تبیان، دستیار زندگی
Augmented Reality)AR) یا واقعیت افزوده، محیطی دیداری و شنیداری است كه اطلاعاتی افزون بر آنچه از محیط پیرامون خود توسط حواس پنجگانه دریافت می‌كنیم، در اختیار ما قرار می‌دهد.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

واقعیت افزوده چیست؟


Augmented Reality) AR) یا واقعیت افزوده، محیطی دیداری و شنیداری است كه اطلاعاتی افزون بر آنچه از محیط پیرامون خود توسط حواس پنجگانه دریافت می‌كنیم، در اختیار ما قرار می‌دهد. در آینده‌ای نزدیك با یك جفت صفحه شیشه‌ای، مانند عینك كه روی چشمانتان قرار می‌گیرد نگاه و نگرش شما به محیط اطراف دگرگون خواهد شد. واقعیت افزوده، بینش شما را نسبت به دنیای اطراف تغییر خواهد داد.

پیشرفت فناوری در دنیای امروز موجب شده است تا هر آنچه در محیط اطرافمان قرار دارد در بردارنده اطلاعاتی مجازی باشد و به این ترتیب می‌توان پیش‌بینی كرد در آینده‌ای نه‌چندان دور همه خیابان‌ها، ساختمان‌ها و حتی شهروندان نیز بتوانند بعضی از این اطلاعات باشند. آیا تا به حال به این موضوع فكر كرده‌اید كه روزی بتوانید در حالی كه از كنار یك رستوران عبور می‌كنید از فهرست غذاهای این رستوران مطلع شوید یا این كه هنگامی كه از كنار یك هتل عبور می‌كنید، اطلاعاتی درباره ظرفیت خالی این هتل روی دیوار ساختمان نقش بندد یا حتی این كه وقتی از دریچه دوربین گوشی تلفن همراهتان به محیط اطراف خود نگاه می‌كنید، اطلاعات مكان‌ها و اشیایی كه می‌بینید در مقابل آنها به نمایش درآید.

واقعیت افزوده چیست؟

گرچه ممكن است چنین تصور كنید كه این ایده‌ها ریشه در داستان‌های علمی ـ تخیلی دارد، اما حقیقت این است كه دنیای واقعیت افزوده توانسته است این امكان را در اختیار شما قرار دهد تا بتوانید این افكار را در دنیای واقعی نیز تجربه كنید. در حقیقت واقعیت افزوده به كمك شبكه‌های اینترنتی و همچنین فناوری‌ها و ابزارهای جدیدی كه برقراری ارتباط شما را با دنیای مجازی پیرامونتان امكان‌پذیر می‌سازد ، دنیای جدید را پیش روی شما به تصویر می‌كشد كه در این دنیای هوشمند مجازی می‌توانید شكل جدیدی از فضا و اجسام پیرامونتان را ببینید.

با این سیستم، شما با انبوهی از اطلاعات مواجه می‌شوید كه هم به صورت گرافیكی می‌توانید آنها را ببینید و هم آنها را بشنوید. اطلاعاتی كه به سهولت به دست خواهید آورد و تا كنون امكان دسترسی به آنها را نداشته‌اید. ایده اولیه واقعیت افزوده اولین بار توسط Thomas Caudell، كارمند شركت بوئینگ در سال 1990 ارائه شد

آنچه واقعیت افزوده در اختیار ما قرار می‌دهد، دنیای واقعی و در زمان و مكانی واقعی است كه حواس پنجگانه ما قادر به دریافت این واقعیت‌ها نخواهد بود. فناوری گرافیكی تصاویر كه در دنیای واقعیت افزوده به نمایش درمی‌آید حتی از فناوری‌ای كه در شبكه‌های تلویزیونی مورد استفاده قرار می‌گیرد هم پیشرفته‌تر است. در سیستم‌های قدیمی‌تر فقط اطلاعاتی از محدوده دید كاربر به صورت گرافیكی به نمایش درمی‌آید، اما در سیستم‌های جدید و امروزی نه‌تنها محدوده دید كاربر، بلكه اطلاعاتی كه در شعاع دید كاربر قرار نمی‌گیرد نیز به صورت سه‌بعدی قابل مشاهده خواهد بود. كنترل این سیستم و ارسال دستورات لازم به آنها تنها از طریق حركات سر و چشم كاربر انجام می‌شود و از آنجا كه تصویر، فیلم و عكس مرتبط با اطلاعات مورد نیاز كاربر با هم تطبیق داده خواهد شد، فرد احساسی واقعی از زمان و مكان را از طریق این سیستم تجربه خواهد كرد.

سیستم‌های واقعیت افزوده امروزی، اطلاعاتی از محدوده دید كاربر را به صورت گرافیكی نمایش می‌دهند. ولی در سیستم‌های جدید كه در حال تكمیل شدن است، علاوه بر اینكه محدوده دید كاربر به صورت سه‌بعدی قابل دیدن است، اطلاعاتی از محیط پیرامون كه در شعاع دید كاربر نیست (پشت سر كاربر)، قابل دریافت می‌باشد.

واقعیت افزوده چیست؟

كنترل و ارسال فرمان به این سیستم، از طریق حركات سر و چشم انجام می‌گردد. این سیستم قادر به انجام عمل هم‌پوشانی است. یعنی قادر است تصویر، فیلم و عكس را به گونه‌ای روی هم تطبیق دهد كه قابل دیدن و فهمیدن توسط كاربر باشد. بدین ترتیب احساسی واقعی از مكان و زمان به كاربر القا می‌شود.

اطلاعات گرافیكی كه در مقابل چشمان قرار می‌گیرد به صورت سه‌بعدی است كه باعث می‌شود تداعی‌كننده محیط واقعی باشد و كاربر هنگام استفاده از این وسیله نه تنها احساس ناراحتی نمی‌كند بلكه موجب خرسندی او نیز می‌گردد.

سه بخش سیستم واقعیت افزوده عبارت است از:

**صفحه نمایشگری كه روی سر در مقابل چشمان قرار می‌گیرد.

** سیستم UCR كه لرزش تصاویر را می‌گیرد و نیز موج رادیویی را ردیابی كرده و تصاویر را صاف و قابل دیدن می‌كند.

** قابلیت محاسبه در حین حركت.

این سیستم فضای كوچكی مانند یك كمربند را اشغال می‌كند و اطلاعات از طریق wireless یا بی‌سیم به نمایشگری كه شبیه عینك است و روی صورت قرار می‌گیرد، منتقل می‌شود.  صفحه نمایشگر (Head-Mounted Displays (HMDs)s این سیستم به كاربر این اجازه را می‌دهد كه تصاویر و متن‌های تولید شده را به وضوح ببیند. صفحه‌های نمایشگری كه تاكنون تولید شده‌اند، قابلیت كنترل از طریق افكار انسانی را نداشته‌اند ولی سیستم‌های جدید قادر به دریافت افكار كاربر خواهند بود.

بسیاری از نمایشگرهای تولیدشده شباهت زیادی به عینك‌های اسكی دارند و عموماً با هدف واقعیت مجازی تولید شده‌اند.

دو نوع عمده HMDs كه تاكنون تولید شده است:

**نمایشگر ویدئویی نازك

**نمایشگر نوری نازك

نمایشگر ویدئویی نازك تمامی محیط پیرامون كاربر را پوشش می‌دهد. این نمایشگر مجهز به دوربین ویدئویی كوچكی است كه به قسمت بیرونی عینك متصل می‌شود تا تصاویر محیط اطراف را ذخیره كند و در قسمت داخلی نمایشگر، تصاویر ذخیره شده همراه با اطلاعات جانبی، برای كاربر پخش می‌شود. به عبارتی تصاویر محیط با اطلاعات گرافیكی مرتبط با آن منطبق شده و در برابر دیدگاه قرار می‌گیرد.

این مسئله تا هنگامی كه كاربر به جهت و مسیر مشخصی نگاه می‌كند، مشكلی ندارد ولی در صورتی كه كاربر سر خود را به اطراف تكان دهد، عمل انطباق تصاویر با اطلاعات، با تأخیری كوتاه انجام می‌شود كه این خود از معضلاتی است كه كارشناسان در حال بررسی در جهت رفع آن هستند. نمایشگر نوری نازك توسط برخی از شركت‌های معتبر ساخته شده است.

تعمیر و نگهداری

یكی از كاربردهای ساده و قابل دسترس از واقعیت افزوده تعمیر و نگهداری ابزار و وسایل است. كاربران می‌توانند از جزئیات و اجزاء غیر قابل دیدن وسایلی كه استفاده می‌كنند، آگاهی كامل داشته باشند. در واقع این سیستم، نمایی سه‌بعدی همراه با انواع اطلاعات كلی یا جزئی از ابزار و وسایل در اختیار قرار می‌دهد. این مسئله باعث می‌شود تا تعمیر و حفظ این وسایل با سهولت بیشتری امكان‌پذیر باشد.

نظامی

یكی از مجریان طراحی و پیاده‌سازی واقعیت افزوده نیروی دریایی امریكاست. از ده سال گذشته ارتش‌های پیشرفته دنیا از این سیستم استفاده می‌كردند و با گذشت زمان پیشرفت‌های زیادی در این عرصه به وجود آمده است.HMD HUD از انواع كلاه‌ها و عینك‌هایی است كه اطلاعات زیادی در آنها ذخیره می‌شود.  در نیروی هوایی نیز این سیستم كاربرد فراوان دارد.

در هواپیمای F-35 كلاه HUD (Head-Up Display)i وجود ندارد زیرا تمامی جهت‌یابی‌ها، توسط دستگاهی كه متشكل از موقعیت‌یاب هواپیما و تعدادی سنسور است، انجام می‌گیرد. بعد از انجام محاسبات، تصاویر در قالب واقعیت افزوده به كلاه خلبان منتقل می‌شود. این سیستم با دقتی بالا به خلبان اجازه می‌دهد تا تمامی قسمت‌های هواپیما را زیر نظر داشته باشد. سربازان با استفاده از سیستم واقعیت افزوده قادرند به اطلاعات مفیدی از قبیل محیط اطراف مانند ورودی‌ها، محل‌های عبور، خروجی‌ها و مشخصات دیگری دسترسی داشته باشند. سربازانی كه مجهز به چنین ابزاری هستند می‌توانند تمامی حركات دشمن را بدون آنكه دیده شوند، زیر نظر بگیرند.

واقعیت افزوده چیست؟

جهانگردی

واقعیت افزوده به كاربران این امكان را می‌دهد كه با قرار گرفتن در هر مكان، اطلاعات كاملی اعم از تاریخی، اجتماعی، فرهنگی یا حتی سیاسی به دست آورند. كاربرد این وسیله برای جهانگردان، دانش‌آموزان و دانشجویانی كه علاقه‌مند به دانستن اطلاعات مبسوطی از مكان‌هایی خاص هستند، بسیار مفید می‌باشد.

بازی‌های كامپیوتری

با این سیستم، بازی‌های كامپیوتری در دنیای واقعی، برنامه‌ریزی و پیاده‌سازی می‌شوند. یك پژوهشگر استرالیایی بازی كامپیوتری ابداع كرده كه تركیبی از یك بازی معروف و شبیه‌سازی زمین‌لرزه در دنیای واقعی است. او در مدل خود، محوطه دانشگاه را محیط بازی قرار داده كه بازیگران در این محیط به كار و فعالیت مشغولند.  این سیستم در بسیاری از بازی‌های شبیه‌ساز كامپیوتری، كاربرد فراوان دارد.

در این بازی‌ها، كاربر بیش از پیش خود را در محیط واقعی احساس می‌كند. به عنوان نمونه بازی شبیه‌سازی تیراندازی كه با واقعیت افزوده همراه باشد، اطلاعاتی مبسوط از حریف مقابل، محیط پیرامون و نیز وضعیت و امكانات خود كاربر را به نمایش می‌گذارد. این مسئله در رابطه با بازی‌های اتومبیل‌رانی و خلبانی نیز صادق است.  این سیستم نقاط قوت بسیار بالایی دارد. پیاده‌سازی آن در سطحی گسترده باعث می‌شود كاربردهای وسیع و همه‌جانبه آن، برای تمامی گروه‌های كاری و سنی، بیشتر مشخص شود.

واقعیت افزوده به همه افراد این امكان را می‌دهد تا در زمانی كوتاه بدون نیاز به ابزار و وسایل خاص، اطلاعات مفیدی به دست آورند.

فرآوری: فاطمه مجدآبادی

بخش دانش و زندگی تبیان


برگرفته از ماهنامه تخصصی فناوری اطلاعات و ارتباطات