عینک‌ واقعیت افزوده چیست؟

با این که از سالیان دور همواره محققان و مهندسان در زمینه‌ی تکنولوژی واقعیت افزوده (AR - Augmented Reality) در حال تحقیق و بررسی بوده‌اند، اما شاید یکی از نقاط عطف آشنایی عموم مردم با این تکنولوژی را بتوان در زمان انتشار بازی پوکمن گو (Pokémon Go) دانست.

واقعیت افزوده چیست؟

با این که همچنان کمی بحث و گفت‌وگو در مورد واقعیت افزوده بودن بازی پوکمن گو وجود دارد اما بزرگ‌ترین نقطه قوت این بازی تعامل آن با واقعیت و اضافه‌کردن عناصر مورد نظرش به محیط‌های واقعی بود.

به عنوان مثال به عکس زیر توجه کنید. در این عکس سعی شده عناصری از بازی به محیط واقعی پیرامون ما اضافه شود و گرچه کیفیت نهایی کار آنچنان بالا نیست ولی در بیشتر موارد این گونه احساس می‌شود که گویی یک پوکمون واقعا روی زمین وجود دارد و در حال حرکت است و البته صرفا می‌توان آن را از طریق صفحه‌ی گوشی مشاهده کرد.

واقعیت این است که تکنولوژی واقعیت افزوده تقریبا تفاوت آنچنانی با توضیحات ارائه شده ندارد و در تمامی شکل‌های آن سعی شده‌است که به منظور خاصی صرفا عناصری به محیط واقعی پیرامون ما اضافه شود و البته تمامی این موارد معمولا بسیار باکیفیت‌تر از آن چیزی است که ما می‌توانستیم در بازی بسیار ساده‌ی پوکمون گو مشاهده کنیم.

به عنوان یک مثال دقیق‌تر بیایید نگاهی به بعضی از فیلم‌های علمی تخیلی این روز‌ها بیاندازیم که معمولا در آن‌ها شخصی با یک عینک مخصوص در حال دنبال کردن فرد دیگری است و اطلاعات شخص تحت تعقیب به شکل خیلی زیبا و حرفه‌ای در کنار چهره‌ی او برای فرد دنبال‌کننده و آن هم روی عینک او نشان داده می‌شود. تمامی این فرآیند قدرت گرفته از تکنولوژی واقعیت افزوده است و به جرئت می‌توانیم ادعا کنیم که در دنیای امروز مثال گفته شده کاملا در دسترس است.

در این بین تنها موضوعی که ممکن است آن را با تکنولوژی واقعیت افزوده اشتباه بگیرید، تکنولوژی‌های مرتبط با Head Up Display یا به صورت مخفف HUD است. در این تکنولوژی همانند واقعیت افزوده سعی می‌شود برای راحت‌تر کردن فرآیند دریافت و درک اطلاعات، اطلاعات مورد نیاز کاربر را روی یک سطح شیشه‌ای مانند به نمایش بگذارند. نمونه‌ی قدیمی این مسئله را می‌توانیم در کلاه‌های مخصوص هواپیماهای جنگنده مشاهده کنیم که در آن‌ها اطلاعات مورد نیاز خلبان روی شیشه‌ی کلاه او برایش به نمایش درمی‌آید.

بزرگ‌ترین تفاوت این تکنولوژی با واقعیت افزوده در یک عنصر بوده و آن مسئله‌ی تعامل با محیط است. در HUD هیچ تعاملی با محیط وجود ندارد و صرفا اطلاعاتی روی یک صفحه‌ی شیشه‌ای شفاف به مخاطب ارائه می‌شود. اما در مقابل در واقعیت افزوده مهم‌ترین عنصر همان تعامل با واقعیت است و از این جهت هم ما آن را واقعیتی قلمداد می‌کنیم که به واقعیت فعلی ما اضافه شده و گویی با آن یکی می‌شود.

به همین خاطر همیشه این را در ذهن داشته باشید که واقعیت افزوده صرفا نمایش اطلاعات روی یک صفحه‌ی شیشه‌ای نیست و تعامل با محیط و در نظر گرفتن شرایط آن یکی از اصول اولیه این تکنولوژی می‌باشد.

عینک واقعیت افزوده

با نگاهی به پیشرفت‌های اخیر می‌توانیم مشاهده کنیم که در رابطه با تکنولوژی واقعیت افزوده ما با دو نوع مختلف از این فناوری روبه‌رو هستیم. اولین و ساده‌ترین آن هدست‌هایی هستند که همانند هدست‌ واقعیت مجازی روی سر قرار می‌گیرند و فضای چشمان ما را محدود می‌کنند. در این وضعیت تصویر مناظر اطراف ما توسط چند دوربین که در جلوی هدست قرار گرفته است به صورت لحظه‌ای ضبط شده و برای ما پخش می‌شود. اما قبل از پخش شدن و با کمی تجزیه و تحلیل عناصر مرتبط با تکنولوژی واقعیت افزوده هم به تصاویر ضبط شده اضافه می‌گردد.

اما شکل دیگر این تکنولوژی که البته بسیار بیشتر از نوع دیگر آن مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از عینک‌های واقعیت افزوده است که در آن‌ها به هیچ وجه دید کاربر محدود نمی‌شود و صرفا سعی می‌شود با استفاده از چندین سنسور و دوربین مختلف، فضای اطراف کاربر را تحلیل کنند و سپس عناصر مورد نظر خودشان را به شکل کاملا واقعی به گونه‌ای روی شیشه‌ی عینک مورد نظر به تصویر بکشند که کاربر گمان می‌کند که واقعا آن عنصر مورد نظر در محیط وجود دارد.

مثلا همانند تصویر زیر عینک توانایی این را دارد که سطوح موجود در محیط پیرامون ما را تشخیص دهد و به گونه‌ای عناصر تشکیل دهنده‌ی قلعه‌ی مورد نظر را در محیط بچیند که ما احساس کنیم که چنین اجزایی واقعا در محیط وجود دارد. کیفیت این مسئله در این سطح است که سیستم می‌تواند حرکت دستان شما و فاصله‌ی آن از اجزای قرار گرفته در محیط را تشخیص دهد و این گونه حتی شما می‌توانید با دست تعدادی از این اشیای مجازی را برداشته و در جای دیگری در محیط قرار دهید.

اجزای عینک‌های واقعیت افزوده

عینک‌های واقعیت افزوده از در یک حالت عمومی از سه بخش کاملا متفاوت تشکیل شده‌اند. اولین بخش مربوط به سنسور‌ها و دوربین‌های عینک است که از آن‌ها برای شناسایی محیط اطراف و وضعیت کاربر استفاده می‌شود. تعدادی از دوربین‌های به کار رفته قابلیت تشخیص عمق تصاویر را دارا هستند و این گونه می‌توانند شکل و حجم اشیای پیرامون کاربر را تشخیص دهند.

دومین بخش این عینک‌ها را بخش مربوط به تجزیه و تحلیل داده‌ها تشکیل می‌دهد که امروزه در قالب یک وسیله‌ی جانبی کوچک و جمع‌وجور باید توسط کابران در کنار عینک نگهداشته شود. در بعضی موارد این بخش به کمربند کاربرد متصل می‌شود و به صورت باسیم و یا بی‌سیم با عینک ارتباط برقرار می‌کند. این بخش اطلاعات به دست آمده توسط سنسورها و دوربین‌ها را تحلیل می‌کند و متناسب با وضعیت کاربر و درخواست او عناصری که باید به محیط اطراف او اضافه شوند را آماده می‌کند.

اما بخش سوم هر عینک واقعیت افزوده را پروژکتور عینک تشکیل می‌دهد که باید تصاویر را به گونه‌ای روی لنزهای عینک بتابانند که عناصر آماده شده در مرحله‌ی قبل، جلو چشم کاربر ایجاد شوند و او حس کند که آنان درون محیط وجود دارند.

کاربرد‌های عینک واقعیت افزوده

نکته‌ی مهمی که در رابطه با عینک‌های واقعیت افزوده وجود دارد این است که این محصولات همچنان قیمت بالایی دارند و در نمونه‌هایی همانند محصول ساخته شده‌ی مایکروسافت هم قیمت آنان تا حدود ۳۰۰۰ دلار هم بالا می‌رود. اما در مقابل بدون شک کاربرد‌های فعلی و احتمالی این عینک جدای از قیمت‌های فعلی آن است و همه هم نظر هستند که این محصولات می‌توانند در زمینه‌های امنیتی، مدیریتی و البته مهندسی بسیاری از کارها را ساده‌تر از گذشته کنند. البته مثل همیشه دنیای سرگرمی هم گوشه‌ای از کاربرد‌های این محصول را به خود اختصاص می‌دهد و می‌توانیم در این زمینه از بازی‌های واقعیت افزوده گرفته تا راهنما‌های هوشمند سفر را برای شما نام ببریم.

به عنوان مثال وضعیتی را در نظر بگیرید که شما یک عینک واقعیت افزوده را روی چشم خود دارید و صرفا با نگاه به آثار باستانی می‌توانید اطلاعات مربوط به آن را مشاهده کرده و آن‌ها را مطالعه کنید. در یک نگاه خیلی ساده، تقریبا تمام آن‌ کارهایی که اصطلاحا توسط بازیگران فیلم‌های علمی-تخیلی و در روی هوا صورت می‌گیرد را می‌شود با عینک‌های واقعیت افزوده انجام داد که کار بسیار شگفت‌انگیزی است.