واقعیت مجازی
واقعیت مجازی
وقتی درباره تکنولوژی VR و واقعیت مجازی صحبت می‌کنیم بسیاری از ما به یاد سینما‌های سه‌بعدی یا بازی‌های مختلف می‌افتیم. امروز واقعیت مجازی دیگر یک ابزار تخصصی یا حتی دست‌نیافتنی نیست. تکنولوژی وی آر (VR )کاملاً با زندگی روزمره ما ترکیب شده است و می‌توان به‌راحتی حضور آن را در بخش‌های متنوعی از زندگی دید. بااین‌حال، چه تعریف دقیق و کاملی برای این تکنولوژی می‌توانیم پیدا کنیم؟ چه چیزی باعث شده تا این ابزار بیشتر از گذشته سرزبان‌ها بیفتد و در بخش‌های متنوع‌تری نفوذ کند؟ اصلاً این تکنولوژی دقیقاً چیست و چطور زلف آن به دنیای ارزهای دیجیتالی گره‌خورده است؟
نوشته : دانیال سلیانچی
کارشناس ارشد معماری
واقعیت مجازی یا Virtual Reality که به اختصار با حروف VR نمایش داده می‌شوند عبارتند از تلاش بشر برای برداشتن مرزهای بین فضای واقعی و فضای مجازی. واقعیت مجازی یک تکنولوژی و فناوری نوین است که به کاربر امکان می‌دهد تا با یک محیط شبیه سازی رایانه‌ای اندرکنش یا تعامل داشته باشد. بیشتر محیط‌های واقعیت مجازی تجهیزاتی برای اندرکنش تصویری انسان با رایانه هستند اما گروه محدودی نیز دارای حسگرهایی صوتی یا لمسی برای تعامل با کاربر هستند. نوع دیگری از واقعیت مجازی وجود دارد که توسط تصاویر پانورامای ۳۶۰ درجه ایجاد می‌شود و در واقع واقعیتی از آنچه هستیم را برای دیگران به نمایش می‌گذارد. با فناوری واقعیت مجازی می‌توان این امکان را فراهم کرد تا افراد بتوانند از امکانات و مکان شما به خوبی دیدن کنند. واقعیت مجازی که از آن به عنوان محیط چند رسانه‌ای همه جانبه هم یاد می‌شود، یک محیط شبیه سازی کامپیوتری می‌باشد که می‌تواند حضور فیزیکی را در یک محل و در یک دنیای واقعی یا یک دنیای مجازی شبیه سازی کند. اغلب محیط‌های واقعیت مجازی در درجه اول، تجربه های دیداری می‌باشند که یا از طریق یک صفحه کامپیوتر یا از طریق دستگاه برجسته بینی قابل رویت می‌باشند. برخی از شبیه سازها دارای اطلاعات حسی دیگری مانند تولید صدا هم می‌باشند. در موارد پیشرفته تر، دستگاه‌های فناوری لمسی شامل اطلاعات لمسی ای می‌باشند که به عنوان نیروهای بازخورد در صنایع پزشکی و بازی سازی و نظامی شناخته می‌شوند. واقعیت مجازی فناوریی است که در آن محیطی مجازی در جلوی چشمان کاربر قرار میگیرد و براساس حرکت سر و بدن آن محیط مجازی تعامل برقرار می کند. به عبارت دیگر هنگامی که یک فرد هدست واقعیت مجازی را بر روی سر خود نصب می کند، در جلوی چشمان خود محیطی را مشاهده می کند که براساس تغییر موقعیت بدنش تغییر می کند و ذهن انسان پس از مدتی می پذیرد که در یک محیط واقعی قرار گرفته است. واقعیت مجازی اغلب نیاز به چیزی برای پوشش هر دو چشم دارد و فناوری فعلی از نمایشگر ها و لنز ها استفاده می کند. البته تصویر جایگزین در سراسر محدوده دید ما دیده نمی شود. در بیشتر موارد لبه صفحه نمایش را می بینید که تا حدودی این واقعیت را مختل می کند. البته از آسیب های واقعیت مجازی می توان گفت هنگامی که مغز شما احساس می کند در دنیایی به اندازه کافی واقعی قرار گرفته است واکنش های بدن را نیز واقعی می کند و ممکن است منجر به حالت تهوع شود. عمده ترین کاربردهای فناوری واقعیت مجازی عبارتند از: استفاده در صنعت توریسم، استفاده در نمایش مکان های اجاره ای و فروشی، سرگرمی، بهداشت و درمان، فضانوردی، موزه‌ها، خودرو سازی، آموزش، دادگاه‌ها، خرید، صنایع نظامی، مدیتیشن و سلامت روانی.
از نیمه قرن ۱۴۰۰ میلادی به بعد واژه مجازی به معنای بودن چیزی در مفهوم یا ماهیت هر چند نه در واقعیت یا در حقیقت وجود داشته است. از سال ۱۹۵۹ واژه مجازی در معنای رایانه ای به کار برده شده اما نه از نظر ساختار فیزیکی بلکه به عنوان یک نرم افزار نمایان شده است.
در سال ۱۹۳۸، آنتونین آرتو، نمایشنامه نویس پیشرو فرانسوی، ماهیت غیر واقعی شخصیت‌ها و اشیاء در تئاتر را بعنوان واقعیت مجازی در مجموعه ای از مقاله‌ها با نام تئاتر و همزادش توصیف کرد. در سال ۱۹۵۸ ترجمه انگلیسی این کتاب، به نام تئاتر و همزادش منتشر شد که این نخستین کاربرد اصطلاح «واقعیت مجازی “ منتشر شده می باشد. اصطلاح “ واقعیت مصنوعی “ به وسیله میرون کروگر ابداع شد که از دهه ۱۹۷۰ به بعد به کار برده شده است. اصطلاح “واقعیت مجازی “ نخستین بار در زمینهٔ علمی-تخیلی در رمان» Judas Mandala “ در سال ۱۹۸۲ به وسیله دامین برودریک به کار برده شد.
اقتباس گسترده از اصطلاح “virtual reality” در رسانه‌ها به Jaron Lanier نسبت داده می‌شود که در اواخر دهه ۱۹۸۰ برخی از اولین سخت افزارهای واقعیت مجازی درجه یک تجاری را تحت نظر شرکت تحقیقاتی VPL طراحی کرد، و فیلم مرد چمن زن در سال ۱۹۹۲ ویژگی‌های استفاده از سیستم‌های واقعیت مجازی آن را به نمایش گذاشت.
تا همین چند سال پیش، کمتر کسی پیش‌بینی می‌کرد که واقعیت مجازی ( (VR به یکی از فناوری‌های ترند در صنعت بازی تبدیل شود و بیشتر شبیه یک رویا بود. وی آر ((VR در واقع به یک دنیای شبیه‌سازی شده با کمک کامپیوتر با ظاهری قابل باور است که با کمک ابزار و فناوری‌های خاص، به انسان این امکان را می‌دهد که در فضای آن قرار گرفته و با آن ارتباط برقرار کند. به این ترتیب، وی آر رویای تجربه‌ی یک جهان متفاوت را بدون جا به جایی و تغییر محل جغرافیایی، برایمان ممکن کرده است. واقعیت مجازی ( (Virtual Reality در سال‌های اخیر یکی از پرسرو صداترین فناوری‌ها بوده است. در این نوشتار قصد داریم به سوالات واقعیت مجازی چیست، چگونه کار می‌کند، چه کاربردی دارد و برای استفاده از آن به چه ابزاری نیاز داریم؟
برای درک واقعیت مجازی، بیایید آن را موازی با مشاهدات دنیای واقعی ترسیم کنیم. ما اطراف خود را از طریق حواس، درک می‌کنیم. حواس شامل حس چشایی، لامسه، بویایی، بینایی، شنوایی و همچنین آگاهی است.
ورودی های جمع آوری شده از طریق این حواس، توسط مغز ما پردازش می‌شوند تا از محیط عینی اطراف ما تفسیر و درکی داشته باشند. واقعیت مجازی تلاش می‌کند که یک فضای مجازی و تخیلی را ایجاد کند تا بتواند با ارائه اطلاعات مصنوعی به حواس ما، ذهن ما را به این باور برساند که (تقریباً) فضای ایجاد شده واقعیت دارد.
اگر بخواهیم خیلی ساده این مفهوم را تعریف کنیم، واقعیت مجازی به معنای تجربه کردن چیزهایی از طریق کامپیوتر است که واقعیت بیرونی ندارند. با این تعریف، خود ایده این تکنولوژی چندان چیز جدیدی محسوب نمی‌شود. برای مثال هنگامی که کاشی‌کاری‌های سنتی در یکی از مساجد تاریخی را نگاه می‌کنیم، به نوعی در روایت و داستان آنها غرق می‌شویم و تصاویری را تجربه می‌کنیم که واقعیت بیرونی ندارند. به همین ترتیب، هنگامی که یک موسیقی محلی یا کلاسیک می‌شنویم و چشم‌های خود را می‌بندیم، تصاویری را تجربه و احساس می‌کنیم که در واقعیت وجود ندارند. پس آیا این تجربه‌ها را هم می‌توانیم انواعی از VR فرض کنیم؟ در این صورت، چیز زیادی از این تکنولوژی جدید دستگیرمان نمی‌شود.
واقعیت مجازی نوع کاملا شناور، تجربه‌ی کاملی را برای کاربر به‌همراه دارد. به‌طور معمول در این نوع، کاربر فراموش می‌کند که جهانی که در آن قرار گرفته، واقعی نیست. از این نوع واقعیت‌های مجازی، بیشتر در سرگرمی‌ها و بازی‌ها استفاده می‌شود که البته به یک کامپیوتر با قدرت پردازشی بالا نیاز دارند. سیستم با ردیابی حرکات ورودی از سمت کاربر و به کمک هدست و دسته‌های بازی و گاهی اوقات لباس‌های مخصوص واقعیت مجازی، آنها را پردازش می‌کند. با این وجود، هنوز جای پیشرفت زیادی برای بازی‌های مربوط به این حوزه وجود دارد. یکی از بهترین بازی‌های واقعیت مجازی، Half Lafie Alyx است. همچنین یکی دیگر از سرگرمی‌های معروفی که از این فناوری و نوع کاملا شناور استفاده می‌کند، برنامه VR Chat است.
واقعیت مجازی((VR با استفاده از فناوری، جهانی مصنوعی ایجاد می‌کند که می‌تواند کاملاً واقعی به نظر برسد. از طریق دستگاه های مخصوص واقعیت مجازی، کاربران می توانند به بالا، پایین یا به هر طرفی نگاه کنند، و با اطراف تعامل داشته باشند، به صورتی که انگار واقعاً در آنجا هستند.
واقعیت مجازی بیشتر در برنامه‌های سرگرمی مانند بازی‌های ویدئویی، سینمای سه بعدی و دنیای مجازی استفاده می‌شود. هدست‌های واقعیت مجازی اولین بار توسط شرکت‌های بازی‌های ویدیویی در اوایل و اواسط دهه ۱۹۹۰ منتشر شد. با شروع دهه ۲۰۱۰، نسل بعدی هدست‌های تتردار تجاری توسط Oculus (Rift), HTC (Vive) و Sony (PlayStation VR) عرضه شدند و موج جدیدی از توسعه برنامه‌ها را به راه انداختند.سینمای سه بعدی برای رویدادهای ورزشی، پورنوگرافی، هنرهای زیبا، موزیک ویدیوها و فیلم‌های کوتاه استفاده شده‌است. از سال ۲۰۱۵، ترن هوایی و پارک‌های موضوعی واقعیت مجازی را برای تطبیق جلوه‌های بصری با بازخورد لمسی در نظر گرفته‌اند.
واقعیت مجازی یک جهان ۳ بعدی تعاملی باورپذیر است که به نوعی می‌توانید آن را تجربه و کاوش کنید که انگار (هم از نظر روانی و هم از نظر فیزیکی) در آن قرار گرفته‌اید. این می‌تواند به شما کمک کند فضاهای مختلفی را شبیه‌سازی کنید و از این تکنولوژی به عنوان یک ابزار مفید در روند توسعه کسب و کار استفاده کنید. ویدئو مارکتینگ می‌تواند با واقعیت مجازی ادغام شود و خیلی از کسب و کارها محصولات خود را به صورت ویدئوی واقعیت مجازی دربیاورند تا مشتریان درک بهتتر و راحت‌تر از آنها داشته باشند. همانطور که در حال حاضر واقعیت افزوده کاربردهای زیادی در صنعت مبلمان دارد.
فیلم‌های سینمایی ساخته شده بر اساس تکنولوژی واقعیت مجازی جذابیت بسیار زیادی داشته و قابلیت تجربه یک محیط کاملا سه بعدی و 360 درجه را برای تماشاگران فراهم می‌کنند. شرکت‌های بزرگ فیلمسازی مانند Fox Searchlight Pictures و Skybound با استفاده از دوربین‌های مخصوص، فیلم‌های سینمایی 360 درجه تولید کرده با استفاده از عینک‌های واقعیت مجازی قابل مشاهده است. در اواخر سال 2016 میلادی نیز واقعیت مجازی وارد مسابقات ورزشی شد و رویدادهایی ورزشی مانند مسابقات قهرمانی شطرنج جهان و مسابقات ورزشی شبکه فاکس (Fox Sport) به صورت 360 درجه و با استفاده از گوشی‌های تلفن همراه هوشمند و هدست‌های واقعیت مجازی به نمایش عمومی درآمد. از واقعیت مجازی در پارک‌های تفریحی نیز استفاده شده و در سال 2015 میلادی این تکنولوژی در قطارهای شهربازی‌‌ها پیاده سازی شد. اولین شهربازی مجازی نیز که با استفاده از تکنولوژی واقعیت مجازی و یکی از زیر مجموعه‌های آن واقعیت افزوده (Mixed Reality – ترکیبی از اشیا مجازی و محیط واقعی) فعالیت می‌کرد، با نام The Void در ایالات متحده آمریکا دایر گردید.
وی آر VR روی مشاغل مختلفی، از پزشکی گرفته تا گردشگری تاثیرگذار بوده و سنگ‌بنای بسیاری از استراتژی‌های تحول دیجیتال شرکت‌هاست. برای مثال، بر اساس گزارش سایت Statista در نوامبر ۲۰۲۰، پیش‌بینی می‌شود که سرمایه‌گذاری‌های تجاری در تعمیر و نگه‌داری صنعتی و آموزش آمریکا، به ۴.۱ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۴ برسد. باید توجه کنید که این گزارش قبل از ترند شدن متاورس و تلاش شرکت ها برای ورود سریع‌تر به این حوزه، منتشر و با ترند شدن متاورس، سرعت استفاده از فناوری واقعیت مجازی هم بیشتر شده است.
تکنولوژی واقعیت مجازی بستری بی خطر و کم هزینه را برای تحقیقات و آزمایش‌های دانشمندان و محققین علوم پزشکی و روانشناسی فراهم کرده تا در محیطی کنترل شده به بررسی تئوری‌های علمی خود بپردازند. علاوه بر این تکنولوژی واقعیت مجازی این امکان را به جراحان و پزشکان داده که با استفاده از آن به شبیه سازی اعمال جراحی خطرناک بپردازند. علاوه بر این تکنولوژی واقعیت مجازی و ابزار و ادوات آن قابلیت استفاده در انجام اموری مانند تمرینات فیزیوتراپی و ریکاروی را نیز دارند. یکی دیگر از تئوری‌های واقعیت مجازی در علم پزشکی نیز در رابطه با مدیریت درد ناشی از بیماری‌های مختلف بوده که با استفاده از سنسورهای مختلف و نرم افزارهای پیشرفته، موجب کاهش درد بیمار می گردد.
صنعت گردشگری تا حد زیادی از فناوری واقعیت مجازی بهره‌مند شده است. برخی از آژانس‌های مسافرتی در دنیا با استفاده از این فناوری احساسات واقعی از مقصدهای مختلف در سراسر جهان را به مشتریان ارائه می‌دهد. مشتریان می‌توانند قبل از انتخاب سفر، به صورت مجازی از مکان‌های واقع در مقصد بازدید کنند.
وی آر VR انقلابی در صنعت ورزش برای بازیکنان، مربیان و بینندگان ایجاد کرده است. مربیان و بازیکنان می‌توانند از واقعیت مجازی برای آموزش کارآمدتر در طیف وسیعی از ورزش استفاده کنند؛ زیرا آنها قادر به تماشا و تجربه موقعیت‌های خاص به طور مکرر هستند و می‌توانند هر بار پیشرفت کنند. به همین ترتیب، از VR برای افزایش تجربه بیننده در یک رویداد ورزشی نیز استفاده شده است.
مدارس نیز از واقعیت مجازی برای آموزش و یادگیری دانش آموزان استفاده می‌کنند. با استفاده از این فناوری دانش آموزان قادر به تعامل با یکدیگر در یک محیط سه بعدی هستند. همچنین می‌توان آنها را در سفرهای میدانی مجازی، به عنوان مثال، به موزه‌ها، تورهای منظومه شمسی و بازدید دوره‌های مختلف، استفاده کرد. واقعیت مجازی می‌تواند به ویژه برای دانش آموزان با نیازهای خاص مانند اوتیسم مفید باشد. تحقیقات نشان داده است که VR می‌تواند یک بستر انگیزشی برای تمرین ایمن مهارت‌های اجتماعی کودکان، از جمله مبتلایان به اختلالات طیف اوتیسم (ASD) باشد.
استفاده از ابزارهای سه بعدی طراحی بوسیله کامپیوتر (CAD) تا اواسط دهه 1990 میلادی تنها در صفحات نمایشگر تخت و دو بعدی ممکن بود. اما استفاده از ویدیو پروژکتورهای مدرن، دستگاه‌های ردیابی و حسگر سه بعدی و تکنولوژی مدرن کامپیوتری، طراحی سه بعدی به وسیله واقعیت مجازی را ممکن نمود. شرکت‌های مهندسی مانند VRcom و IC.IDO با استفاده از عینک‌های سه بعدی و ویدیو پروژکتورهای چند سطحی و تکیه بر تکنولوژی واقعیت مجازی توانستند علم طراحی را از روی کاغذ و ساختار دو بعدی به محیط مجازی و سه بعدی منتقل نمایند. در حال حاضر با استفاده از تکنولوژی واقعیت مجازی مهندسین توانایی مشاهده ساختمان‌ها و ساز‌ه‌ها در محیطی سه بعدی را داشته و با قابلیت مشاهده از تمامی زوایا، امکان بهینه سازی و بازسازی بخش‌های مختلف نقشه‌های مهندسی را دارند.
خودروسازان برای آموزش رانندگی به نوجوانان از شبیه‌سازی مجازی بهره می برند. در این آموزش‌ها سعی می‌شود موارد پرخطر حین رانندگی نمایش داده شود. نوجوانان به کمک هدست‌های مجازی کاملا در این فضا قرار گرفته و نحوه کنترل اتومبیل در شرایط پرخطر را فرامی‌گیرند.
فناوری وی آر، در حال حاضر یک ابزار ارزشمند در شبیه‌سازی مبارزه، رویارویی و موارد مشابه با طرف مقابل و فرضی است. این فناوری می‌تواند جایگزین مانورهای و تمریناتی باشد که علاوه بر تحمیل هزینه‌های سنگین به دولت‌ها، گاهی ممکن است باعث نابودی زندگی بسیاری از افراد سازمان شود. قابلیت تغییر سناریو و اجرای سریع آن برای مشاهده نتایج و تاثیرات، استفاده از آن را در صنایع دفاعی و نظامی، جذاب می‌کند.
اقعیت مجازی با قرار دادن مخاطب در یک کنسرت موسیقی و در برابر هنرمندان محبوب خود، تجربه‌ای جدید و هیجان انگیز را رقم زده و وی را در موقعیت یک اجرای زنده موسیقی قرار می‌دهد. علاوه بر این واقعیت مجازی در موزیک ویدیوها نیز حضور داشته و موجب تاثیرگذاری و جذابیت بیشتر آنها می‌گردد. از نمونه‌های استفاده از تکنولوژی واقعیت مجازی در زمینه موسیقی می‌توان به تجربه گروه پاپ نروژی a-ha اشاره کرد که با همکاری با استودیوی Void ویدیوهایی 360 درجه را بر روی آرشیو ویدیویی یوتیوب قرار داد که کاربران با استفاده از هدست‌های واقعیت مجازی امکان تجربه موسیقایی جدید و جذابی را پیدا کردند.
تفاوت واقعیت مجازی با واقعیت افزوده
در سال‌های اخیر دو اصطلاح واقعیت مجازی ( (Virtual Reality و واقعیت افزوده (Argument Reality ) بسیار شنیده می‌شود. بسیاری این دو را با هم اشتباه می‌گیرند. اما تفاوت آنها در چیست؟
واقعیت مجازی ((Virtual Reality یا VR به طور کلی در یک فضای کاملا مجازی می‌گذرد. به طور کامل از لحاظ سمعی و بصری در فضای مجازی است. حال آنکه واقعیت افزوده ((Argument Reality یا AR تلفیقی از دنیای واقعی و مجازی است. در واقع واقعیت را گسترش می‌دهد و به آن صورتی که ما می‌خواهیم کامل می‌کند. AR مدل سه بعدی و یا تصاویر را از محیط دریافت کرده و روی تصویر واقعی قرار می‌دهد. در نتیجه کاربر ادغام محیط با تصاویر مجازی را می‌بیند. AR معمولا روی صفحه نمایش موبایل یا تبلت کار می‌کند.
ملاحظات بهداشتی و ایمنی زیادی در مورد واقعیت مجازی وجود دارد. تعدادی از علائم ناخواسته به دلیل استفاده طولانی مدت از واقعیت مجازی ایجاد شده‌است، و ممکن است گسترش این فناوری را کند کرده باشد. اکثر سیستم‌های واقعیت مجازی با هشدارهای مصرف‌کننده همراه هستند، از جمله: تشنج. مشکلات رشد در کودکان؛ هشدار سقوط و برخورد؛ درد و ناراحتی؛ آسیب استرس مکرر؛ و تداخل با وسایل پزشکی برخی از کاربران ممکن است در حین استفاده از هدست‌های VR دچار پرش، تشنج یا بیهوشی شوند، حتی اگر سابقه صرع نداشته باشند و قبلاً هرگز تشنج نداشته باشند. از هر ۴۰۰۰ نفر یک نفر یا ۰٫۰۲۵ درصد ممکن است این علائم را تجربه کند. از آنجایی که این علائم در بین افراد زیر ۲۰ سال شایع تر است، به کودکان توصیه می‌شود از هدست‌های واقعیت مجازی استفاده نکنند. مشکلات دیگری ممکن است در تعاملات فیزیکی با محیط فرد رخ دهد. هنگام استفاده از هدست واقعیت مجازی، افراد به سرعت آگاهی خود را نسبت به محیط واقعی از دست می‌دهند و ممکن است در اثر زمین‌خوردن یا برخورد با اشیاء واقعی به خود آسیب برسانند.
