مرکز پژوهش های واقعیت افزوده (Augmented Reality (AR

آموزش واقعیت افزوده با فناوری اپل ARKIT

تینگوتیم | در این مقاله  کیت توسعه واقعیت افزوده اپل (ARKIT) مطابق شیوه نامه آموزشی اپل معرفی و آموزش داده می شود.         اولین نیازمندی هر تجربه واقعیت افزوده و تعریف ویژگی برای ARKIT  امکان خلق و ردیابی  یک تناظر م…
,

دورنمای مایکروسافت برای واقعیت آمیخته

تینگوتیم | واقعیت کامپیوتری ویدیویی که در ادامه مشاهده خواهید کرد، توسط مایکروسافت ساخته شده و آینده ای که توسط  کارکرد همزمان واقعیت افزوده و واقعیت مجازی خلق خواهد کرد را به ترسیم می کشد. اصطلاحا به ترکیب این دو واقعیت آمیخته (Mixed Reality)…

واقعیت افزوده چیست؟

در این مقاله به این موضوع می پردازیم که واقعیت افزوده (AR) چیست و چه کاربرد هایی دارد. طبق تعریف مرکز پژوهش های واقعیت افزوده  ، Aumgented Reality  فناوری ای است که نمای فیزیکی زنده، مستقیم یا غیرمستقیم (و معمولاً در تعامل با کاربر) است، که عناصر…

واقعیت افزوده ( Augmented Reality ) که به اختصار با دو حرف AR نمایش می شود یکی از فعال ترین پارادایم های عصر امروز است که پیش بینی می شود بیشتر و بیشتر بر محیط زندگی ما تاثیر گذار شود.

واقعیت افزوده فناوری ای است که ک نمای فیزیکی زنده، مستقیم یا غیرمستقیم (و معمولاً در تعامل با کاربر) است، که عناصری را پیرامون دنیای واقعی افراد اضافه می‌کند(۱). واقعیت افزوده ، واقعیت مجازی، واقعیت آمیخته همه زیر مجموعه ای از مفهوم کلی تر واقعیت رایانه ای (Computer-mediated reality) هستند.واقعیت رایاته ای  به امکان افزودن و حذف کردن اطلاعات  یا کنترل درک شخص از واقعیت از طریق کامپیوتر های پوشیدنی یا  دستگاه های دستی گفته می شود(۲).لازم به ذکر است که به واقعیت افزوده، واقعیت افزونه نیز گفته می شود.

تاریخچه واقعیت افزونه

  •  برای اولین بار در سال ۱۹۰۱  نویسنده و شاعر  شهیر آمریکایی ال فرانک باوم نویسنده جادوگر شگفت‌انگیز شهر اُز  ایده  اینکه نمایشگری الکترونیکی داده ها را به زندگی واقعی اضافه کند مطرح کرد و آن را character marker نامید(۳).
  •  مورتون هیلینگ، در ۱۹۵۷ تا ۱۹۶۲ یک فیلمبردار، شبیه سازی با نام سنسوراما همراه با سیستم صوتی، تصویری، بویایی و لرزه اختراع کرد.
  • ۱۹۶۶: ایوان سوزرلند با اختراع نمایشگر سربند (head-mounted display) دریچه‌ای را به دنیای مجازی باز کرد.
  • ۱۹۹۰: توماس کادل زمانی که در بوئینگ به کارکنان، برای سرهم کردن کابل‌ها در هواپیما کمک می‌کرد، مفهوم واقعیت افزوده را ابداع کرد.
  • ۲۰۰۰: بروس اچ. توماس توسعه دهنده ARQuake، اولین بازی واقعیت افزوده در محیط باز را برای موبایل در گردهمایی بین المللی کامپیوترهای پوشیدنی معرفی کرد.
  • ۲۰۱۲:شرکت گوگل با معرفی پروژه “عینک گوگل” یا “پروژه عینک” (Project Glass) گام بزرگی در فراگیر کردن و جنبه عام بخشیدن به واقعیت افزوده برداشت ،البته این پروژه نتوانست چندان موفق و همه گیر شود.
  • ۲۰۱۵: مایکروسافت هدست HoloLens را معرفی کرد.
  • ۲۰۱۶:شرکت  Niantic   بازی Pokemon Go را با بهره گیری از فناوری واقعیت افزوده برای پلتفرم های iOS و آندروید عرضه کرد و توانست در مدت کوتاهی به یکی از پول ساز ترین و پرطرفدار ترین بازی های موبایل تبدیل شود.
  • ۲۰۱۷: تیم کوک مدیر عامل شرکت اپل در کنفرانس WWDC 2017 ، کیت توسعه AR را معرفی کرد و به قولی بزرگترین پلتفرم واقعیت افزونه جهان شکل گرفت.

کاربرد های AR

واقعیت AR ابعاد مختلف زندگی ما را تحت تاثیر قرار داده اند. البته مانند بسیاری از فناوری های پیشرفته رایانه ای ، صنایع نظامی و ارتش های جهان از نخستین به کار گیرندگان AR بوده اند. در مرحله بعدی نیز صنعت بازی های ویدیویی توانسته است نقش مهمی در توسعه و گسترش واقعیت افزوده داشته باشد.

واقعیت افزوده کاربرد های خاص خود را در  معماری، طراحی صنعتی ،  علم پزشکی ، توریسم ، کسب  و کار  و مدیریت پیدا کرده است. فناوری AR به  جراحان امکان این را می دهد که هنگام جراحی  داده های بیمار را همانند   نمایشگر خلبان ها مشاهده کنند. بهره گیری از فناوری  AR  در موزه  منجر به نمایش بهتر اطلاعات و انتقال بهتر دانش به بازدید کنندگان شده است برای مثال اسکلت یک دایناسور  در موزه نمایش گذاشته می شود  و بازدیدکننده با استفاده از گوشی می تواند ظاهر دایناسور را در زمان بقا مشاهده نماید(۴)

طراحی صنعتی و واقعیت افزوده

فناوری AR  به طراحان صنعتی اجازه می دهد که طراحی  و عملیات یک طرح محصول را قبل از تکمیل شدن مشاهده کنند. از AR برای بصری سازی و  ایجاد تغییرات در طراحی خودرو و متور استفاده شده است. در واقع طراحان صنعتی می توانند مدل های سه بعدی محصولات طراحی شده را در محیط واقعی مشاهده کرده و حتی تعامل مشتری و کاربر با آن را مشاهده نمایند. پژوهش توپال و سنر  کاربرد  سیستم  واقعیت افزوده Metaio در  فرآيند طراحی یک ساعت بیدار باش را نشان می دهد(۵)

آموزش و فناوری  AR

فناوری واقعیت افزوده فرصت های زیادی را برای آموزش  و بهبود یادگیری فراهم می کند. بریا مثال دانشجویان رشته پزشکی بدون مراجعه به لابراتوار در سر کلاس می توانند جنبه های مختلف آناتومی بدن انسان یا هر جاندار دیگری را مشاهده نمایند.چرا که فناوری AR می تواند مدل های سه بعدی رد به محیط زندگی ما بیافزاید. البته باید توجه داشت که این فناوری هزینه های خود را دارد اما پیش بینی می شود که همانطور که قبلا کامپیوتر های جیبی فناوری لوکسی تلقی شده و افراد معدودی از آن استفاده می کردند  اما به مرور گوشی های هوشمندی همه گیر شدند که به مراتب از آن کامپیوتر های جیبی قدیمی قدرت و عملکرد بهتری داشتند، فناوری واقعیت افزونه نیز با پیشرفت فناوری و کاهش هزینه ها همه گیر و عمومی شود و بتوان نقش آن را در آمورش افزایش داد.

 فناوری های سخت افزاری واقعیت افزوده

از فناوری های متعددی برای ایجاد واقعیت افزوده استفاده می شود. سنسور های متعددی نظیر GPS ، حرکت سنج ، دوربین و  سنسور مادون قرمز برای تطبیق شرایط   استفاده می شود. برای نمایش محتوای ایجاد شده نیز از سخت افزار های متنوعی استفاده می شود:

  • نمایشگر های Head Up Display: یکی از متداول ترین انواع ابزار های نمایش محتوای افزوده شده هستند. نمایشگر های HUD یا هاد  نمایشگری فرانما است که اطلاعات را در جلو دید و منظر بیننده، بدون اینکه بیننده مجبور باشد جایی دیگر را بنگرد، نمایش می‌دهد. نمایشگرهای سربالا در آغاز برای هواپیماهای نظامی طراحی شده بودند، ولی هم اکنون در هواپیماهای تجاری، خودروها و وسائل دیگر از جمله خودروها نیز استفاده می‌شوند.

  • عینک ها: در این فناوری کاربر با پوشیدن عینک می تواند تصاویر ایجاد شده را مشاهده نماید. همانند فناوری به کار رفته در Google Glass
  • لنز ها: این فناوری هنوز به طور کامل تولید نشده است و در دست ساخت می باشد صنایع نظامی در حال تحقیق بر روی ساخت لنز هایی هستند که اطلاعات مورد نیاز سرباز ها در چشم آن ها نمایش دهد بدون آنکه مشخص شود آن ها چیزی بر چشم دارند.
  • گوشی های هوشمند و تبلت ها نیز ابزار های مناسبی برای نمایش اطلاعات هستند.