واقعیت مجازی:‌ جایی که مرز بین واقعیت و رویا برچیده می‌شود!

به گزارش سافت‌گذر به نقل از زومیت؛ تصور کنید که روزی روزگاری،  ناگهان دنیای شما با دنیای مجازی ادغام می‌گردد و وارد دنیایی تازه می‌شوید! به هر سمت که قدم بگذارید همه چیز آن را می‌توانید احساس کنید. می‌توانید با جای‌جای آن تعامل برقرار کنید و بعد از چند ثانیه خود را در آن غوطه ور خواهید دید. آنجا همان جایی است که دیوار بین رویاها و واقعیت‌ها در هم خرد می‌شود و  و شما را به دنیایی مجازی وارد می‌سازد. آنجا  دنیای «واقعیت مجازی» خوانده می‌شود! با ما برای معرفی تکنولوژی واقعیت مجازی همراه شوید تا ضمن معرفی کامل این تکنولوژی بعضی از دستاوردهای مهم شرکت‌های بزرگ در این زمینه را نیز به شما معرفی کنیم. لازم است به این نکته توجه شود که مفهوم «واقعیت مجازی» با مفهوم «واقعیت افزوده» کاملا متفاوت است. در واقعیت افزوده کاربر در دنیای واقعی زندگی می‌کند ولی می‌تواند اطلاعاتی را در مورد اشیا و فضای اطراف خود به صورت مجازی دریافت کند. یک مثال برای این فناوری عینک گوگل است که مثلا اطلاعات لازم راجع به یک مجسمه خاص در وسط میدان شهر را می‌دهد. اما در دنیای واقعیت مجازی شما با یک فضای کاملا مجازی مواجهید که این حس را در شما القا می‌کند که در وسط این دنیای مجازی حضوری واقعی دارید. عبارت «واقعیت» مجازی یک متناقض‌نمای زیبا برای توصیف فناوری است که شما را آنچنان در فضایی مجازی غرق می‌کند که مرز بین واقعیت و خیال را تشخیص نمی‌دهید.

دنیای مجازی چندین دهه است رویای بشر بوده، رویایی ناتمام! رویایی که اولین بارقه‌های حضور قابل قبول آن را طی یکی دو سال اخیر می‌توان دید. جایی که نه می‌توان دنیای واقعی خواندش و نه یک دنیای کاملا خیالی. واقعیت مجازی را در ساده‌ترین حالت می‌توان به دنیایی تشبیه نمود که در عین مجازی و سه بعدی بودن، زمانی که کاربر به آن وارد می‌شود احساس کند که در آن دنیا قرار دارد و می‌تواند در آن غوطه ور شود. دهه‌ها است که دانشمندان، تئوریسین‌ها و مهندسین در تلاشند تا با کمک کامپیوترها و ساخت دنیاهای اینچنینی که تاکنون ده‌ها نمونه از آن را دیده‌ایم، مرز بین رویاها و واقعیت را از میان بردارند ولی هنوز هم برای رسیدن به این آرزو راه درازی در پیش است. فاصله‌ای که طی یکی دو سال اخیر با جهش‌های بزرگی مواجه بوده است و این روزها حداقل می‌توان بخشی از رویاهای این تکنولوژی را که رنگ و بوی حقیقت به خود گرفته‌اند در هیبت تکنولوژی‌هایی همچون هدست واقعیت مجازی سونی یا Orculus Rift مشاهده نمود.

واقعیت مجازی را با نام‌هایی چون  واقعیت مصنوعی (artificial reality) نیز می‌شناسیم. هر دنیای سه بعدی برای رسیدن به واقعیت مجازی چند قانون زیر را باید رعایت کند: 

1. نمایی سه بعدی از محیط مجازی، به طوری که از دیدگاه کاربر این دنیا به اندازه دنیای واقعی به نظر بیاید. 

2. امکان ثبت و شبیه‌سازی حرکات کاربر با جزئیات کامل، به خصوص حرکات سر و چشم‌ها به طوری که با هر حرکت، تصاویر واقعیت مجازی دچار تغییر شود و تمامی تاثیر حرکات کاربر به نوعی قابل مشاهده باشد.

بخش اول- غوطه وری:‌

غوطه ور شدن در دنیای واقعیت مجازی، یکی از بخش‌هایی است که باعث می‌شود یک دنیای مجازی به دنیای واقعیت مجازی تبدیل شود و رنگ و بوی واقعیت به خود بگیرد. در این دنیای مجازی، کاربر احساس غوطه ور شدن و غرق شدن در دنیای مجازی را می‌کند و احساس می‌کند که دیگر بخشی از این دنیا شده است و در آن نقش دارد. وی همچنین احساس می‌کند که می‌تواند با دنیای مقابلش ارتباط برقرار کند و در واقع اثری متقابل بین او و دنیای مجازی وجود دارد. ترکیب دو احساس گفته شده، یعنی احساس غوطه‌وری و احساس اثرمتقابل بین وی و دنیای مجازی که او بدان وارد شده است، را telepresence گویند. این احساس سبب می‌شود که تمامی توجه شما به دنیای مجازی متمرکز شود و از اتفاقات و حوادثی که در دنیای واقعی برایتان رخ می‌دهد بی‌خبر باشید.

دانشمند رشته کامپیوتر، جان استوئر (Steuer) در این رابطه دیدگاه بخصوصی دارد که کیفیت دنیای واقعیت مجازی را بیان می‌کند:. بر اساس این دیدگاه،  کیفیت دنیای مجازی وابسته به دو عامل پهنای اطلاعات و عمق اطلاعات است.

عمق اطلاعات،‌ را می‌توان میزان و کیفیت داده‌هایی که در بستر سیگنال‌ها بین کاربر و کامپیوتر در دنیای مجازی  رد و بدل می‌گردد، دانست. برای یک کاربر این عامل را می‌توان وابسته به رزولوشن صفحه‌ای که بر روی چشم می‌گذارد،‌ قدرت بصری و گرافیکی محیط، قدرت سیستم صوتی و... دانست.  جان استوئر، پهنای اطلاعات در واقعیت مجازی را نیز وابسته به تعداد ابعاد حس‌هایی که در دنیای مجازی شبیه‌سازی شده‌اند می‌داند. تاکنون سیستم‌های بسیاری به وجود آمده‌اند که از لحاظ بصری و صوتی و... بعضی از احساسات را به خوبی در دنیای واقعیت مجازی پیاده و منتقل می‌کنند، اما دانشمندان و مهندسان سال‌ها است که در پی راهی هستند تا ابعاد دیگری از احساسات همچون حس لامسه را به این دنیاها منتقل کنند. این گستره از احساسات در دنیای واقعیت مجازی را سیستم‌های haptic می‌نامند.

برای اینکه احساس غوطه‌ور شدن در کاربری که به دنیای مجازی وارد می‌گردد، نتیجه‌بخش باشد،‌ باید ابعاد این دنیا در دیدگاه وی هم‌اندازه یک دنیای واقعی باشد و تغییراتی که در وی صورت می‌گیرد در دنیای مجازی نیز متعاقبا انجام شود. برای مثال،‌ اگر یک شی در وسط یک اتاق ساخته شده با واقعیت مجازی وجود دارد، زمانی که کاربر در هر نقطه یا زاویه‌ای از اتاق که قرار می‌گیرد باید آن را مشاهده کند و شمایل جسم نیز بسته به زاویه‌ای که کاربر در آن قرار دارد تغییر نماید. این موضوع همچنین باید با نرخ فریم حداقل 20 تا 30 فریم در ثانیه همراه باشد تا کاربر به طور کامل حس کند که در یک دنیای مجازی قرار دارد. 

بخش دوم: احساس تعامل با دنیای مجازی

غوطه‌ور گشتن در دنیای مجازی یک چیز است و این که کاربر به طور کامل خود را جزئی از آن بداند چیز دیگر. اولین نمونه‌های واقعیت مجازی که به صورت عمومی در اختیار کاربران قرار گرفته‌اند، شاید به لحاظ بصری و حسی توانسته باشند بعضی از احساسات و جنبه‌های بصری را به کاربران ارائه دهند،‌ اما هرگز موفق نشده‌اند که کاربر را به طور کامل در این دنیای مجازی غرق سازند. برای مثال ممکن است که یک هدست بزرگ بر روی سر شما قرار دهند یا شما را در یک محفظه به اصطلاح جادویی بگذارند که در آن یک فیلم از پیش ضبط شده در حال پخش است و برای القای حس باد، مثلا از یک تهویه هوا و صدای باد استفاده کنند. شاید این به خودی خود تجربه جالبی باشد، اما تا زمانی که شما بخشی از این دنیای مجازی نباشید، نمی‌توانید به طور کامل آن را لمس کنید و در آن غرق شوید. 

نمونه‌های تکنولوژی اینچنینی زیاد هستند. از جمله آن‌ها می‌توان به اتاقک مخصوص واقعیت مجازی دیزنی اشاره نمود که البته این مورد و موراد اینچنینی، هرگز موفق به ارائه تجربه‌ای واقعی و حقیقی از واقعیت مجازی نشده‌اند.

بنابراین، همانطور که متوجه‌ شده‌اید، تعامل کاربر و محیط و امکان برقراری ارتباط موثر بین کاربر و محیط همان چیزی است که می‌تواند باعث به وجود آمدن یک تجربه واقعی از دنیای واقعیت مجازی شود. این بدان معناست که تا زمانی که کاربر نتواند خود را در دنیای مجازی حاضر و موثر ببیند،‌ نمی‌تواند به طور کامل از این تکنولوژی بهره‌مند شود. 

سخت افزار:

سوالی که شاید ذهن بسیاری را مشغول کند آن است که آیا واقعیت مجازی، به یک سخت افزار پیچیده و یک ابر کامپیوتر،‌ مشابه‌ آنچه در فیلم‌های سینمایی  دیده می‌شود،‌ نیاز دارد؟ آیا روزی می‌توان این تکنولوژی را در هر کشور و خانه‌ای مورد بهره‌برداری قرار دارد؟

پاسخ شما شاید بسیار خوشحال کننده باشد. واقعیت مجازی را حتی با یک کامپیوتر معمولی که از یک کارت گرافیک نه چندان قدرتمند و سخت افزار معمولی بهره ‌می‌برد نیز می‌توان مورد استفاده قرار داد. در واقع کامپیوتر شما تنها باید به قدری قدرتمند باشد  تا بتواند از پس پردازش‌های معمولی که واقعیت مجازی نیاز دارد بربیاید. این میزان پردازش را می‌توان با قدرت پردازشی برای اجرای روان بازی World Of Warcraft مقایسه نمود. 

در واقع قالب پردازش‌های این تکنولوژی را هدست‌های واقعیت مجازی اجرا می‌کنند. هدست‌هایی که با پوشاندن چشم‌ها و نمایش همه آنچه قرار است در دنیای مجازی برایتان اتفاق بیافتد، شما را به دنیای دیگری منتقل می‌کنند.

هدست‌های واقعیت مجازی:

هدست‌های واقعیت مجازی انواع متفاوتی دارند. یکی از معمول‌ترین نوع این هدست‌ها، HMD نام دارد. این هدست در واقع شامل دو مانیتور مجزا برای هر چشم می‌باشد. در این نوع هدست‌ها، نوعی از احساس برجسته بینی ایجاد می‌گردد که باعث می‌گردد اجزای محیط دارای عمق شوند. نمونه‌‌های اولیه هدست‌های HMD از صفحه نمایش‌های CRT استفاده می‌کردند، ولی امروزه با افزایش کیفیت LCDها این نوع صفحه‌نمایش‌ها به جایگزین‌های مناسب‌تری برای استفاده در هدست‌های واقعیت مجازی تبدیل شده‌اند.

CAVE یا Cave Automatic Virtual Environments نیز نوع دیگری از دنیای واقعیت مجازی را تشکیل می‌دهند. در این حالت که ابتدا در دانشگاه شیکاگو مورد بهره‌برداری قرار گرفت، با استفاده از پروژکتورها، تصاویر دنیای مجازی بر روی دیوار و زمین یک اتاق خالی منعکس می‌شود و با پوشیدن هدست واقعیت مجازی که بر روی سر افراد قرار داده می‌شود، می‌توان قدم به دنیای مجازی گذاشت. در این حالت، ابعاد و گستره بصری دنیای مجازی افزایش پیدا می‌کند و در نتیجه احساس غوطه‌وری بیشتر می‌شود.

نوع دیگری از سخت‌افزارهای واقعیت مجازی مربوط به سیستم‌های ردیابی حرکات است. در این سیستم‌ها، کاربر با اتصال سیم‌هایی به خود، باید خود را در روبروی یک صفحه نمایش قرار دهد. در این نوع سیستم‌ها، دستگاه با اندازه‌گیری و آنالیز زاویه دید و محلی که کاربر به آن نگاه می‌کند، اطلاعات را مستقیم به صفحه انتقال می‌دهد. در این نوع سیستم‌ها به علت نیاز به اتصال کاربر به دستگاه‌ها، محدوده حرکت کاهش پیدا می‌کند و به همین خاطر چندان نمی‌توان آن را با هدست‌های واقعیت مجازی قیاس نمود.

در تمامی انواع واقعیت مجازی، دستگاه‌های ورودی دیگری نیز وجود دارند که باعث هر چه بیشتر شدن تعامل و غوطه‌وری کاربر با دنیای مجازی می‌گردند. از جمله این دستگاه‌ها می‌توان به دستکش‌ها، سلاح‌هایی همچون تفنگ و کنترلرها یا تردمیل‌هایی اشاره نمود که برای شبیه سازی بیشتر حرکات کاربر تهیه و تولید شده‌اند.

تکنولوژی‌های واقعیت مجازی مشهور: 

این روزها، بعد از چند دهه‌ای که از عمر دنیای واقعیت مجازی می‌گذرد، تکنولوژی‌های مربوط به این فناوری، بحث‌ها داغ دنیای خبر را به خود اختصاص داده‌اند. شرکت‌های متعددی از شرکت‌های نه چندان نام آشنا همچون Oculus که این روزها نام هدست واقعیت مجازی Oculus Rift آن‌ها را زیاد می‌شنویم تا شرکت سونی که با هدست واقعیت مجازی آن‌ در نمایشگاه CES آشنا شدیم، همگی این روزها مشغول کار برای ارائه هر چه بهتر این تکنولوژی به دنیای گجت‌های تازه هستند.

Oculus Rift: 

Rift اولین بار در E3 سال 2012 و در حالی که تنها نمونه‌ آزمایشی اولیه از آن در اجرای دمو Doom 3:BFG Edition به نمایش در آمده بود، قدرت خود را در معرض نمایش گذاشت. همین نمایش کوتاه و نه چندان عمومی، این موضوع را به اثبات رسانید که قرار است به زودی شاهد تغییرات‌ تازه‌ای در دنیای بازی‌های ویدیویی باشیم. چرا که همه افرادی که آن را امتحان کرده بودند، بر سر این موضوع که این یک تجربه واقعا عملی از واقعیت مجازی است همراه گشتند.
بعد از آن، در خلال GDC اعلام شد که این تکنولوژی سرمایه 2.4 میلیون دلاری در Kikstarter که هدفش جلب سرمایه برای استارت‌آپ‌ها است به همراه 16 میلیون دلار سرمایه Venture Capital را به دست آورده و توانسته نظر سرمایه‌گذاران را نیز به خود جلب کند و بدین ترتیب بودجه مورد نظرش را برای عملی کردن این پروژه به دست آورده است.
در همان نمایشگاه GDC، بخش مربوط بهRift به شما این اجازه را می‌داد تا به همراه چند گیمر دیگر بازی شوتر رایگان Hawken را به با کمک تکنولوژی Rift تجربه کنید. در آن زمان، بازی کردن با این تکنولوژی فضای ماتی را در پیش چشمان به وجود می‌آورد، رزولوشن پایینی داشت و همچنین مشکلات جدی بعد از اتمام بازی برای بعضی‌ کاربران به وجود آورده بود. در همان موقع همان احساسی در کاربران وجود داشت که در دهه نود و  اوایل ظهور شعارهای تبلیغاتی واقعیت مجازی شنیده می‌شد: یک تکنولوژی ناتمام دیگر.

اما نمایش‌هایی که بعد از آن توسط تیم Oculus در معرض دید قرار گرفت، به تمامی این شایعات پایان داد  و ثابت نمود که قرار نیست با یک داستان ناتمام دیگر که آمده و چند صباحی با خود سرگرممان کرده است، همراه شویم. در همین نمایشگاه CES امسال، نمایش قابلیت‌های تازه Oculus نشان می‌دهد که تیم سازنده طی این مدت سخت مشغول برطرف سازی ایرادات و مشکلات این محصول بوده‌اند و هم‌اکنون نیز با تکنولوژی واقعی که تجربه‌ای حقیقی از واقعیت مجازی را برایمان مهیا می‌سازد روبرو هستیم. چرا که دیگر خبری از مات و بلوری بودن تصویر، حداقل به میزان قدیم نیست. صفحه نمایش بهبود یافته OLED با رزولوشن 1080p و قابلیت‌هایی که باعث می‌گردد تا تجربه بازی کردن با Oculus Rift به یکی از برترین تجربه‌ها بدل شود همگی بهبود یافته‌اند تا تجربه بهتری را پیش روی ما بگذارند.

هدست واقعیت مجازی سونی:

متاسفانه، اطلاعات چندان زیادی از هدست واقعیت مجازی سونی در دسترس نیست. هر چند یک نمونه از آن در نمایشگاه CES امسال به نمایش در آمد و نماینده زومیت نیز شانس امتحان آن را از نزدیک داشته است. برای مطالعه گزارش کامل نماینده زومیت از غرفه سونی و کار با هدست واقعیت افزوده سونی به گزارش زومیت از غرفه سونی مراجعه نمایید. در زیر بخشی از این گزارش را برای شما نقل قول کرده‌ایم.

هدست جدید سونی با نام HMZ-T3W، دستگاهی است که بر روی سر قرار می‌گیرد و یک تصویر سه بعدی 150 اینچی مجازی را در جلوی چشمان کاربر به نمایش می‌گذارد. رزولوشن این تصویر 720p یعنی HD است و احساس یک سینمای بزرگ را به کاربر منتقل می‌کند. همچنین هدفون هایی که در داخل دستگاه جایگذاری شده‌اند، کیفیت صدای مطلوبی را ارائه می‌کنند که به خاطر بهره گیری از قابلیت صوتی Virtual Sorround و قابلیت های Dolby، در کنار نمایشگر بزرگ سه بعدی، می توانند کاربر را در جای خود میخکوب کنند! این دستگاه در واقع از دو نمایشگر کوچک تشکیل یافته که هر یک در مقابل یکی از چشمان کاربر قرار می گیرند. در قسمت زیرین این محصول، دو دکمه برای تنظیم فوکوس هر یک از نمایشگرهای داخل آن تعبیه شده است. 

سخن نهایی:

این روزها یکی از بحث‌های داغ تکنولوژی به هدست‌های واقعیت مجازی اختصاص دارد. هدست‌هایی که می‌تواند تجربه کاربری از بازی کردن، تماشای فیلم و به طور خلاصه دنیای مجازی را زیر و رو کند. شاید این تکنولوژی همان طوفانی باشد که سال‌هاست گیمرها منتظر آن هستند تا بیاید و انقلابی را در تکنولوژی‌های فعلی پدید بیاورد.