واقعیت افزوده،خلق دنیایی سه‌بعدی

واقعیت افزوده(AR) چیست؟

واقعیت افزوده(Augmented Reality) فناوری است که با قرار دادن عناصر مجازی در کنار اشیاء واقعی موجود در محیط سعی می‌کند تا ما به درک درست‌تر و کامل‌تری از محیط اطراف خود برسیم. این عناصر مجازی از طریق دریافت و پردازش اطلاعات ورودی مثل صدا، تصویر و داده‌‌های موقعیت مکانی بدست می‌آیند. ایده اولیه این فناوری اولین بار در سال ۱۹۹۰ توسط توماس کادل کارمند بوئینگ مطرح شد. برای درک آسان‌تر  فرض کنید از طریق دوربین تلفن هوشمندتان به یک شیء خارجی  مانند کاتالوگ یک محصول، یک ساختمان، پوستر، بیلبوردهای تبلیغاتی شهری و … نگاه می‌کنید. ناگهان تصویر متحرک می‌شود، اطلاعاتی راجع به آن در صفحه ظاهر می‌شود، اشیاء سه‌بعدی می‌شوند و ویدئویی اجرا می‌شود. در اینجا واقعیت افزوده به کمک شما می‌آید تا تعامل بهتری با محیط اطراف خود برقرار کنید. به عبارت دیگر در این پدیده تصویر سه‌بعدی یا اطلاعاتی به صورت متن یا تصویر روی تصویر زنده‌ای که از طریق دوربین موبایل یا تبلت در حال نمایش است، نشان داده می‌شود.این فناوری در بازی‌های کامپیوتری نیز به دفعات دیده می‌شود.

فناوری واقعیت افزوده باید ویژگی‌هایی داشته باشد که در زیر تعدادی از آن‌ها را توضیح می‌دهیم:

• در واقعیت افزوده عناصر مجازی باید بتوانند به سرعت و به طور هوشمند با دنیای واقعی ترکیب و تلفیق شوند. برای این کار لازم است تا از نمایشگرهای مخصوصی استفاده شود.
•   برقراری یک همبستگی مناسب براساس رابطه هندسی میان اجزای واقعی و عناصر مجازی از اساسی‌ترین عوامل است. این رابطه امکان قرارگیری درست عناصر مجازی در کنار دنیای واقعی را فراهم کند.
• در این فناوری کاربر باید بتواند با عناصر مجازی تولید‌شده ارتباط بلافاصله برقرار کند و عناصر مجازی هم باید براساس حرکات و تغییر وضعیت کاربر به سرعت تغییر وضعیت دهند.

در واقع واقعیت افزوده نسخه پیشرفته‌تر و کامل‌تری از دنیای فیزیکی واقعی اطراف ما است. دراین دنیای مجازی سه‌بعدی معمولاً چیزی کم نمی‌شود بلکه فقط عناصری توسط کامپیوتر ساخته و به دنیای واقعی موجود اضافه می‌شوند. این فناوری با محدودیت‌هایی روبه‌رو است که باعث شده سرعت توسعه آن آهسته باشد و هنوز فراگیر نشده باشد.

کاربردهای واقعیت افزوده

امروزه از فناوری واقعیت افزوده در زمینه‌های مختلفی استفاده می‌شود. اگرچه هنوز استفاده از این فناوری همه‌گیر نشده اما با توجه به جذابیت و کاربردی که دارد حتماً در آینده‌ نزدیک استفاده از آن فراگیر می‌شود.

کاربرد واقعیت افزوده در پزشکی:

از واقعیت افزوه در پزشکی برای بهره‌برداری از تجهیزات پزشکی مانند MRI و همچنین انجام عمل‌های جراحی استفاده می‌شود. شاید بتوان گفت که بزرگ‌ترین کاربردی که این تکنولوژی در زمینه پزشکی دارد امکان استفاده از آن در انجام عمل‌های جراحی پرخطر است. در این عمل‌ها با شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی کمک قابل توجهی به پزشکان می‌شود. به همین دلیل با استفاده از واقعیت افزوده در عمل‌های جراحی امنیت خاطر بیمار بیشتر می‌شود و پزشک هم اطمینان بیشتری برای رسیدن به نتیجه بهتر بدست‌ می‌آورد.

از طرف دیگر در زمینه آموزش پزشکی به علت حساسیت‌های امنیتی، مسائل مالی، مسافت و خطرات حوزه بیماری، امکان آموزش در محیط‌های واقعی وجود ندارد. علاوه بر این آموزش پزشکی نیازمند دقت بالایی است که ورود فناوری واقعیت افزوده در این رشته این مورد مهم را فراهم می‌کند و علاوه بر آن سرعت و کیفیت یادگیری را نیز افزایش می‌دهد.

همچنین با استفاده از  این فناوری می‌توان بیماران را از راه دور معاینه کرد و به معالجه و درمان آن‌ها پرداخت.

کاربرد واقعیت افزوده در آموزش:

با توجه به استفاده کودکان از گوشی‌های هوشمند و فناوری‌های به‌روز از سنین پایین، می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از روش‌های قدیمی برای آموزش به آن‌ها باعث  خستگی و کسالت آنها می‌شود.

کودکانی که با جدیدترین فناوری‌ها آشنا شده‌اند انگیزه‌ای برای فراگیری تحصیل به‌شیوه سنتی و گذشته ندارند. واقعیت افزوده در این زمینه ورود کرده و با تولید محصولاتی در این زمینه به کمک معلمان و دانش‌آموزان آمده‌است.

کاربرد واقعیت افزوده در بازی و سرگرمی:

شرکت‌های معروف در زمینه ساخت بازی‌های کامپیوتری از واقعیت افزوده برای ساخت بازی‌های جدید خود استفاده کرده‌اند.

با استفاده از کارت واقعیت افزوده در کنسول‌های بازی، امکان اجرای اینگونه بازی‌ها با استفاده از دوربین مخصوص این کار فراهم می‌شود. علاوه بر این، بازی‌هایی که بر پایه این تکنولوژی ساخته می‌شوند به مراتب ارزان‌تر از بازی‌های واقعیت مجازی هستند.

کاربرد واقعیت افزوده در معماری و طراحی داخلی:

تا قبل از ورود این فناوری در معماری، یک معمار نمی‌توانست طراحی خود را در محیط واقعی تجربه کند و آن را به دیگران نشان دهد. همینطور در طراحی داخلی  نیز این موضوع وجود دشات و تنها طراحان با نماهای کامپیوتری می‌توانستند طرحی نزدیک به طرح اصلی را نشان دهند.

با استفاده از فناوری واقعیت افزوده در این رشته‌ها این مشکلات برطرف و تا حد زیادی در استفاده از زمان، پول و نیروی کار ماهر صرفه‌جویی شده‌است. واقعیت افزوده طرح‌ها را سریع و ارزان در مقیاس واقعی در اختیار معمار، طراح و سایر کاربران قرار می‌دهد تا آن‌ها دید کامل و دقیقی از طراحی داشته‌باشند. همچنین امکان ایجاد تغییرات در طرح‌ها را با کمترین هزینه و به سهولت برای افراد فراهم می‌کند.

کاربرد واقعیت افزوده در گردشگری:

این فناوری در صنعت گرشگری هم وروده کرده‌است و موجب توسعه این صنعت شده است. ساز وکار واقعیت افزوده در گردشگری اینچنین است که قبل از خرید بلیت به گردشگران کمک می‌کند تا با بررسی و مشاهده مقاصد مورد نظرشان بهترین آن را پیدا کنند. این عامل مجوب می‌شود تا ریسک سفر به مقصدی که به آن علاقه چندانی ندارند را کاهش ‌پیدا کند.

همچنین در بازدید از اماکن تاریخی و گردشگری استفاده از این تکنولوژی به مسافران این امکان را می‌دهند تا اطلاعاتی درباره آن مکان بدست بیاورند، بتوانند در زمان سفر کنند و برای مدتی در آن دوران تاریخی که متعلق به آن بنای تاریخی است زندگی کنند و تا حدی با وقایع و اتفاقات آن زمان روبه‌رو شوند.

کاربرد واقعیت افزوده در تعمیر و نگهداری:

یکی از بزرگ‌ترین موارد استفاده از فناوری واقعیت افزوده در صنعت تولید به ویژه در بخش تعمیر و نگهداری تجهیزات پیچیده است. برای تعمیر و نگهداری موتور یک اتومبیل یا حتی یک دستگاه تصویربرداری MRI و  موارد مشابهبسیاری می‌توان از این فناوری استفاده کرد. در این زمینه هم استفاده از این فناوری باعث رسیدن به بهترین کیفیت و کارایی در کمترین زمان ممکن می شود. حضور و نفوذ این تکنولوژی پیامدهای گوناگونی را به همراه داشته است یکی از مهم‌ترین آنها کاهش استفاده از نیروی کار ماهر است که البته این مورد هم باعث کم شدن هزینه‌ها می‌شود.

کاربرد واقعیت افزوده در تجارت و کسب‌و‌کار:

استفاده از واقعیت مجازی در تجارت و کسب‌و‌کار هم مانند زمینه‌های دیگر در نهایت منجر به کم کردن هزینه‌های صاحبان کسب‌و‌کار‌ها می‌‌شود. با استفاده از این فناوری افراد می‌توانند در فضای کوچک‌تری کسب‌و‌کار خود را راه‌اندازی کنند و جلوی هزینه‌های بسیاری را بگیرند.

برای مثال یک فروشگاه لوازم خانگی را در نظر بگیرید که از این فناوری استفاده می‌کند. در این فروشگاه با قرار دادن دوربین گوشی خود روی هر محصول می‌توانید بدون نیاز به کمک فرد دیگری اطلاعات مورد نیاز درباره آن محصول را مشاهده کنید و برای خرید آن تصمیم‌گیری کنید. همینطور یک فروشگاه اتومبیل را در نظر بگیرید که می‌توانید با استفاده از فناوری واقعیت افزوده  اتومبیل مورد نظرتان را به طور سفارشی با رنگ و سایر امکانات دلخواه خود ببینید و آن را خریداری کنید. یک فروشگاه عینک اینترنتی را در نظر بگیرید که بتوانید در آن با انتخاب یک محصول آن را روی صورت خود ببینید تا بهترین گزینه را برای خود انتخاب کنید. همه این قابلیت‌ها باعث ایجاد رضایت از خرید مشتری می‌شود که در نتیجه باعث افزایش نرخ فروش و پیشرفت کسب‌و‌کارها می‌شود.

کاربرد واقعیت افزوده در حمل و نقل و ناوبری:

برنامه‌هایی تحت همین عنوان می‌تواند در جهت‌یابی مسیرها به رانندگان کمک کنند و اطلاعاتی درباره سرعت اتومبیل‌های اطراف به آن‌ها بدهد تا رانندگان بتوانند رانندگی مطمئن‌تری داشته باشند. این فناوری به ناوبری پیشرفته و علامت‌گذاری اشیا در زمان واقعی کمک می‌کند.

کاربرد واقعیت افزوده در تبلیغ و بازاریابی:

شرکت‌های تجاری می‌توانند از واقعیت افزوده برای تبلیغ محصولات یا خدمات، راه اندازی کمپین های بازاریابی و جمع‌آوری داده‌های منحصر به فرد کاربر استفاده کنند. استفاده از این فناوری در این زمینه باعث افزایش تعداد مشتریان و به دنبال آن افزایش فروش و بازدهی بیشتر مجموعه می‌شود.

معایب واقعیت افزوده

تا اینجا صرفا به بیان مزایا و محاسن این فناوری پرداختیم اما باید بدانید که این فناوری هم مانند تمامی فناوری‌های دیگر علاوه‌بر مزایا معایبی هم دارد.

• نداشتن حریم خصوصی و عدم رعایت امنیت هنگام استفاده از این فناوری
• گران بودن ساخت و پیاده‌سازی این فناوری و همچنین هزینه‌های بالای نگهداری از آن‌ها
• عملکرد پایین دستگاه‌های واقعیت افزوده در مرحله آزمایش
• کند بودن سرعت گسترش این فناوری به دلیل محدودیت‌های سیستم‌های سه‌بعدی
• تقاضای کم برای استفاده از این فناوری توسط کاربران به دلیل هزینه زیاد
• ایجاد مشکلات روانی، جسمی و بهداشتی مانند ضعیف شدن چشم‌، چاقی و غیره برای کاربران