واقعیت ترکیبی یا Mixed Reality چیست؟

واقعیت ترکیبی

این روزها اصطلاح واقعیت ترکیبی یا Mixed Reality گاهی هم به آن hybrid reality گفته می شود را شاید زیاد شنیده باشید یا در مقالات مختلف با آن روبرو شده باشید. در این مطلب می خواهیم در مورد واقعیت ترکیبی صحبت کنیم و مورد بررسی قرار دهیم. واقعیت ترکیبی نتیجه ترکیب دنیای فیزیکی با دنیای دیجیتال است. واقعیت ترکیبی تکامل بعدی در تعامل انسان، کامپیوتر و محیط پیرامون است و امکاناتی را که قبلا به تصورات ما محدود بود، باز می کند. با پیشرفت هایی در بینایی کامپیوتری، توان پردازش گرافیکی، تکنولوژی صفحه نمایش و سیستم های ورودی امکان پذیر است. اصطلاح واقعیت مخلوط در ابتدا در مقاله ۱۹۹۴ توسط پل میلگرام و فومیو کیشینو “یک طبقه بندی از نمایشگرهای بصری واقعیت ترکیبی” معرفی شد. مقاله آنها مفهوم پیوستگی فضایی را معرفی کرد و بر چگونگی دسته بندی طبقه بندی ها برای نمایش ها تمرکز داشت. از آن به بعد، کاربرد واقعیت ترکیبی از نمایشگرها فراتر رفت اما شامل ورودی محیطی، صدا و مکان است.

ساده ترین مثالی که این روزها زیاد شاید دیده باشید کارشناسان آب و هوا هستند که در تلویزیون و ماهواره به گزارش هوایی با استفاده از واقعیت ترکیبی می پردازند.

شبکه وضعیت آب و هوایی - MR
شبکه وضعیت آب و هوایی – MR

در دهه های گذشته رابطه بین ورودی های انسانی و ورودی های کامپیوتری به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است. حتی یک رشته تحصیلی پرطرفداری را به عنوان تعامل کامپیوتری یا HCI وجود دارد. ورودی های انسانی از طریق ابزارهای مختلف شامل صفحه کلید، حرکات، لمس، قلم و خودکار، صدا و حتی ردیابی اسکلت Kinect اتفاق می افتد.

پیشرفت در سنسورها و پردازش ها باعث ایجاد یک ورودی جدید کامپیوتر از محیط می شود. تعامل بین رایانه ها و محیط ها به طور موثری درک محیط را بیشتر از پیش می کند. در حال حاضر، ترکیبی از سه پردازش کامپیوتری، ورودی انسان و ورودی محیطی، فرصتی را برای ایجاد یک تجربه واقعی ترکیبی را فراهم می کند. جنبش از طریق جهان فیزیکی (مانند حرکت دست ها یا حتی یک قلم معمولی) می تواند به حرکت در دنیای دیجیتال تبدیل شود. مرزهای موجود در جهان فیزیکی می توانند تجربیات کاربردی مانند بازی را در دنیای دیجیتال تحت تاثیر قرار دهند. بدون نیاز به محیط پیرامون، تجارب نمی توانند بین واقعیت های فیزیکی و دیجیتالی ترکیب شوند.

از آنجا که اولین تکنولوژی ها در ارتش های کشورهای مختلف به خصوص در آمریکا دیده می شود عجیب نیست که اولین سیستم واقعیت ترکیبی در اوایل دهه ۱۹۹۰ در آزمایشگاه Armstrong در نیروی هوایی ایالات متحده ساخته شد. در یک مطالعه منتشر شده در سال ۱۹۹۲، پروژه مجازی فیشر در نیروی هوایی ایالات متحده برای اولین بار نشان داد که عملکرد انسان را می توان به طور قابل توجهی افزایش دهد.

تعاریف رسمی واقعیت افزوده (AR)٬ واقعیت مجازی (VR) و واقعیت ترکیبی (MR) به شرح ذیل است:

  • واقعیت مجازی (VR): کاربران را در یک محیط دیجیتال کاملا مصنوعی غوطه ور می کند. شما توسط سخت افزارهای مختلف کاملا در آن محیط قرار خواهید گرفت. همانند فیلم The Ready one player
  • واقعیت افزوده (AR): اشیای مجازی را در محیط دنیای واقعی همپوشانی می کند. این کار معمولا با گوشی های مختلف همراه با دوربین های گوشی اتفاق می افتد. یعنی کاربر وابسته به یک گوشی (غالبا) می باشد.
  • واقعیت مخلوط (MR):  اشیای مجازی را به دنیای واقعی متصل می کند و کاربر را قادر می سازد تا با اشیاء مجازی تعامل داشته باشد. همانند گزارش های آب و هوا
واقعیت ترکیبی در یک نگاه
واقعیت ترکیبی در یک نگاه

 

کاربردهای واقعیت ترکیبی

یکی از بحث های پرچالش همیشگی کاربرد اون تکنولوژی است.  در ادامه می خواهیم از کاربردهای واقعیت ترکیبی صحبت کنیم.

  • آموزش نظامی
    یکی از کاربردهای واقعیت های ترکیبی برای آموزش سربازان نظامی است. راه حل های آموزشی اغلب بر روی فن آوری های Commercial Off the Shelf (COTS) ساخته می شوند. نمونه هایی از فن آوری های مورد استفاده ارتش عبارتند از Virtual Battlespace 3 و VirTra. از سال ۲۰۱۸، فناوری VirTra توسط نیروهای نظامی غیر نظامی و نظامی برای آموزش پرسنل در سناریوهای مختلف خریداری می شود. این سناریوها عبارتند از تیراندازی؛ خشونت های مجازی و غیره. از سال ۲۰۱۷ ارتش ایالات متحده در حال توسعه محیط آموزشی مصنوعی (STE) بود. STE مجموعه ای از فن آوری های برای اهداف آموزشی است که تخمین زده شده است که از واقعیت ترکیبی یا واقعیت مخلوط استفاده شده است. از سال ۲۰۱۸، STE بدون پیش بینی زمان تکمیل هنوز در حال توسعه است. برخی از اهداف ثبت شده در این شبیه سازی عبارت بودند از افزایش توانایی های شبیه سازی آموزش، دسترسی به محیط پیرامون به سایر سیستم ها و افزایش واقع گرایی. ادعا شده است که هزینه های آموزشی با محیط واقعیت مخلوط مانند STE کاهش می یابد.  به عنوان مثال، با استفاده از محیط های مخلوط می تواند مقدار موشک های مورد استفاده در طول آموزش را کاهش دهد.  در سال ۲۰۱۸ گزارش شد که STE می تواند هرجایی از کره ی زمین را محیط آموزشی خود قرار دهند.  STE فرصت های مختلفی را برای تیم های تیپ و تیم های رزمی فراهم می کند.

 

 

  • کار از راه دور
    واقعیت ترکیبی اجازه می دهد تا یک نیروی کار جهانی از تیم هایی از راه دور برای همکاری و مقابله با چالش های کسب و کار سازمانی در نزدیک ترین حالت ممکن کنارهم قرار گیرند. . مسلما این تکنولوژی وابسته به مکان نیست یعنی شما در هرجایی باشید می توانید در محیط خواسته شده قرار گیرید، یک کارمند معمولی با سخت افزارهای مربوطه می تواند وارد محیط های مسابقه ای در سرار دنیا شود.موانع زبان از بین خواهد رفت چون واقعیت افزوده هم زمان می تواند به زبان مادری شما را به هر زبانی تغییر دهد. این یعنی نیروی کار منعطف تر. در حالی که بسیاری از کارفرمایان هنوز از مدل های غیر قابل انعطاف از زمان و مکان کار ثابت استفاده می کنند، شواهدی وجود دارد که کارکنان اگر در زمان و مکان کاری خود صاحب اختیار باشند کارایی آن ها بیشتر خواهد شد.. یکی از چالش ها در مکان های فیزیکی کاری اختلاف نظر افراد نسبت به هرچیزی است که شاید برای شما هم اتفاق افتاده باشد. ساده ترین مثال آن دمای اتاق مشترک بین همکاران است. همچنین بعضی از کارها بهتر صبح انجام شود و بعضی از کارها شب توسط دیگری. بعضی از کارها نیاز دارد که یک انسان همیشه در محیط حضور داشته باشد. حضور فیزیکی انسان ها در تمام وقت نیازی است که در بعضی از دستگاه ها و وسایل و کارها وجود دارد.
  • بهداشت و درمان
    شبیه سازی جراحی و سونوگرافی به عنوان یک تمرین برای متخصصین مراقبت های بهداشتی استفاده می شود. ساده ترین نمونه استفاده از آن مدل های انسان می باشد که دانشجویان یا دکترای های تازه کار می توانند از آن استفاده کنند. مربیان می توانند از یک واقعیت ترکیبی برای شبیه سازی یک سناریوی زایمان استفاده کنند، دانشجویان یک رویکرد همه جانبه برای یادگیری درباره فیزیولوژی مادر و جنین و شرایط اضطراری نادر را فراهم می آورند و می توانند فرا گیرند.
  • طرح های اولیه برای صنعت های مختلف
    شروع هر محصول و صنعتی بخش R&D  آن بخش هست. بعضی از صنعت ها نیاز دارند که به بررسی مدل های واقعی آن بپردازند یا خروجی حاصلی و نهایی را فراگیرند. با استفاده از واقعیت ترکیبی افراد متخصص می توانند مدل های واقعی و سه بعدی را به خوبی نمایش دهند و مورد بررسی قرار دهند.
  • هوانوردی
    مدل های مجازی به دانشمندان و مهندسان اجازه داده می دهد تا قبل از اینکه به مدل های واقعی ارتباط برقرار کنند٬ بتوانند علوم مختلف را فراگیرند. این مدل ها فرصتی برای به دست آوردن درک بصری از محصول دقیق، از جمله اندازه واقعی و جزئیات ساخت و ساز را فراهم می کند که اجازه می دهد بازرسی دقیق تر از قطعات داخلی را هم حتی انجام دهند. این مدل های مجازی می تواند برای تعمیر و نگهداری هم استفاده شود.
  • معماری
    شرکت های معماری می توانند از واقعیت های متفاوتی استفاده کنند تا نمایندگی های مجازی ساختمان هایی را که در دنیای واقعی با برنامه های کاربردی مانند SketchUp Viewer کار می کنند، استفاده کنند. این بدان معنی است که معماری شرکت خود و همچنین مشتری می تواند پیش بینی کند که ساختمان در واقع چگونه ساخته خواهد شد و قبل از ساخت به بررسی واقعی او بپردازد. این در حال حاضر توسط برخی از شرکت ها در حال انجام است و عمدتا با مایکروسافت HoloLens انجام می شود.

در حال حاضر برخی از برنامه های کاربردی وجود دارد که اجازه می دهد مصرف کنندگان (دوباره) خانه های خود را با ساخت اسکن ۳D از اتاق طراحی کنند. پس از آن مصرف کنندگان می توانند در داخل این نرم افزار درب ها و پنجره ها را مجددا راه اندازند و انواع مبلمان مجازی را به اتاق واقعی اضافه کنند.

 

منبع:

 

سید مسعود امامیان176 پست ها

جهت مشاوره و پیاده سازی نرم افزارهای واقعیت افزوده، واقعیت مجازی و واقعیت ترکیبی به شماره زیر تماس بگیرید: 95 36 602 0936

ورود به سایت

خوش آمدید! وارد حساب کاربری خود شوید

بخاطر بسپار فراموشی رمز عبور ؟

Lost Password