واقعیت مجازی (Virtual Reality) چیست؟

واقعیت مجازی (Virtual Reality) چیست؟

 به صورت ساده می‌توان گفت که واقعیت مجازی یک تکنولوژی کامپیوتری است که به وسیله هدست‌های مخصوص و یا ابزاری مشابه، با ترکیب جهان واقعی و مجازی، به خلق یک دنیای مجازی برای کاربر می‌پردازد. واقعیت مجازی (Virtual Reality یا (VR  یک تکنولوژی مدرن کامپیوتری بوده که با استفاده از هدست‌های طراحی شده برای این منظور و یا دستگاه‌های خاص، با ادغام واقعیت به کمک تصاویر کامپیوتری طراحی شده، ایجاد اصوات و یا سایر مدیوم‌های ارتباطی حواس پنج گانه انسان، یک محیط جدید و غیر واقعی را شبیه سازی می‌کند.

عبارت واقعیت مجازی در زبان انگلیسی از دو کلمه Virtual و Reality تشکیل شده است. Virtual در این عبارت به معنی “نزدیک” و Reality نیز به معنی “حقیقت”  است. به این ترتیب معنی این عبارت در واقع “تجربه‌ای نزدیک به واقعیت”  خواهد بود.

انسان‌ها به استفاده از حواس پنج‌گانه خود با جهان ارتباط برقرار کرده و اتفاقات و رویداد‌های به‌وقوع پیوسته در آن را درک می‌کنند. علاوه بر این حواس پنج‌گانه، انسان‌ها ارتباطاتی دیگر با محیط نیز داشته که به عنوان مثال می‌توان به حس تعادل اشاره کرد. این احساسات در واقع مجموعه‌ای از اطلاعات بوده که با استفاده از ترکیب حواس پنج‌گانه به مغز انسان ارسال شده و درک بهتری از محیط اطراف را به ما می‌دهد. هرآنچه که انسان از واقعیت پیرامون خویش درک می‌کند نیز بر پایه این مجموعه از احساسات پایه و یا پردازش شده است.

به عبارت دیگر می‌توان براساس شرایط و شبیه سازی حواس و اطلاعات ارسال شده به مغز، واقعیت را تغییر داده و بر اساس اطلاعات ارسال شده به شبیه سازی واکنش‌ها و عکس العمل‌های مغزی پرداخت. به این ترتیب مغز انسان در واقع به نوعی فریب خورده و اطلاعات ارسالی را به عنوان واقعیت فرض کرده و بدین ترتیب مفهوم واقعیت مجازی پایه گذاری می گردد.

از لحاظ فنی، واقعیت مجازی در واقع یک محیط سه بعدی طراحی شده توسط کامپیوترها و نرم افزارهای وابسته بوده که با ارسال اطلاعات غیر واقعی به مغز، یک محیط مجازی را برای کاربر فراهم نموده و با مهیا کردن تصور حضور فیزیکی در یک محیط خاص، وی را وادار به انجام واکنش مناسب و منطقی در مقابل این اطلاعات شبیه سازی شده می‌‌کند. در سیستم واقعیت مجازی، فرد جزئی از این سیستم شبیه سازی غیر واقعی و یا به عبارت صحیح‌تر، نزدیک به واقعیت شده و توانایی ارتباط با اجزا و یا دستکاری اشیا موجود در آن را خواهد داشت.

واقعیت مجازی چگونه ایجاد شد؟

واقعیت مجازی برخلاف تصور تاریخچه‌ای طولانی داشته و استفاده از مفهوم آن، ریشه در قرن ۱۹ میلادی دارد. از اولین استفاده‌ها از مفهوم واقعیت مجازی می‌توان به ایده‌های نقاش آوانگارد فرانسوی، Antonin Artaud اشاره کرد که عقیده داشت مرز مشخصی مابین واقعیت و رویا وجود ندارد. اولین ارجاعات به مفهوم واقعیت مجازی در دنیای مدرن نیز در دهه ۱۹۶۰ میلادی و در بخش هنر سینما بود که با استفاده از دستگاه ویژه‌ای به نام سنسوراما “Sensorama” علاوه بر پخش فیلم، به وسیله صدا، بو و حس لامسه، محیطی شبیه سازی شده بر اساس واقعیت مجازی را برای بیننده فراهم می‌کرد.

در اواخر دهه ۱۹۸۰ میلادی نیز یک ابرنقشه مدرن توسط دانشگاه MIT ایالات متحده طراحی شد که با شبیه سازی محیط شهر آسپن (Aspen) در ایالت کلرادو (Colorado) و استفاده از فیلم‌های ویدیویی تهیه شده متعدد از جزئیات و ساختار، قابلیت گشت و گذار به صورت مجازی را در این شهر به کاربر می‌داد. در اواسط دهه ۱۹۹۰ میلادی و با پیشرفته تکنولوژی کامپیوترهای خانگی و ساخت ابزار و ادواتی مانند دستکش‌ها و عینک‌های مدرن، واقعیت مجازی پیشرفت بیشتری کرد و علاوه‌بر استفاده در سیستم‌های شبیه ساز آموزشی و نظامی، به دنیای بازی‌های کامپیوتری نیز وارد شد.

نحوه عملکرد واقعیت مجازی

در حال حاضر، سیستم‌های مبتنی بر واقعیت مجازی با استفاده از ابزارهایی مانند هدست‌های واقعیت مجازی، سطوح مجهز به گیرنده‌های حرکتی و دستکش‌های مخصوص کار می‌کنند. این دستگاه‌ها به همراه نرم افزارهای مدرن کامپیوتری دست به تحریک حواس پنج‌گانه انسان زده و با ترکیب‌ آنها، تصوری از واقعیت را برای کاربران فراهم می‌کنند.

البته فرایند واقعیت مجازی به دلیل عملکرد هماهنگ مغز انسان و حواس، بسیار پیچیده‌تر از آنچه که در نگاه اول به نظر می‌رسد، است. مغز انسان تفاوت واقعیت با توهم را درک کرده و درصورتیکه موضوعی با واقعیت ثبت شده در مغز انسان تطابق نداشته باشد، به سرعت متوجه آن خواهد شد. سیستم‌های مبتنی بر واقعیت مجازی با استفاده از ابزار مدرن و پیشرفته خود وظیفه تطابق ویژگی‌های فیزیولوژیکی انسان با رابط های کاربری کامپیوتری را دارند.

به عنوان مثال زاویه دید انسان مانند یک تصویر و یا فریم ویدیویی نبوده و توانایی پوشش محیطی در حدود ۱۸۰ درجه را دارد. البته تمامی این محیط تحت پردازش مستقیم مغز نبوده و تنها در صورت تحریک و توجه و یا وجود موضوعی خاص در اولویت پردازش قرار می‌گیرد. همین امر در مورد گوش و حس شنوایی نیز صادق است. در صورت تحریک نامناسب، حس تعادل فیزیولوژیکی بدن برهم خورده و با تداخل اطلاعات دریافت شده، حس ناخوشایندی مانند حالت دریازدگی در انسان به وجود می آید و این یکی از مهمترین مسائلی است که باید در خصوص ابزار و ادوات واقعیت مجازی مورد توجه قرار گیرد.

قابلیت‌های واقعیت مجازی

دستگاه‌های مبتنی بر سیستم واقعیت مجازی در اشکال مختلف و کاربردهای متفاوت طراحی و ساخته شده اند. اما همگی بر پایه اصل فعالیت می‌کنند: نمایش تصاویر سه بعدی در ابعاد و اندازه واقعی برای کاربر. با حرکت کاربر در محیط شبیه سازی شده در سیستم واقعیت مجازی زاویه دید شخص نیز تغییر کرده و با هماهنگی کامل بین دو حس بینایی و شنوایی و همچنین وضعیت سر کاربر، علاوه بر مشاهده تصاویر و مناظر شبیه سازی شده غیر واقعی، حس راحتی را نیز به استفاده کننده القا می‌کند.

طراحی محیط شبیه سازی شده در تکنولوژی واقعیت مجازی نیز باید بسیار دقیق و با جزئیات کامل صورت گرفته و پردازش آن به نحوی باشد که به صورت آنی و بدون تاخیر، واکنشی مناسب نسبت به تغییر وضعیت حواسی مانند بینایی و شنوایی را از خود به نمایش گذارد. وجود وقفه و تاخیر بین کنش کاربر و واکنش محیط علاوه بر  ایجاد تجربه‌ای ناخوشایند، مانع از فریب مغز شده و کاربر بلافاصله متوجه غیر واقعی بودن تصاویر خواهد شد.

ابزارهای واقعیت مجازی

برای استفاده از قابلیت‌های سیستم‌های مبنتی بر واقعیت مجازی به ابزارهایی خاص نیاز داریم. پر استفاده ترین ابزار موجود برای واقعیت مجازی عبارتند از:

هدست های واقعیت مجازی

دستکش‌های واقعیت مجازی

کنترلرهای دستی واقعیت مجازی

۱. هدست‌های واقعیت مجازی

هدست‌های واقعیت مجازی قدیمی‌ترین ابزار مورد استفاده در این تکنولوژی به حساب می‌آیند. از نمونه هدست‌های واقعیت مجازی می‌توان به Playstation VR شرکت سونی، وایو (Vive) شرکت اچ تی سی و دی دریم ویو (Daydream View) شرکت گوگل و گیر وی آر (Gear VR) شرکت سامسونگ اشاره کرد.

۲. دستکش‌های واقعیت مجازی

یکی دیگر از پیشرفته‌ترین ابزارهای تکنولوژی واقعیت مجازی ، دستکش‌های مخصوص این تکنولوژی است. دستکش‌های واقعیت مجازی با استفاده از سنسورهای مختلف قابلیت‌هایی مانند ردیابی حرکت‌های دست و یا شبیه سازی احساساتی مانند لرزش و یا حرارت را دارند.

۳. کنترلرهای دستی واقعیت مجازی

این ابزار موجود برای تکنولوژی واقعیت مجازی امکان تعامل کاربر با اجزا و اشیای دنیای مجازی موجود در واقعیت مجازی را فراهم کرده و با توانایی تشخیص وضعیت دست مانند باز و یا بسته بودن، قابلیت انجام اعمالی مانند در دست گرفتن یک وسیله و یا رها کردن اشیا را در واقعیت مجازی برای کاربر فراهم می‌نماید.

کاربردهای واقعیت مجازی

واقعیت مجازی کاربردهایی بسیار متنوع در بخش‌های مختلفی از زندگی انسان دارند. تفریح و سرگرمی یکی از شناخته شده ترین کاربردهای این تکنولوژی بوده که بازی‌های ویدیویی و فیلم‌های تعاملی پر استفاده‌ترین نمونه‌های آن هستند. اما گذشته از بخش سرگرمی و هنر، موارد استفاده واقعیت مجازی بسیار جدید و حساس بوده و این تکنولوژی نقشی حیاتی در بسیاری از دستگاه‌های مدرن و سیستم‌های پیجیده امروزی ایفا می‌کند. به طور خلاصه می‌توان کاربردهای واقعیت مجازی را در بخش‌های زیر طبقه بندی کرد:

بازی‌های کامپیوتری

سینما و ابزارهای سرگرمی

علوم پزشکی

آموزش

هنرهای زیبا

مهندسی

موسیقی

بازاریابی

ادبیات علمی و تخیلی

واقعیت مجازی ساخت یک دنیای مجازی و غیر واقعی برای حواس پنج‌گانه انسان‌ها بوده و بیانگر تجربه‌ای است از رویدادها و اتفاقاتی که در شرایط عادی به وقوع نپیوسته و آزمونی است برای میزان درک شخص از محیط و نحوه برخورد و واکنش وی با محیط شبیه سازی شده پیرامونی. واقعیت مجازی از مجموعه‌ای از تکنولوژی‌ها مدرن استفاده کرده و علاوه بر استفاده در زمینه‌های سرگرمی، کاربردهایی جدی و خاص نیز دارد. با پیشرفت دستگاه‌ها و تکنولوژی‌ها، واقعیت مجازی روز به روز ارزان‌تر شده و در دسترس بازه گسترده‌تری از کاربران قرار می‌گیرد.

اما در مجموع واقعیت مجازی می‌تواند به عنوان یک ابزار بسیار کارآمد در زمینه علوم به شمار آمده و همچنین با استفاده از آن در سیستم‌های آموزشی، خطرات و هزینه‌های ناشی از کسب مهارت در رشته‌های پرخطر مانند خلبانی، رانندگی و عمل‌های حساس جراحی را کاهش دهد.

تاریخ انتشار : 1398/1/8

تعداد بازدید : 39 اشتراک گذاری در :