فناوری واقعیت مجازی (VR) و افزوده (AR)

در سال‌های اخیر، فناوری واقعیت افزوده (AR) به عنوان یکی از فناوری‌های پرکاربرد و نوآورانه، توجه بسیاری از افراد را به خود جلب کرده است. Augmented Reality توانایی ایجاد تجربه‌های تعاملی و واقع‌گرایانه را با ترکیب اطلاعات دیجیتال فراهم می‌کند. این فناوری از بازی‌های کامپیوتری و آموزش تا پزشکی و صنعت، در حوزه‌های مختلف به کار می‌رود که در ادامه این مطلب با هر یک از کاربردهای آن در زمینه‌ها و صنایع ذکر شده آشنا می‌شوید. در این مقاله از آریاپی به صورت کامل می‌آموزید که واقعیت افزوده یا AR چیست، چه ویژگی‌هایی دارد و آینده واقعیت افزوده و عصر مجازی جدید چگونه پیش‌بینی شده است. همچنین شما می‌توانید از طریق آریاپی خرید انواع سرور مجازی را انجام داده و با سرعت بی نظیر آن از دستگاه VR خود نهایت استفاده را ببرید.

واقعیت افزوده (AR)چیست؟

واقعیت افزوده (Augmented Reality یا AR) یک فناوری است که با ترکیب عناصر دیجیتال با دنیای واقعی، تجربه‌ای تعاملی برای کاربران فراهم می‌کند. برخلاف واقعیت مجازی (Virtual Reality یا VR) که کاربر را به یک دنیای کاملاً مجازی منتقل می‌کند، AR اطلاعات دیجیتال را به دنیای واقعی اضافه می‌کند و به کاربران امکان می‌دهد تا در محیط واقعی خود باقی بمانند و در عین حال از این اطلاعات بهره‌مند شوند. ویژگی‌های کلیدی واقعیت افزوده (AR) را می‌توان در جدول زیر خلاصه کرد:

تفاوت واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR)

برای ارائه تفاوت‌های کلیدی بین واقعیت افزوده و واقعیت مجازی، بهتر است به مطالعه جدول زیر بپردازید:

این جدول به شما کمک می‌کند تا تفاوت‌های اصلی بین واقعیت افزوده و واقعیت مجازی را به طور مختصر و مفید دریابید.

تاریخچه و تکامل AR

یکی از اولین قدم‌ها در این حوزه با اختراع Sensoramaدر سال 1962 برداشته شد. مورتون هیلینگ تجربیات چندحسی از جمله تصویر سه‌بعدی، صدا، لرزش و بو را فراهم می‌کرد، اما هنوز یک سیستم واقعیت افزوده نبود.

در سال 1968، ایوان سادرلند با همکاری شاگردش، اولین نمایشگر سرپوشیده Head-Mounted Display یا HMD با نام The Sword   of Damocles را ساخت که به نوعی پیش‌نمونه‌ی AR بود و تصاویر کامپیوتری را با دنیای واقعی ترکیب می‌کرد.

• دهه 1970 و 1980
  در این دوره، بسیاری از پژوهش‌ها و توسعه‌ها در زمینه ترکیب اطلاعات دیجیتال با دنیای واقعی بیشتر در محیط‌های نظامی و تحقیقاتی انجام شد. به عنوان مثال، سیستم‌های HUD (Head-Up Display) برای خلبانان نظامی توسعه یافت.

• دهه 1990
  در سال 1990، تام کادل از شرکت بوئینگ، اصطلاح واقعیت افزوده را برای اولین بار مطرح کرد. او سیستمی را برای کمک به تکنسین‌های مونتاژ هواپیما توسعه داد که از نمایشگرهای سرپوشیده برای نمایش اطلاعات استفاده می‌کرد. در دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی، پروژه‌های متعددی در زمینه AR آغاز شد. به عنوان مثال، دانشگاه کلمبیا پروژه‌ی KARMA (Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance) را برای کمک به تعمیر و نگهداری هواپیماها توسعه داد.

• دهه 2000
  با پیشرفت در فناوری‌های نمایشگرها، سنسورها، پردازنده‌ها و دوربین‌ها، امکان ایجاد تجربه‌های واقعیت افزوده بهبود یافت. این دوره شاهد توسعه نمایشگرهای پیشرفته‌تر و سیستم‌های پردازشی قدرتمند بود. با افزایش قدرت پردازش موبایل‌ها و دوربین‌ها، اپلیکیشن‌های ابتدایی    ARبرای دستگاه‌های موبایل توسعه یافتند. یکی از اولین اپلیکیشن‌های مشهور AR ARQuake بود که در سال 2000 منتشر شد.

• دهه 2010
  در این دهه، شرکت‌های بزرگ فناوری مانند گوگل و اپل شروع به توسعه پلتفرم‌های AR برای دستگاه‌های موبایل کردند. گوگل با معرفی Google Glass و اپل با ARKit گام‌های بزرگی در این زمینه برداشتند. یکی از موفق‌ترین اپلیکیشن‌های AR در این دوره بازی Pokémon GO بود که در سال 2016 منتشر شد و توانست میلیون‌ها کاربر را جذب کند. کاربردهای AR به حوزه‌های مختلفی مانند آموزش، پزشکی، صنعت و تبلیغات گسترش یافت. اپلیکیشن‌های AR در حوزه‌های مختلفی از جمله آموزش تعاملی، نمایش‌های تبلیغاتی و طراحی صنعتی به کار گرفته شدند.

• دهه 2020
  با پیشرفت مداوم در فناوری‌های پردازش تصویر، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، قابلیت‌های AR همچنان در حال بهبود است. عینک‌های شرکت‌هایی مانند مایکروسافت با HoloLens و فیس‌بوک با پروژه‌های مختلفی در این زمینه فعالیت و عینک‌های هوشمند پیشرفته‌تری را به بازار عرضه می‌کنند.
  این مسیر تاریخی نشان می‌دهد که چگونه واقعیت افزوده از مفاهیم ابتدایی به یک فناوری پیشرفته و گسترده تبدیل شده و همچنان در حال تکامل و رشد است.

فناوری‌های مورد استفاده در واقعیت افزوده چیست؟

فناوری‌های مورد استفاده در واقعیت افزوده (Augmented Reality) به سه بخش اصلی سخت‌افزار، نرم‌افزار و سنسورها و دوربین‌ها تقسیم می‌شوند. در بخش سخت‌افزار، دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها به دلیل داشتن پردازنده‌های قوی، دوربین‌های پیشرفته و سنسورهای مختلف، به طور گسترده برای اپلیکیشن‌های واقعیت افزوده استفاده می‌شوند. همچنین عینک‌ها و هدست‌های AR مانند Microsoft HoloLens، Google Glass و Magic Leap تجربه‌های واقعیت افزوده با کیفیت بالا را فراهم می‌کنند. هدست‌های ترکیبی نیز، مانند HoloLensتوانایی ترکیب واقعیت افزوده  و واقعیت مجازی را دارند و تجربه‌های هر دو را فراهم می‌کنند.

در زمینه نرم‌افزار، پلتفرم‌های توسعه AR مانند ARKit (اپل) و ARCore (گوگل) ابزارهای مختلفی را برای ایجاد تجربه‌های AR ارائه می‌دهند. موتورهای بازی‌ قدرتمند مانند Unity و Unreal Engine نیز ابزارهای بسیاری برای توسعه AR دارند. کتابخانه‌ها و چارچوب‌هایی مانند Vuforia و Wikitude نیز توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازند تا اپلیکیشن‌های واقعیت افزوده را بر روی پلتفرم‌های مختلف ایجاد کنند.

سنسورها و دوربین‌ها نقش حیاتی در ایجاد تجربه‌های AR دارند. دوربین‌های RGB برای ضبط تصاویر رنگی و تشخیص محیط واقعی استفاده می‌شوند. سنسورهای عمق مانند LiDAR و ToF برای اندازه‌گیری فاصله و ایجاد نقشه‌های سه‌بعدی به کار می‌روند. ژیروسکوپ و شتاب‌سنج‌ها برای تشخیص جهت و حرکت دستگاه و GPS برای تعیین موقعیت جغرافیایی دقیق دستگاه استفاده می‌شوند. IMU (واحد اندازه‌گیری اینرسی) نیز ترکیبی از شتاب‌سنج، ژیروسکوپ و مغناطیس‌سنج است که برای ردیابی حرکت و جهت دستگاه به کار می‌رود. این ترکیب فناوری‌ها باعث می‌شود AR بتواند تجربه‌های متنوع و تعاملی را برای کاربران فراهم کند.

کاربردهای Augmented Realityچیست؟

کاربردهای واقعیت افزوده (AR) در حوزه‌های مختلفی از جمله بازی‌های کامپیوتری، آموزش، پزشکی، صنعت، تبلیغات و سفر وجود دارد. در ادامه به برخی از کاربردهای اصلی Augmented Reality اشاره می‌شود.

• بازی‌های کامپیوتری

یکی از کاربردهای اصلی Augmented Realityدر صنعت بازی‌های کامپیوتری است. با استفاده از تکنولوژی AR، بازی‌هایی طراحی می‌شوند که اجزای دیجیتالی را با محیط واقعی ترکیب می‌کنند، به طوری که بازیکنان می‌توانند در محیط واقعی به بازی پیوسته و با اجزای دیجیتال تعامل کنند. این نوع بازی‌ها تجربه‌های بی‌نظیری را برای کاربران فراهم می‌کنند.

• آموزش
   واقعیت افزوده در حوزه آموزش نیز کاربردهای فراوانی دارد. از جمله کاربردهای Augmented Realityدر آموزش می‌توان به استفاده از برنامه‌ها و اپلیکیشن‌های آموزشی برای توضیح مفاهیم پیچیده و بهبود فرآیند یادگیری اشاره کرد. علاوه براین، Augmented Reality می‌تواند در آموزش عملی و تمرین در زمینه‌هایی مانند پزشکی، مهندسی و طراحی مفید باشد.
• پزشکی
   AR به عنوان یک ابزار مهم در تشخیص، درمان و آموزش پزشکی استفاده می‌شود. از جمله کاربردهای AR در زمینه پزشکی می‌توان به شبیه‌سازی جراحی، آموزش مهارت‌های پزشکی، تصویربرداری پزشکی و ارائه اطلاعات پزشکی به پزشکان و بیماران اشاره کرد.
• صنعت
  در صنایع مختلف از جمله صنایع ساخت و تولید، مهندسی، معماری و ساختمانی، Augmented Reality به عنوان یک ابزار موثر برای طراحی، مدل‌سازی و تعمیر استفاده می‌شود. از طریق استفاده از تکنولوژی ARمی‌توان بهبود فرآیندهای تولید، کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری را ایجاد کرد.
• تبلیغات
   AR به عنوان یک ابزار نوآورانه در صنعت تبلیغات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از تکنولوژی ARتبلیغات متحرک و تعاملی طراحی می‌شوند که به کاربران اجازه می‌دهند با محصولات و خدمات به صورت زنده و تعاملی ارتباط برقرار کنند.
• سفر
   در صنعت گردشگری، AR به عنوان یک ابزار مفید برای ارائه اطلاعات توریستی، ناوبری شهری، شناخت مکان‌های تاریخی و فراهم کردن تجربه‌های گردشگری تعاملی استفاده می‌شود.

کاربردهای دیگر واقعیت افزوده نیز شامل مواردی مانند مدل‌سازی و طراحی سه‌بعدی، بازیابی اطلاعات در زمینه محیط‌زیست و مانیتورینگ تجهیزات صنعتی است. به طور کلی، واقعیت افزوده به عنوان یک فناوری چندمنظوره و نوآورانه، در حال گسترش و قابل استفاده در صنایع مختلف است.

مزایا و معایب واقعیت افزوده چیست؟

از جمله مهم‌ترین مزایای واقعیت افزوده می‌توان موارد زیر را نام برد:

• واقعیت افزوده امکان ارتباط تعاملی با دنیای واقعی و اطلاعات دیجیتال را فراهم می‌کند.
• فناوریAugmented Reality بهبود تجربه کاربری را در صنایع مختلف از بازی‌های کامپیوتری تا آموزش فراهم می‌کند.
• واقعیت افزوده در صنایع مختلف از پزشکی تا تبلیغات و سفر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• استفاده از AR در صنایع مختلف می‌تواند بهبود فرآیندها و افزایش بهره‌وری را به دنبال داشته باشد.

علاوه بر مزایای نام برده شده، می‌توان برخی از معایب و چالش‌ها را نیز برای واقعیت افزوده در نظر گرفت. از جمله مهم‌ترین این معایب موارد زیر می‌باشد:

• به دلیل اتصال داده‌های دیجیتال به دنیای واقعی، مشکلات امنیتی مانند نفوذ و دزدیده شدن اطلاعات ایجاد می‌شود.
• برخی از کاربردهای واقعیت افزوده نیازمند محیط‌های خاصی هستند که ممکن است برای همه قابل دسترسی نباشند.
• قوانین مربوط به حقوق مالکیت فکری و حریم خصوصی ممکن است در استفاده از AR برای برخی کاربردها مشکلات ایجاد کند.

آینده واقعیت مجازی و واقعیت افزوده چگونه پیش‌بینی شده است؟

با پیشرفت‌های تکنولوژیکی آینده واقعیت افزوده (AR) به گسترش در صنایع مختلف از جمله بازی‌ها، آموزش، پزشکی، صنعت و تبلیغات می‌پردازد. رشد بازار تجهیزات واقعیت افزوده، ارتقاء تجربه کاربری، توسعه کاربردهای جدید، همکاری با VR و AIو استفاده گسترده در زندگی روزمره از جمله پیش‌بینی‌های مهم برای آینده این فناوری است. با این حال، مسائلی همچون حریم خصوصی، امنیت و استانداردها نیازمند راه‌حل‌های مناسب و هماهنگی بین متخصصان فناوری و قانون‌گزاران هستند.

واقعیت افزوده (AR)؛ ارتقاء تجربه کاربری و تحول در صنایع مختلف

واقعیت افزوده (AR) به عنوان یک فناوری نوآورانه و چندمنظوره، با پتانسیل‌های فراوانی برای تحول در صنایع مختلف از جمله بازی‌های کامپیوتری، آموزش، پزشکی و صنعت مواجه است. با پیشرفت‌های تکنولوژیکی و ادغام با فناوری‌های دیگر مانند واقعیت مجازی و هوش مصنوعی، انتظار می‌رود که واقعیت افزوده به طور گسترده‌تری در زندگی روزمره و فرآیندهای صنعتی و اجتماعی نفوذ کند، اما همچنان نیازمند حل مسائلی مانند امنیت، حریم خصوصی و استانداردها است. در این مقاله از آریاپی به صورت کامل با فناوری واقعیت مجازی و افزوده و آینده نگری آن آشنا شدید و کاربردهای مختلف آن در صنعت، آموزش، پزشکی، تبلیغات و سفر را آموختید.