزوده (AR)
تکنولوژی واقعیت افزوده از دهه های قبل تر خارج از علم و تخیلات نیز وجود داشته است. برای نمونه می توان نمایش اولین نشانگر خط زرد مجازی در بازی زنده NFL در سال 1998 و همچنین همپوشانی داده های نقشه برای کمک به شبیه سازی های پرواز ناسا یادآوری کرد.
در سال 1974، Myron Kruger پروژکتورها و دوربین های فیلمبرداری را در یک محیط تعاملی ترکیب کرد. امروزه این اتفاق را به عنوان تولد تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) می شناسیم.
با توسعه AR با ARKit و معرفی آن به مردم، تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) یک گام بزرگ به سمت پذیرش گسترده تر برداشت. ARKit یک چارچوب توسعه برای برنامه های واقعیت افزوده ایجاد شده برای آیفون ها وآیپد ها است.
ARkit در مقابل ARCore – جنگ بین اپل و گوگل برای سلطه AR
ARKit اپل برای iOS 11 وعده عمومی سازی توسعه محتوای تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) و مصرف انبوه را می دهد. این پاسخی مستقیم به ARCore Google است. بر خلاف اپل می توانند از دانش خود در فضای تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) استفاده کنند.
هر دو چارچوب طراحی و توسعه AR باعث ساده سازی و تسریع روند ایجاد و قرار دادن این فناوری در دست میلیون ها کاربر از گوشی های Android و iOS می شوند.
برنامه های مرتبط با تکنولوژی واقعیت افزوده هنوز در بازار انبوه جدید هستند. به همین علت خیلی زود است بگوییم این کیت های توسعه واقعا متفاوت هستند. با این تفاوت که هرکدام مختص سیستم عامل ها و مخاطبان اصلی خود هستند.
اکنون که دو شرکت برجسته فناوری – که 99 درصد از بازار گوشی های هوشمند را در اختیار دارند – چنین اقدامی عمومی را در پس تکنولوژی واقعیت افزوده انجام داده اند، باید آماده ی به هم خوردن دوباره صنایع باشیم.
هم رویش در زمینه واقعیت افزود آموزشی مختصر ولی مفید تهیه کرده است که ویدیو پیش نمایش را می توانید در نمایشگر زیر مشاهده بفرمایید. این ویدیو برای آشنایی با واقعیت افزوده بسیار مفید است.
جهت مشاهده جزئیات بیشتر و تهیه این آموزش روی لینک زیر کلیک نمایید
آموزش واقعیت افزوده با پایتون و OpenCV
واقعیت ترکیبی (MR) چیست؟
واقعیت ترکیبی (Mixed Reality) یا MR ، ترکیبی از تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) و تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) است. هدف آن ارائه ی بهترین ها در هر دو جهان است. به عنوان مثال، در حالی که از هدستی مانند VR استفاده می کند;تصاویر را در بالای محیط ما نیز به نمایش می گذارد. این نمایش از طریق یک نمای شیشه ای شفاف صورت می گیرد.
جنبه ی بسیار تعاملی واقعیت ترکیبی (MR) و دید واقعی که به محیط پیرامون ما می افزاید، باعث برجسته شدن آن شده است.
پیش تر فقط به کنترل از راه دور و صفحه نمایش تلفن وابسته بودیم. اکنون می توانیم از حرکات طبیعی بدن و انگشتان خود استفاده کنیم. و با محتوای یک تصویر سه بعدی که به نظر می رسد کاربر را احاطه کرده است ارتباط برقرار کنیم.
اپل و گوگل به وضوح در زمینه فناوری تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) پیشگام هستند. امروزه چشم انداز واقعیت ترکیبی (MR) به نفع مایکروسافت (HoloLens) است. Magic Leap به طور گسترده تأمین مالی شده است(که تاکنون فقط یک نسخه ی نمایشی مفهومی است).
Microsoft HoloLens و Magic Leap – دو پادشاه مسابقه واقعیت ترکیبی
Microsoft HoloLens
علی رغم شکست تجاری Google Glass، مایکروسافت از امتحان “رایانه هولوگرامی” خود در بازی واقعیت ترکیبی (MR) طفره نرفت.
“HoloLens” “شما را قادر می سازد تا با محتوای دیجیتال خود ارتباط برقرار کنید. همچنین با هولوگرام های جهان پیرامون خود نیز تعامل داشته باشید.”
Magic Leap
Magic Leap به عنوان یکی از بودجه های ابتدایی شرکت های پیش تولید، سرمایه گذاری مورد حمایت Google یکی از محرمانه ترین پروژه های صنعت فناوری تاکنون است. مدیرعامل Rony Abovitz، آن را “واقعیت سینمایی – یک تغییر کامل در محاسبات بصری” می نامد.
برای مقابله با چالش طراحی برای محیط های تعاملی این شرکت فناوری واقعیت ترکیبی، از بهترین سیستم های تکنولوژی واقعیت مجازی و پیشرفته استفاده می کند.
عینک های هولوگرامی از سیگنال دیجیتالی نوری پویا استفاده می کنند. تصاویر را مستقیماً در چشم قرار می دهد. همچنین مغز را “فریب” می دهد تا فکر کند واقعی است. نتیجه ای که بدست می آید یک تجربه ی غنی تر و باور پذیرتر است.
VR, AR و MR چگونه روشی که ما دنیا را می بینیم و تجربه می کنیم را دوباره تعریف می کنند؟
تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) برای سرگرمی و مصرف رسانه های جمعی
یکی از برندگان مشهور ظهور تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) صنعت سرگرمی است.
Lego Star Wars 360 Experience یکی از نمونه های پذیرفته و پیاده سازی شده ی عالی در واقعیت مجازی است. تجربه دیدن قصه گویی را به روشی کاملاً متفاوت برای بینندگان فراهم می کند.
هنگامی که اولین هدست مستقل VR (که نیازی به اتصال تلفن یا رایانه به آن نیست.) معرفی شد، غول فناوری فیسبوک با برنامه خود برای عمومی کردن تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) ، آماده ی رقابت شد.
تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) تقریباً یک شبه Nintendo – یک شرکت صد ساله – را تغییر داد.
Pokemon Go در سال 2016 به یک موفقیت انفجاری دست پیدا کرد. تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) با افزودن آن هیولاهای کوچکی که از صفحه نمایش گوشی های هوشمند ما بیرون می آیند، واقعیت ما را “حرکت” می دهد.
واقعیت ترکیبی یا واقعیت ادغام شده است؟ ترکیب احساسات.
تفاوت واقعیت مجازی و واقعیت افزوده با تکنولوژی واقعیت ترکیبی واضح نیست. به همین علت تعریف آینده خود را دشوار می بیند.
درست مانند تکنولوژی واقعیت مجازی(VR)، واقعیت ترکیبی (MR) از یک هدست برای شروع تجربه کردن استفاده می کند.
اما دستگاه های واقعیت ترکیبی با سخت افزار معمولی VR متفاوت هستند. آن ها از عینک های شفاف نصب شده مانند Google Glass استفاده می کنند. این به ما اجازه می دهد در دنیای واقعی ثابت بمانیم. واقعیت مجازی با واقعیت واقعی ترکیب شده است.
واقعیت ترکیبی (MR) مانند تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) محتوای دیجیتالی و شبیه سازی ها را بالاتر از آنچه که معمولاً می بینیم، قرار می دهد.
تجربه های تکنولوژی واقعیت ترکیبی امکان تعامل فیزیکی با شبیه سازی ها را ایجاد می کند. این تعاملات به روشی است که هنوز AR نمی تواند داشته باشد.
به جای اینکه فقط به صفحه ی گوشی وابسته باشید می توانید از بدن و دستگاه های کنترل از راه دور برای تعامل بیشتر با محیط استفاده کنید.
چشم انداز VR ، AR و MR در اعداد
کشش مالی شاخص کلیدی برای کشش تجربی خواهد بود. برای تحقق بخشیدن و دستیابی به پذیرش گسترده تر از کشش مالی بهره می گیریم.
سرمایه گذاران برجسته ای مانند Alphabet’s Google Ventures ، Alibaba و Andreessen Horowitz، پشتیبان Magic Leap هستند. تاکنون حدود 2 میلیارد دلار اعتبار سرمایه گذاری تکنولوژی واقعیت ترکیبی (MR) را بر عهده دارد.
بد نیست که سرمایه گذاری های عمده در شرکت های اصلی VR / AR امروز در بازار را بررسی کنیم.
ملاحظات طراحی شده برای واقعیت های جدید
طراحی برای VR ، AR و MR مترادف با ایجاد واقعیت های جدید است. این الگوی جدید ساخت، محتوای همه جانبه و چند بعدی قوانین و ملاحظات جدیدی را می طلبد. طراحی واقعیت افزوده، مجازی و البته واقعیت ترکیبی از مهارت های موجود اعم از طراحی بصری (سه بعدی، UI) تا تجربه طراحی (UX، محصول) و توسعه بهره می برد.
از درک آناتومی انسان، همدلی و صدا گرفته تا طراحی بصری و فراتر از آن – وقتی صحبت از طراحی خارج از بوم مستطیل شکل دو بعدی می شود; برای خلاقیت ها یک زمینه ی کاملا جدید ایجاد می شود.
طراحی سه بعدی و بصری
طراحان واقعیت مجازی هنگام تهیه تجارب همه جانبه و رابط کاربری، باید از روشی کاملا متفاوت استفاده کنند. به عبارت دقیق تر، آن ها باید بیرون از صفحه دو بعدی یا مستطیل فکر کنند. در عوض بوم خلاقانه خود را به عنوان یک فضای بی حد و حصر 360 درجه تصور کنند.
همه چیز سه بعدی می شود! در نتیجه، طراحان تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) بهتر است با استفاده از WebGL و سایر ابزارهای منبع باز با کارشناسان سه بعدی همکاری کنند. همچنین باید درک درستی از گرافیک های سه بعدی پیدا کنند.
نرم افزار محبوب ایجاد سه بعدی شامل موارد زیر است:
- Unity3D (طراحی + موتور بازی)
- Google VR Blocks
- Blender 3D (رایگان، منبع باز)
درک مقیاس و موقعیت یابی
فاکتور های مقیاس و موقعیت یابی برای طراحی تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) و تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) با هم مرتبط هستند. همچنین روی یکدیگر تأثیر می گذارند.
از طرفی، فاصله یک عنصر از بیننده بر خوانایی و اینکه شخص به راحتی می تواند با آن تعامل داشته باشد تأثیر می گذارد. از طرف دیگر، مقیاس یک شیء در واقعیت شبیه سازی شده بزرگی و کوچکی یا دور و نزدیکی همان شی در دنیای واقعی را نشان می دهد.
ردیابی و حرکت
مفهوم ردیابی حرکت با سخت افزار و نرم افزار واقعیت مجازی، افزوده شده و ترکیبی گره خورده است. به عنوان مثال، Google Cardboard بیشتر اجازه ردیابی حرکت اساسی از شتاب سنج تلفن را می دهد. اما در هدست جدید Google Daydream VR از یک دستگاه کنترل از راه دور استفاده می شود.
در انتهای بالاتر طیف، سیستم های غوطه وری مانند Oculus Rift و HTC Vive به سیستم های ردیابی حرکت و کنترل کننده های تعاملی واکنش پذیرتر، بیشتر اجازه می دهند.
طراحی ردیاب ها و کنترل کننده های حرکت به درک خوبی از حرکات طبیعی انسان و استطاعت جسمی نیاز دارند. دریافت این موارد به افزایش اثر غوطه وری کمک می کند.
گرفتن نشانه از رشته های سنتی تر
در طراحی AR / VR / MR نیازی به اختراع مجدد چرخش نیست. مشابه وقتی که ما از چاپ به وب منتقل می شویم. در این مورد می توانیم علت های بسیاری را دریافت کنیم. همچنین اصول زیادی را از اشکال هنری سنتی تری اعمال کنیم.
به عنوان مثال، نظریه رنگ، قوانین ترکیب و بهترین روش های نورپردازی هنوز در رسانه های جدید اعمال می شود. به این علت که هنوز هم دنیای واقعی وجود دارد. سعی ما در تقلید و تجربه آن در زمینه های مختلف است. با بهره گیری از فناوری های جدید از اصول اصلی هنرهای تجسمی در طراحی واقعیت های جدید استفاده می کنیم.
اصول انتقال و انیمیشن
اصول انیمیشن نیز همین است – وقتی 12 اصل انیمیشن (توسط هیچکس به غیر از دیزنی) اعمال شود، تأثیر گذاری و حرکت در یک واقعیت مجازی باورپذیری بیشتری پیدا می کند.
به طور خلاصه مروری بر آن ها می کنیم:
- فشار و کشش : انبساط و فشرده سازی یک جسم برای شبیه سازی وزن و حجم در حرکت.
- پیش بینی : شاخصی که یک اقدام مهم در شرف وقوع است.
- صحنه پردازی: داشتن نیت واضح در سراسر هر حالت یا موقعیت یک شی.
- مستقیم و ژست گرفتن : ابتدا حالت های شروع و پایان را مشخص کنید. سپس خلا را پر کنید.
- دنبال کردن و تداخل عمل : وقتی بسیاری از قطعات در حرکت متوقف می شوند، همه آن ها یک باره متوقف نمی شوند.
- کند و آهسته : A.k.a. اثر کاهش – کند، سپس سریع، سپس آهسته.
- قوس : به زبان ساده اضافه کردن کمی انحنا در بیشتر حرکات.
- اقدام ثانویه : افزودن یک اقدام به اقدام اصلی برای تقویت یا تکمیل آن.
- زمان بندی : استفاده از سرعت یا تأخیر برای شبیه سازی فیزیک یا مقیاس زمانی.
- اغراق : تأکید بر حرکات خاصی برای کمک به تأکید بر چیزی.
- نقاشی های ثابت : ایجاد تصاویر بیشتر سه بعدی.
- درخواست تجدید نظر : این اصل ویژگی های جالب و جذاب را می طلبد.
ابزارها و منابع
برای عمومی کردن این فناوری های نوظهور و تحریک روحیه ی همکاری اقداماتی صورت گرفته است. بسیاری از شرکت ها چارچوب های طراحی و توسعه خود را با جهان به اشتراک می گذارند. در اینجا چند منبع اصلی برای شروع کار با واقعیت های مجازی، افزوده شده و ترکیبی معرفی می کنیم:
- Facebook Design – VR resources
- Apple – ARkit
- Microsoft HoloLens Mixed Reality – MR Kits
آینده واقعیت های افزوده، مجازی و ترکیبی
تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) با توجه به موفقیت جهانی Pokemon Go نرخ پذیرش گسترده تری نشان داده است. امروزه برای تجربه واقعیت افزوده به این موارد نیاز داریم. یک گوشی هوشمند با سیستم عامل به روز. همچنین یک دوربین مناسب و یک برنامه AR نیز لازم است. ورود به آن هیچ هزینه ای ندارد. اینگونه ما کل دنیا را بوم خود قرار داده ایم.
ورود اخیر اپل به بازی AR باعث می شود که حتی روند تکنولوژی واقعیت افزوده بیشتر تقویت شود. Tim Cook موضع خود را در این مورد این گونه بیان می کند: “به وضوح برخی موارد جالب برای VR وجود دارد، اما از نظر من عمیق نیست. AR عمیق است.”
تکنولوژی واقعیت مجازی سابقه طولانی تری نسبت به تکنولوژی واقعیت افزوده (AR) یا تکنولوژی واقعیت ترکیبی (MR) دارد. اما مخاطبان آن مشکلاتی دارند. این مشکلات بیشتر بخاطرهزینه زیاد تهیه یک هدست VR مناسب است. ناراحتی جسمی بخاطر استفاده طولانی مدت و عدم استفاده واقعی برای این فناوری نیز از این مشکلات هستند.
هم رویش منتشر کرده است:
آموزش تشخیص اشیای اختصاصی با YOLO
“واقعیت مجازی چگونه کار می کند؟” این سوالی است که ما اغلب به صورت آنلاین و همچنین در رویدادهای VR می شنویم. با وجود این، بسیاری از بخش ها می توانند از این فناوری برای ایجاد فرصت های جدید استفاده کنند. به عنوان مثال، واقعیت مجازی در صنعت خودرو برخی از امکانات مهیج را نشان می دهد.
در پایان، واقعیت ترکیبی شامل واقعیت واقعی، افزوده شده و مجازی است. مدیر ارشد Avevant،Joerg Tewes ، می گوید: “برنامه ها بی پایان هستند.” او به این نکته اشاره می کند که طراحان و مهندسان می توانند مستقیماً مدل های سه بعدی را با دست خود دستکاری کنند.
همچنین او اضافه می کند که: “واقعیت ترکیبی مردم را قادر می سازد تا مستقیماً با ایده های خود ارتباط برقرار کنند. نه فقط در صفحه نمایش یا صفحه کلید.”
جهان در آستانه گسترش مرزهای خود با محتوای سه بعدی همه جانبه و قلمرو دیجیتال است. هرگز این موارد قبلاً انجام نشده است. این یک فرصت بی نظیر برای طراحان، مهندسان و شرکت های مشابه برای پیوستن به یک انقلاب بزرگ است.
منبع :
Augmented Reality vs. Virtual Reality vs. Mixed Reality – An Introductory Guide
مقالات مشابه :
بهترین اپلیکیشن های واقعیت افزوده که به آنها نیاز دارید
کلیدواژگان
تفاوت واقعیت مجازی و واقعیت افزوده | فرق واقعیت مجازی و واقعیت افزوده |
دوره های آموزشی مرتبط
-
آموزش تشخیص چهره با پایتون و OpenCV
۷۲,۰۰۰ تومان -
آموزش پردازش تصویر با OpenCV و پایتون (شروع سریع و عمیق)
۸۲,۰۰۰ تومان
