واقعیت افزوده چیست؟

واقعیت افزوده تکنولوژی است که دنیای فیزیکی را با اضافه کردن لایه های دیجیتال به آن گسترش می دهد. نمایی از دنیای واقعی فیزیکی به همراه تصاویر دیجیتال تولید شده توسط کامپیوتر که درک ما را از واقعیت تغییر می دهد.

بر خلاف واقعیت مجازی (Virtual Reality)، واقعیت افزوده کل محیط واقعی یا با یک محیط مجازی جایگزین نمی کند. AR در واقع در تعامل با محیط واقعی قرار می گیرد و به آن صدا، ویدیو و جلوه های گرافیکی اضافه می کند.

ریشه لغت Augmented به augment به معنی افزودن یا بهبود دادن چیزی بر می گردد.

اپلیکیشن های AR می توانند به سادگی یک اعلان متنی یا به پیچیدگی ابزاری برای کمک برای یک انجام عمل جراحی باشند. این اپلیکیشن ها می توانند روی ویژگی های خاصی تمرکز کنند، درک ما را بالا ببرند و اطلاعات مفید و بروز را در اختیار ما قرار دهند.

تفاوت واقعیت افزوده (AR) با واقعیت مجازی (VR)

در VR کاربر کاملا در یک محیط مجازی زندگی خواهد کرد امّا AR در واقع از محیط واقعی کاربر بهره می برد و به آن محیط واقعی لایه هایی از اطلاعات مجازی را اضافه می کند. با توجه به اینکه محیط واقعی و محیط مجازی در کنار یکدیگر وجود دارند، کاربران AR محیطی طبیعی و بهبود یافته را تجربه می کنند که در آن از اطلاعات مجازی به عنوان ابزاری برای انجام کار های روزمره استفاده می شود.

تاریخچه ای کوتاه از واقعیت افزوده

• AR در دهه ی 1960

در سال 1960 ایوان ساترلند و باب اسپرول اولین نمایشگری که روی سر قرار می گرفت را ساختند و آن را شمشیر داموکلس نامیدند که در واقع نمایشگری بود که یک سری جلوه های گرافیکی اولیه را نشان می داد.

• AR در دهه ی 1970 

در سال 1975 میرون کروگر یک آزمایشگاه واقعیت مصنوعی به نام Videospace ساخت. این دانشمند اولین قدم های تعاملات انسان با اشیاء دیجیتال را پایه گذاری کرد.

• AR در دهه ی 1980 

در سال 1980 استیو مان اولین کامپیوتر پرتابل به نام EyeTap را ساخت که روی چشم قرار می گرفت. این دستگاه از محیط فیلمبرداری می کرد و به آن افکت هایی اضافه می کرد.

• AR در دهه ی 1990 

سال 1990، سال تولد واژه Augmented Reality است. در سال 1992 نیروی هوایی آمریکا سیستم AR به نام Virtual Fixtures را ایجاد کرد.

• AR در دهه ی 2000 

در سال 2000 یک دانشمند ژاپنی به نام هیروکازو کاتو یک SDK متن باز به نام ARToolKit را توسعه داد و منتشر کرد. در سال 2004، شرکت Tremble Navigation اولین کلاه مجهز به سیستم واقعیت افزوده رامعرفی کرد.

• AR امروزه 

در سال 2013 شرکت گوگل Google Glass را تست بتا کرد. در سال 2015، مایکروسافت دو تکنولوژی جدید به نام های Windows Holographic و HoloLens را معرفی کرد. در سال 2016، شرکت Niantic بازی پوکمون گو را ارائه داد.

واقعیت افزوده چگونه کار می کند؟

در AR یک دسته خاص از داده ها (تصویر، انیمیشن، ویدیو، مدل سه بعدی) استفاده می شود و افراد نتیجه را به صورت نور طبیعی و مصنوعی می بینند. علاوه بر این کاربر از حضور در محیط واقعی آگاه است.

واقعیت افزوده می تواند روی دستگاه های مختلفی نمایش داده شود: نمایشگر، عینک، دستگاه های کوچک، تلفن همراه و نمایشگر هایی که روی سر قرار می گیرند.

AR شامل اجزای زیر می شود:

• دوربین و سنسور– جمع آوری داده در مورد تعاملات کاربر و ارسال آن برای پردازش.
• پردازش– دستگاه های AR باید نهایتا مانند کامپیوتر های کوچک عمل کنند و به همین دلیل به CPU، GPU، حافظه، بلوتوث/وای فای، جی پی است و .. نیاز دارند تا بتوانند سرعت، زاویه و جهت را در فضا اندازه گیری کنند.
• تصویر سازی– این بخش به یک پروژکتور بسیار کوچک در هدست های AR بر میگردد که از سنسورها اطلاعات را می گیرد و روی یک سطح نمایش می دهد.
• بازتاب دادن– بعضی از دستگاه های واقعیت افزوده مجهز به آینه هایی هستند که به چشم انسان کمک می کنند تا تصاویر مجازی را ببینند.

انواع واقعیت افزوده

1. نشانه دار (Marker-based AR)

 

این نوع AR یک شیء فیزیکی و یک دوربین برای اسکن آن نیاز دارد. این نوع از AR می تواند به صورت یک کد QR یا هر نشانه ی خاص دیگری باشد. یک دستگاه AR جایگاه و جهت گیری یک نشانه را اندازه گیری می کند تا جایگاه محتوا را پیدا کند.

2. بدون نشانه (Markerless AR)

 

این نوع واقعیت افزوده بر پایه ی موقعیت یا وضعیت است که از جی پی اس، قطب نما، ژیروسکوپ و شتاب سنج برای فراهم کردن اطلاعاتی در مورد موقعیت کاربر استفاده می کند. این داده ها مشخص می کند که بعدا چه نوع محتوای AR را در یک موقعیت خاص خواهید یافت. دستگاه های موبایل با استفاده از این نوع AR معمولا نقشه و مسیریابی تولید می کنند.

3. بر پایه ی تصویر سازی (Projection-based AR)

 

این نوع از واقعیت افزوده شامل نمایش دادن نور مصنوعی بر روی سطوح فیزیکی می شود. هولوگرام هایی که در فیلم های علمی تخیلی مانند جنگ ستارگان می بینید همه از این نوع AR هستند.

4. قرارگیری بر روی چیز دیگر (Superimposition-based AR)

 

این نوع واقعیت افزوده تصویر واقعی را با تصویر دیجیتال به صورت کلی یا جزئی جایگزین می کند. شناسایی اشیاء در این نوع AR کلید اصلی است و بدون آن هیچ چیز ممکن نخواهد بود. از نمونه های آن می توان به اپلیکیشن کاتالوگ برند ایکیا اشاره کرد که به کاربر اجازه می دهد لوازم خانه را به صورت مجازی در محیط خانه خود ببینند.

کاربردهای واقعیت افزوده

واقعیت افزوده می تواند به روش های مختلف در انجام کارهای روزانه به کمک کند. یکی از محبوب ترین کاربردهای AR در بازی های موبایل است.

AR در خرید می تواند به کاربران کمک کند تا خرید هوشمندانه تری داشته باشند و روی یک مدل سه بعدی اندازه و رنگ کالای مورد نظر خود را پیش از خرید ببینند.

املاک می توانند با استفاده از AR به مشتریان خود نمایی سه بعدی از آپارتمان ها و خانه ها را نشان دهند.

سایر کاربرد های AR شامل زمینه های زیر می شود:

• تحصیل: ساخت مدل های تعاملی برای تدریس مباحث خاص
• پزشکی و سلامت: کمک به تشخیص و شناسایی بیماری و توضیح آن برای بیمار
• نظامی: برای مسیریابی های پیشرفته
• هنر: برای هنر های تجسمی و مدل سازی
• توریسم: مسیریابی و مشاهده اماکن به صورت مجازی
• پخش زنده: بهبود رویدادهای زنده با اضافه کردن لایه های دیجیتال به پخش زنده