واقعیت افزوده (Augmented Reality )چیست ؟
واقعیت افزوده فناوری ای است که لایه هایی از اطلاعات دیجیتالی را به دید ما از واقعیت اضافه می‌کند و به نوعی آن را گسترش می دهد. برخلاف واقعیت مجازی، واقعیت افزوده یک محیط مجازی کامل نمی‌سازد تا آن را جایگزین محیط واقعی کند بلکه واقعیت افزوده به یک محیط واقعی که در حال نگاه کردن به آن هستیم، متن، صدا، تصویر و طرح های گرافیکی اضافه می کند.
به عبارتی دیگر واقعیت افزوده یعنی گسترش و تغییر دید ما از دنیای فیزیکی و واقعی، به وسیله‌ی اضافه کردن تصاویر کامپیوتری به آن.
ایده ی اولیه آن برای نخستین بار در سال 1990 توسط توماس کادل ، یکی از ار کارمندان شرکت هواپیما سازی بوئینگ مطرح شد توماس کادل زمانی که در بوئینگ به کارکنان، برای سرهم کردن کابل‌ها در هواپیما کمک می‌کرد، مفهوم واقعیت افزوده را ابداع کرد. اکنون برنامه های واقعیت افزوده مختلفی وجود دارد که در آنها مدل های سه بعدی مجازی در لحظه و به طور مستقیم بر روی اشیا فیزیکی اضافه یا با آن ترکیب می‌شوند.
انواع واقعیت افزوده :
امروزه چهار مدل از واقعیت افزوده وجود دارد که عبارتند از:
واقعیت افزوده بدون نشانگر یا مارکر (markerless AR)
این مدل که با عنوان مدل موقعیت محور نیز شناخته می‌شود از جی‌پی‌اس، قطب نما، ژیروسکوپ و یک شتاب‌سنج بهره می‌گیرد تا بتواند موقعیت کاربر را شناسایی و اطلاعات مربوط به آن را بدست بیاورد. با در دسترس بودن گوشی های هوشمند، معمولا این مدل از واقعیت افزوده برای نمایش نقشه و جهت‌یابی و پیدا کردن مکان های موجود در آن محل به کار می‌رود.
واقعیت افزوده بر پایه‌ی نشانگر یا مارکر (marker based AR)
برخی به این مدل، مدل شناسایی تصویر هم می‌گویند چون در آن به یک شیء بصری خاص و یک دوربین برای اسکن آن نیاز است. این شی بصری میتواند هرچیزی مانند یک کد کیوآر (QR) پرینت گرفته شده یا یک علامت مخصوص باشد. در برخی موارد دستگاه واقعیت افزوده موقعیت و جهت یک نشانگر را نیز محاسبه می‌کند تا بتواند موقعیت قرارگیری محتوایی که می‌خواهد نمایش داده شود را مشخص کند. با این مدل شما می‌توانید به طور مثال عکس های یک مجله را به صورت سه بعدی تماشا کنید.
واقعیت افزوده بر پایه‌ی روی هم قرار گیری (Projection-based AR)
این مدل چیزی که کاربر می‌بیند را با یک مدل مجازی جایگزین می‌شود. در این مدل شناسایی اشیا نقشی حیاتی ایفا می‌کند و بدون آن، این مدل به طور کل غیر قابل دستیابی است. این مدل در حال حاضر در برنامه‌هایی مانند برنامه‌ی کاتالوگ فروش لوازم منزل ایکیا استفاده می‌شود که در آن به کاربر این امکان داده می‌شود تا بتواند لوازم مختلف منزل مانند مبل، میز، بوفه و… را به صورت مجازی قبل از خرید در محیط خانه‌ی خود امتحان کند.
واقعیت افزوده تصویر محور (Superimposition-based AR)
در این مدل نور مصنوعی بر روی سطوح فیزیکی انداخته می‌شود و محتوا به این وسیله نمایش داده می‌شود. در مواردی هم کاربر میتواند با آن تعامل کند.
واقعیت افزوده چگونه کار می‌کند :
واقعیت افزوده میتواند بر روی دستگاه های مختلفی مثل نمایشگر ها، عینک ها، دستگاه های پرتابل، تلفن های همراه و نمایشگر های سربند (HMD) نمایش داده شود. واقعیت افزوده از تکنولوژی هایی مثل نقشه برداری همزمان (S.L.A.M) و عمق یابی استفاده می‌کند و شامل اجزایی است که در ادامه معرفی می‌کنیم:
دوربین و گیرنده : در واقعیت افزوده جمع آوری اطلاعات در مورد تعاملات کاربر و ارسال آن برای پردازش، به عهده‌ی دوربین و سنسور های دستگاه هاست. دوربین ها محیط اطراف را اسکن می‌کنند و با اطلاعاتی که بدست می‌آید، دستگاه میتواند اشیا را موقعیت یابی کند و مدل های سه بعدی تولید کند. این دوربین ها می‌توانند دوربین هایی خاص مانند دوربین های به کار رفته در مایکروسافت هولولنز، یا یک دوربین معمولی گوشی هوشمند باشند.
پردازش : دستگاه های واقعیت افزوده باید مانند یک کامپیوتر کوچک عمل کنند، چیزی که گوشی های هوشمند امروزی در حال حاضر هستند. این دستگاه ها نیاز به داشتن یک پردازنده (CPU)، پردازنده گرافیکی (GPU)، فلش مموری، رم، بلوتوث یا وای‌فای، یک جی‌پی‌اس و مواردی از این دست دارند تا بتوانند سرعت، جهت و زاویه و… را اندازه‌گیری کنند.
طرح انداز : این مورد اشاره به پروژکتورهای مینیاتوری‌ای که در هدست های واقعیت افزوده به کار می‌روند دارد. این پروژکتورها اطلاعات را از سنسور ها دریافت و محتوای دیجیتالی که حاصل پردازش اطلاعات است را روی یک سطح، که میتواند به طور مثال دست کاربر باشد، نمایش می‌دهند.
بازتاب : بعضی از دستگاه های واقعیت افزوده آینه هایی در خود دارند که به چشم کاربر کمک می‌کند تا تصاویر مجازی را ببیند. برخی دیگر یک ردیف از آینه‌های انحنا دار کوچک، و برخی دیگر آینه هایی دو طرفه در خود دارند تا نور را به دوربین و چشم کاربر بازتاب دهند. هدف از این کار این است که یک عکس کاملا تراز شده و مناسب به کاربر نمایش داده شود.
دستگاه های واقعیت افزوده :
بسیاری از دستگاه های امروزی، از گوشی های هوشمند و تبلت ها گرفته تا گدجت هایی مانند عینک گوگل، واقعیت افزوده را پشتیبانی می‌کنند. اما برخی از دستگاه هایی که به طور ویژه با این تکنولوژی همخوانی دارند و از آن پشتیبانی می کنند عبارتند از :
گوشی های هوشمند و تبلت ها : همانطور که احتمالا می‌دانید در دسترس ترین و مناسب ترین دستگاه ها برای واقعیت افزوده و برنامه های آن، گوشی ها و تبلت های هوشمند هستند. برنامه های واقعیت افزوده‌ی مختلفی را، از برنامه های بازی و سرگرمی گرفته تا برنامه های آنالیز تجاری، می توان روی تلفن های هوشمند اجرا کرد.
دستگاه های مخصوص واقعیت افزوده : این دستگاه ها به طور ویژه برای تجربه‌ی واقعیت افزوده طراحی شده‌اند که برای نمونه می‌توان نمایشگر های هدایت کننده (HUD) را نام برد که اطلاعات را مستقیما در جلوی دید بیننده، بدون اینکه نیاز باشد بیننده به اطراف نگاه کند، نمایش می‌دهند. این دستگاه ها که در ابتدا برای هواپیماهای نظامی ساخته شده بود، اکنون برای وسایل دیگری همچون خودروها هم استفاده می‌شوند.
عینک های واقعیت افزوده یا عینک های هوشمند : دستگاه هایی مانند عینک گوگل از این دسته هستند. این دستگاه ها قادر به نمایش نوتیفیکیشن های گوشی شما هستند و می توانند محتوای گوشی شما را بدون اینکه نیاز باشد از دست های خود استفاده کنید، به شما نمایش دهند.
لنز های هوشمند یا لنز های واقعیت افزوده : ساخت این لنز ها گامی رو به جلو در صنعت واقعیت افزوده بود و میتواند باعث تحول اساسی این تکنولوژی شود. شرکت هایی مانند سامسونگ و سونی اعلام کردند که در ساخت لنز های هوشمند خود به دستاورد های قابل توجهی رسیده اند. سامسونگ در حال ساخت لنز هایی است که با گوشی های هوشمند کار می‌کنند، اما سونی می‌خواهد لنز هایی طراحی کند که خود به صورت مجزا دستگاه واقعیت افزوده هستند که قابلیت هایی مانند گرفتن عکس یا ذخیره اطلاعات دارند.
نمایشگرهای شبکیه‌ای مجازی (vrd) : این دستگاه ها تصاویر را با انداختن آن ها به وسیله‌ی لیزر در چشم بیننده، می‌سازند.
کاربردهای واقعیت افزوده :
واقعیت افزوده میتواند فعالیت های روزانه ما را به روش های مختلفی دستخوش تغییر کند. برای مـثال یکی از کاربرد های معروف این تکولوژی در صنعت بازی و سرگرمی است. امروزه بازی های واقعیت افزوده، تجربه‌ی بسیار بهتری را به گیمر ها هدیه می‌دهند و برخی از این بازی ها حتی بازی کردن را به عملی نیاز مند فعالیت و بیرون رفتن از خانه تبدیل کرده‌اند که از این دست بازی ها می‌توان به پوکمون گو اشاره کرد.
واقعیت افزوده میتواند باعث فروش بهتر و رضایت مندی بیشتر مشتریان یک برند گردد و مشتری میتواند با استفاده از برنامه های آن، خرید بهتر و با اطمینان تری انجام دهد. به این خاطر که در این برنامه ها می توان هر محصولی را در هر اندازه و رنگی به صورت سه بعدی به مشتری نمایش داد.
از دیگر زمینه هایی که پتانسیل استفاده از این صنعت در آن ها وجود دارند عبارتند از:
آموزش: مدل های تعاملی که میتواند برای یادگیری و تمرین به کار گرفته شود.
پزشکی/درمانی: واقعیت افزوده میتواند برای پیشگیری، تشخیص و درمان یک بیماری مورد استفاده واقع شود.
نظامی: برای ردیابی و تمرین های نظامی، واقعیت افزوده می تواند بسیار کاربردی باشد.