واقعیت مجازی (VR) استفاده از فناوری رایانه برای ایجاد یک محیط شبیه سازی شده است. این فناوری در سال های اخیر در حال تبدیل شدن به یک مفهوم پر تقاضا است. از آنجا که VR هنوز هم نسبتا تکنولوژی جدید محسوب می شود ممکن است تا به حال هنوز آن را تجربه نکرده باشید. در این مقاله، درباره فناوری واقعیت مجازی، نحوه عملکرد، تفاوت آن با واقعیت افزوده و کاربرد های VR صحبت خواهیم کرد. با ما در جانبی همراه باشید.
واقعیت مجازی چیست؟
واقعیت مجازی یا VR (Virtual Reality) استفاده از فناوری رایانه ای برای ایجاد یک محیط شبیه سازی شده است. برخلاف رابط های کاربری سنتی، VR کاربر را با یک تجربه بصری روبرو می کند. با استفاده از هدست بلوتوث واقعیت مجازی به جای مشاهده صفحه نمایش، کاربران در حال تعامل با دنیاهای سه بعدی هستند.
با شبیه سازی هرچه بیشتر حواس مانند بینایی، شنوایی، لامسه، بویایی، رایانه به یک دروازه ورودی به این دنیای مصنوعی تبدیل می شود. تنها نقاط ضعف و مشکلات استفاده از فناوری VR، در دسترس نبودن محتوا به صورت فیزیکی، آسیب احتمالی چشم و محدودیت های گرافیکی است.
هدست واقعیت مجازی چگونه کار می کند؟
VR برای ایجاد یک محیط دیجیتالی به چندین دستگاه مانند هدست، رایانه و یا تلفن هوشمند نیاز دارد. لوازم جانبی چون پایه نگهدارنده هدست که همانند پایه گوشی برای نگهداری از تلفن همراه قرار می گیرد، ابزاری نگهدارنده از دستگاه به شمار می رود. هدست واقعیت مجازی قبل از نگاه کاربر، محتوا را نمایش می دهد. در حالی که یک کابل (HDMI) تصاویر را از طریق رایانه به صفحه نمایش منتقل می کند. برخی از انواع هدست های VRبرای ایجاد تصاویر سه بعدی از لنز استفاده می کنند. معمولا میدان بینایی 100 درجه ای با دستگاههای VR حاصل می شود. ویژگی بعدی نرخ فریم در ثانیه است که باید حداقل 60 فریم در ثانیه باشد تا شبیه سازی های مجازی به اندازه کافی واقع بینانه به نظر برسند.
برای تعامل با کاربر چندین گزینه وجود دارد:
ردیابی سر
سیستم ردیابی سر در هدست های VR حرکات سر شما به سمت زاویه های مختلف دنبال می کند. محور هایX ، Y و Z را به جهات و حرکات اختصاص می دهد و شامل ابزاری مانند شتاب سنج، ژیروسکوپ، دایره ای از LED ها (در اطراف هدست برای فعال کردن دوربین بیرونی) است. ردیابی سر نیاز به تأخیر کمتر از 50 میلی ثانیه نیاز دارد. در غیر این صورت، کاربران متوجه تاخیر بین حرکات سر و تصویر شبیه سازی شده خواهند شد.
ردیابی چشم
برخی از هدست ها حاوی یک کنترل کننده مادون قرمز هستند که جهات حرکت چشمان شما را در یک محیط مجازی ردیابی می کند. مهمترین مزیت این فناوری دستیابی به یک منظره واقعی تر و عمیق تر است.
ردیابی حرکت
اگرچه ردیابی حرکتی هنوز به اندازه کافی توسعه پیدا نکرده اما ردیابی حرکت باعث می شود VR به یک سطح کاملاً جدید برسد. نکته این است که بدون ردیابی حرکت شما در VR محدود خواهید بود و نمی توانید به اطراف نگاه کنید و حرکت کنید. از طریق مفاهیم شش درجه آزادی (DoF6) و فضای سه بعدی، گزینه های پشتیبانی از ردیابی حرکت در 2 گروه ردیابی نوری و غیر نوری قرار می گیرند. ردیابی نوری دوربینی است که برای پیگیری حرکات، بر روی هدست قرار می گیرد، در حالی که ردیابی غیر نوری به معنای استفاده از حسگر های اضافی بر روی بدن و یا هدست واقعیت مجازی است.
تفاوت بین واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) چیست؟
واقعیت مجازی و واقعیت افزوده دو روی یک سکه هستند. واقعیت افزوده (Augmented Reality) اشیای مصنوعی را در محیط واقعی شبیه سازی می کند. در حالی که واقعیت مجازی یک محیط مصنوعی ایجاد می کند.
در واقعیت افزوده (AR)، کامپیوتر از سنسور ها و الگوریتم ها برای تعیین موقعیت و جهت یابی دوربین استفاده می کنند. سپس فناوری AR گرافیک های سه بعدی را از دید دوربین به نمایش می گذارد و تصاویر تولید شده رایانه را بر روی نمای کاربر از دنیای واقعی قرار می دهد.
در تکنولوژی واقعیت مجازی (VR) نیز کامپیوتر از حسگر ها و محاسبات عددی مشابه استفاده می کند. با این وجود، به جای قرار گرفتن یک دوربین واقعی در یک محیط فیزیکی، موقعیت چشم کاربر در محیط شبیه سازی شده قرار دارد. اگر سر کاربر چرخانده شود، گرافیک بر این اساس واکنش نشان می دهد. فناوری VR به جای تركیب اشیای مجازی و یک صحنه واقعی، دنیایی تعاملی را برای کاربر ایجاد می كند.
کاربرد های فناوری واقعیت مجازی
فناوری VR در حوزه های مختلفی چون صنعت گیم و سرگرمی، خودرو سازی، حمل و نقل هوایی، پزشکی و صنایع نظامی کاربرد دارد. برخی از این کاربرد ها را با هم بررسی می کنیم.
توسعه سرگرمی ها به کمک واقعیت مجازی
بسیاری از سرگرمی های زندگی واقعی به کمک واقعیت مجازی راحت تر در دسترس قرار می گیرند. یکی از بزرگترین کاربرد های واقعیت مجازی در صنعت بازی های ویدیویی است. با توسعه صنعت گیم، تجربه بسیاری از بازی ها نه تنها دیگر به استفاده از هندزفری سیمی و سایر لوازم جانبی دست و پا گیر نیاز ندارد، بلکه لذت تجسم محیط را نیز برای کاربر به ارمغان می آورد.
استفاده از VR در صنعت خودرو سازی
واقعیت مجازی به مهندسان و طراحان اجازه می دهد تا قبل از راه اندازی نمونه های گران قیمت، به راحتی ساخت وسیله نقلیه را آزمایش کنند. برند هایی مانند BMW و Jaguar Land Rover در حال حاضر از VR برای انجام طراحی اولیه و بررسی های مهندسی وسیله نقلیه استفاده می کنند. واقعیت مجازی با کاهش تعداد نمونه های اولیه ساخته شده در خط تولید خودرو، میلیون ها دلار پول را در این صنعت پس انداز می کند.
VR برای حمل و نقل هوایی، علم پزشکی و ارتش
در صنایع مختلف، آموزش واقعیت مجازی جایگزین جذابی برای آموزش با تجهیزات گران قیمت، شرایط خطرناک یا فناوری های حساس است. خلبانان می توانند از کابین های واقع بینانه با فناوری VR در برنامه های آموزش جامع استفاده کنند که شامل پرواز مجازی و دستورالعمل های منطبق بر واقعیت هستند. جراحان می توانند با ابزارها و بیماران مجازی آموزش ببینند و از مهارت های مجازی خود در اتاق عمل استفاده کنند. پلیس و سربازان نیز می توانند حملات دشمنان مجازی را تجربه کنند که تمرین خوبی برای جلوگیری در برابر تهدیدات واقعی به شمار می رود.
جمع بندی:
واقعیت مجازی یک فناوری رو به پیشرفت است که هر ساله قابلیت های جدیدی به آن اضافه می شود. با این حال در ایران بیشتر در صنعت گیم مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال با گذر زمان و توسعه VR، احتمال استفاده از این تکنولوژی نیز در حوزه های ذکر شده در کشور افزایش خواهد یافت.
