واقعیت مجازی

واقعیت مجازی (به انگلیسی: Virtual Reality) (اختصاری VR) فناوری است که در آن محیط مجازی در جلوی چشمان کاربر قرار می گیرد و براساس حرکت سر و بدن آن محیط مجازی تعامل برقرار می کند. به عبارت دیگر هنگامی که یک فرد هدست واقعیت مجازی را بر روی سر خود نصب می کند، در جلوی چشمان خود محیطی را مشاهده می کند که براساس تغییر موقعیت بدنش تغییر می کند و ذهن انسان پس از مدتی می پذیرد که در یک محیط واقعی قرار گرفته است.

محیط واقعیت مجازی برای آموزش چتربازی

سال هاست که محققین به دنبال راهی برای ادغام کردن فضای مجازی و فضای واقعی هستند و این همه تحقیق برای آسان کردن زندگی انسان‌ها و ایجاد جذابیت در میان مشغله‌های فراوان کاری در اجتماع‌های امروزی که همه درگیر زندگی روزمره هستند، می‌باشد. ایجاد چنین فضایی که انسان‌ها را گاهی از خستگی‌ها و مشغله‌های فکری دور می‌کند به شدت احساس می‌شود. تفاوت این طرح با دیدن فیلم سه بعدی در این است که مخاطب در واقعیت مجازی خود را درون فضا احساس می‌کند ولی در فیلم سه‌بعدی آن را بیرون از نمایشگر می‌بیند.

یک محیط واقعیت مجازی در هدست واقعیت مجازی توسط اپلیکیشن های اختصاصی آن به وجود می آید. برخی از این محیط ها بصورت گرافیک رایانه ای و سه بعدی هستند و برخی دیگر نیز ویدئوها یا تصاویری 360 درجه از محیط های واقعی هستند که از قبل فیلمبرداری شده اند. با این قابلیت فناوری واقعیت مجازی می‌توان این امکان را فراهم کرد تا افراد بتوانند از امکانات و مکان شما به خوبی دیدن کنند.

اغلب محیط‌های واقعیت مجازی در درجه اول، تجربه‌های دیداری هستند که از طریق یک هدست واقعیت مجازی قابل مشاهده و تجربه می‌باشند. برخی از اپلیکیشن ها دارای اطلاعات حسی دیگری مانند تولید صدا هم می‌باشند. محیط‌های شبیه‌سازی شده می‌توانند مانند محیط‌های زندگی واقعی و یا به صورت کاملا متفاوت باشند نظیر آنچه در محیط‌های بازی دیده می‌شود.

توضیح: گزینش عبارتِ «واقعیتِ مجازی» در برابر «virtual reality» این تصور نادرست را برای فارسی‌زبانان به‌وجود آورده‌است که اصولاً «virtual» به معنی «مجازی» است؛ اینطور نیست. واژهٔ virtual در زبان‌های اروپایی به معنیِ «مجازی» نیست؛ در واقع، معنی آن «واقعی، ذاتی، عملی یا تقریبی» است. پس در مقولاتی جز آنچه به دنیای رایانه و اینترنت (و برخی دیگر از موضوع‌های تخصصی) مربوط است، باید این نکته را به خاطر سپرد.

واقعیت مجازی چیست

واقعیت مجازی یک تکنولوژی و فناوری نوین است که به کاربر امکان می‌دهد تا با یک محیط شبیه‌سازی رایانه‌ای شرکت و تعامل داشته باشد. بیشتر محیط‌های واقعیت مجازی تجهیزاتی برای تعامل تصویری انسان با رایانه هستند گروه محدودی نیز دارای حسگرهایی صوتی یا لمسی برای تعامل با کاربر هستند. نوع دیگری از واقعیت مجازی وجود دارد که توسط تصاویر پانورامای ۳۶۰ درجه ایجاد می‌شود و واقعیتی از آنچه هستیم را برای دیگران به نمایش می‌گذارد. با فناوری واقعیت مجازی می‌توان این امکان را فراهم کرد تا افراد بتوانند از امکانات و مکان و موقعیت شما به خوبی دیدن کنند. واقعیت مجازی که از آن به عنوان محیط چند رسانه‌ای همه‌جانبه هم یاد می‌شود، یک محیط شبیه‌سازی کامپیوتری می‌باشد که می‌تواند حضور فیزیکی را در یک محل و در یک دنیای واقعی یا یک دنیای مجازی شبیه‌سازی کند. اغلب محیط‌های واقعیت مجازی در درجه اول، تجربه‌های دیداری می‌باشند که یا از طریق یک صفحه کامپیوتر یا از طریق دستگاه برجسته بینی قابل رویت می‌باشند. برخی از شبیه‌سازها دارای اطلاعات حسی دیگری مانند تولید صدا هم می‌باشند. در موارد پیشرفته تر، دستگاه‌های فناوری لمسی شامل اطلاعات لمسی می‌باشند که به عنوان نیروهای بازخورد در صنایع پزشکی و بازی‌سازی و نظامی شناخته می‌شوند.

واقعیت مجازی

محیط‌های شبیه‌سازی شده می‌توانند مانند محیط‌های زندگی واقعی یا به صورت کاملاً متفاوت باشند نظیر آنچه در محیط‌های بازی دیده می‌شود. امروزه به وجود آوردن یک تجربه واقعی با واقعیت مجازی به دلیل وجود محدودیت‌هایی نظیر پردازش توان، رزولوشن صفحه نمایش و پهنای باند مشکل می‌باشد. در هر صورت طرفداران تکنولوژی امیدوارند که مشکلات مربوط به ارتباطات و پردازش در آیند نزدیک برطرف شود و بتوان راه حل مقرون به صرفه‌ای برای ابن تکنولوژی ارائه داد. هدست‌های واقعیت مجازی دارای نرم‌افزارهای زیادی برای موبایل هستند که شما می‌توانید آن‌ها را به صورت رایگان و برخی که ورژن غیر رایگان می‌باشند را با استفاده از گیفت کارت در فروشگا اپ استور خریداری کنید

برخی هدست‌های واقعیت مجازی

• هدست واقعیت مجازی سامسونگ Samsung Gear VR
• کارل زایس (کارل زایس وی آر وان)
• فیس‌بوک (آکیولوس ریفت)
• اچ‌تی‌سی (اچ‌تی‌سی ویو)
• هدست واقعیت مجازی فونیکس (در سه نسخه وان، لایت و پلاس)
• هدست واقعیت مجازی BOBO VR Z4
• ویرگلاس
• هدست VR BOX 2
• گوگل (گوگل کاردبورد)
• عینک واقعیت مجازی SM VR (الهام گرفته شده از گوگل کاردبرد)
• سامسونگ (سامسونگ گر وی‌آر)
• سونی کامپیوتر انترتینمنت (پروژه مورفیس)
• هومیدو
• فیبروم
• سی مور
• دارویس دایو
• فونیکس پلاس
• هدست‌های Oculus
• وی آر اسپیس (تولید شده در ایران)

نرم‌افزارهای واقعیت مجازی

تا ماه ژوئیه ۲۰۱۶ بیش از ۱۴۰۰ اپلیکیشن برای سیستم عامل اندروید و بیش از ۵۰۰ اپلیکیشن iOS برای استفاده در هدست‌های واقعیت مجازی تولید و عرضه شده‌اند که از طریق مارکت‌های معتبر قابل دانلود می‌باشند و همچنین پروژه‌هایی مثل AltspaceVR یا Beebola وجود دارند که امکان تجربه واقعیت مجازی را به صورت عمومی و در مرورگر کاربر یا در پلت فرم‌هایی مثل Vizor فراهم می‌کنند. در پلت فرم Vizor حتی می‌توان محتوای واقعیت مجازی برای وب ایجاد کرد بدون نیاز به اینکه یک برنامه‌نویس حرفه‌ای باشید.

این محصول ارزان قیمت ۲۳ دلاری از جنس مقوا است و کاربران با سر هم کردن آن و قرار دادن گوشی خود در آن قادرند از واقعیت مجازی لذت ببرند. هدست واقعیت مجازی VR KIT با گوشی‌های هوشمند لومیا کار می‌کند و باید این گوشی‌های هوشمند را درون این هدست‌ها گذاشت.

واقعیت مجازی در ایران

تصویری از هدست واقعیت مجازی استودیو آمیتیس

رونمایی از هدست واقعیت مجازی استودیو آمیتیس در چهارمین دوره نمایشگاه شهربازی و اوقات فراغت

• دانشگاه هنر اسلامی تبریز در سال ۱۳۸۶ رشته چندرسانه ای با گرایش واقعیت مجازی را برای اولین بار در خاورمیانه تأسیس و راه اندازی کرده‌است.
• آزمایشگاه واقعیت مجازی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی با فعالیت شبیه‌ساز رانندگی به عنوان قطب واقعیت مجازی در کشور از سال ۱۳۸۵ تحقیقات گسترده‌ای در حوزه طراحی و توسعه زیرسیستم‌های واقعیت مجازی آغاز کرد. این مجموعه از سال ۱۳۸۶ پروژه طراحی و ساخت شبیه‌سازهای رانندگی را به صورت بومی آغاز کرده‌است و تا به امروز بیش از ده‌ها نوع شبیه‌ساز مختلف خودروهای سبک و سنگین توسط این آزمایشگاه طراحی و ساخته شده‌است.
• مؤسسه رسانه پرداز آمیتیس سازنده بازی رایانه‌ای مبارزه در خلیج عدن در تاریخ ۲۲ دی ماه سال ۱۳۹۳ برای اولین بار از دستاورد خود در حوزه واقعیت مجازی رونمایی کرد. تبدیل انواع هدست‌های نمایشگر سه بعدی (3D Viewer) به هدست واقعیت مجازی، توسعه و گسترش این تکنولوژی به منظور بهره‌برداری در شهربازی‌ها و مباحث شبیه‌ساز تنها بخشی از فعالیت‌های استودیو آمیتیس در این زمینه است، لازم است ذکر شود این محصول تحت عنوان Amytech 1 اولین هدست واقعیت مجازی مبتنی بر کامپیوتر ایرانی در چهارمین دوره نمایشگاه شهر بازی و اوقات فراغت رونمایی گردید.
• شرکت پنتافیلوس : شرکت پنتافیلوس در سال ۱۳۹۷ با هدف توسعه نرم‌افزارهای حقیقت مجازی در تهران تأسیس شد، این شرکت با شبیه‌سازی فضاهای متفاوت و خاص برای معرفی محصولات شرکت‌های دیگر و با استفاده از هدست حقیقت مجازی HTC VIVE به کار خود ادامه داد و اکنون یکی از توانمندترین شرکت‌ها در این زمینه می‌باشد.
• هدست واقعیت مجازی آمی سِت (Amyset): مبتنی بر پلتفرم موبایل نیز توسط استودیو آمیتیس به بازار ایران ارائه گردیده‌است که علاوه بر قابلیت استفاده به صورت هدست با کمک نصب کش و قرار گرفتن روی سر، با استفاده از لایه‌ای نرم در محل قرار گرفتن بینی و پیشانی به افزایش استفاده کاربری آن افزوده‌است.

هدست واقعست مجازی آمی سِت

• در ششم خرداد ماه ۹۴ اولین هدست واقعیت مجازی مبتنی بر پلتفورم موبایل ساخته شده در ایران طی مراسمی در دانشگاه تهران رونمایی شد. این هدست با نام فونیکس پلاس دارای تمامی قابلیت‌های لازم برای نمایش تصاویر و اپلیکیشن‌های واقعیت مجازی بوده و امکان تنظیم فاصلهٔ عدسی‌ها برای سنین مختلف را دارد. علاوه بر آن دارای سیستم هدایت و کنترل نرم‌افزارها از طریق مگنت که در سمت چپ دستگاه تعبیه شده را دارا می‌باشد. این هدست نسخه پلاستیکی هدست گوگل است و تنها تحت پلتفورم موبایل قابل استفاده می‌باشد.
• شرکت فناوری دریک با بیش از ۵ سال تجربه در گستره فناوری اطلاعات و تکنولوژی‌های تعاملی با توجه به سیاست‌ها و چشم‌اندازهای مورد نظر و پس از تحقیقات فراوان در زمینه‌های واقعیت مجازی، واقعیت افزوده، سیستم‌های تعاملی و … پا در این عرصه نهاد؛ و همگام با معرفی عینک واقعیت مجازی گوگل در سال ۲۰۱۴ با نام Cardboard و با شعار واقعیت مجازی برای همه، تیم اسپیس عینکی را تحت عنوان VRSpace (وی آر اسپیس) طراحی و تولید کردند که در مقایسه با نمونه مشابه Cardboard2 از طراحی و کیفیت بیشتری برخوردار است.
• واقعیت مجازی SM VR سازنده عینک مقوایی واقعیت مجازی (الهام گرفته شده از گوگل کاردبرد) در ایران می‌باشد که اولین سری از محصولات خود را شهریور ماه سال ۹۴ وارد بازار ایران نموده‌است، که مجهز به تگ NFC نیز می‌باشد.

شرکت کدکم ایران CadCam Iran در سال ۱۳۸۹ اولین مرکز واقعیت مجازی ایران را در مدیریت اکتشاف -شرکت ملی نفت ایران طراحی و پیاده‌سازی نمود. این شرکت امروزه (۱۳۹۴) سرگرم ایجاد چنین مرکزی در مرکز تحقیقات و نوآوری صنایع خودرو سایپا می‌باشد.

شرکت راویس Ravis co در سال ۱۳۹۵ با نام باریش گیمز آغاز به کار نمود و یکی از اولین تولیدکننده‌های پکیج‌های واقعیت مجازی در ایران می‌باشد و امروزه تمرکز اصلی خود را بر روی نرم‌افزارهای تبلیغاتی و سرگرمی قرار داده‌است.

کاربرد واقعیت مجازی در کتابخانه

یکی دیگر از کاربردهای واقعیت مجازی استفاده آن در کتابخانه‌ها می‌باشد که سبب می‌شود کسانی که نیاز به مطالعه دارند دیگر نیازی به رفتن به کتابخانه نداشته باشند و حتی نیازی به نگهداری فیزیکی کتاب‌ها در کتابخانه نباشد، در صورتی که محدودیت فیزیکی در کتابخانه‌های امروزی خود می‌تواند مشکل بسیار بزرگی باشد. یکی دیگر از مزایای این کتابخانه‌ها مجازی این است که سبب می‌شود تا کتاب‌های کتابخانه شما نامحدود شده و به هر کتابی که نیاز دارید به راحتی دسترسی پیدا نمائید.

کاربرد واقعیت مجازی در گردشگری

امروزه سازمان‌های مدیریت مقصد اعم از متولیان دولتی، بنگاه‌های تجاری و سازمان‌های غیرانتفاعی گردشگری از تکنولوژی‌های بروز تصویر برداری و عکاسی برای ارائه بهتر آنچه گردشگر باید راجع به مقصد بداند استفاده می‌کنند. با افزایش اهمیت صنعت گردشگری و نیاز مبرم به شناساندن ایران واقعی به جهانیان فعالیت مستمر و حرفه‌ای متولیان گردشگری در میهنمان بیش از پیش احساس می‌شود. به این منظور یکی از شرکت‌های دانش محور گردشگری با بهره‌گیری از کادر حرفه‌ای اقدام به راه‌اندازی وبسایتی با هدف اولیه معرفی جاذبه‌های فرهنگی و طبیعی شناخته‌شده و شناخته‌نشدهٔ ایرانی به جهانیان اعم از ملموس و ناملموس نموده‌است. این وبسایت برای اولین بار در ایران اقدام به تولید فیلم‌های ۳۶۰ درجه از جاذبه‌های گردشگری ایران نموده‌است. این فیلم‌ها نسل جدیدی هستند که برای تماشای آن نیازی به تعیین جهت تصویر توسط فیلمبردار نیست، بلکه تماشاگر خود قادر خواهد بود جهت مورد نظرش را انتخاب کند. با کلیک روی فیلم و حرکت دادن موس در رایانه‌های شخصی یا با حرکت دادن دستگاه‌های تلفن همراه و تبلت در جهات مختلف این امکان فراهم می‌شود که کاربر قادر باشد فضا را از جهات مختلف ببیند و به این ترتیب تجربهٔ حضور واقعی در مقصد را بهتر درک کند. با استفاده از عینک‌های واقعیت مجازی و موبایل هوشمند این امکان وجود دارد تا عکس‌ها – فیلم‌های ۳۶۰ درجه و همچنین بازدیدها را با واقعیت مجازی تجربه کنید. تعدادی از فیلم‌های واقعیت مجازی را اینجا می‌توانید مشاهده کنید.

کاربرد واقعیت مجازی در ساختمان

واقعیت مجازی و ابزارهای واقعیت افزوده برای صنعت AEC (معماری و عمران، مهندسی و اجرای یکپارچه ساختمان) به‌طور فزاینده‌ای بهتر و بهینه تر می‌شوند.

با وجود ایجاد تکنولوژی و نرم‌افزارهای جدید و قوی تر شدن سخت‌افزارهای کامپیوتری استفاده از این تکنولوژی روز به روز ارزان‌تر می‌شود؛ و قیمت تمام شده آن برای کارفرمایان به حد قابل قبولی کاهش یافته‌است.

از چند سال پیش، ابزارهای VR / AR (واقعیت مجازی و واقعیت افزوده) به آرامی در حال تبدیل شدن به یک پدیده همه گیر هستند، که این تغییر به مرور زمان در حال رشد و تکامل است.

با ارائه یک تجربه فراگیر از طرح‌ها، محصولات و زمینه‌های مربوط به فضای ساختمان، ابزار VR و AR تبدیل به یک استاندارد صنعتی می‌شوند که تکرار سریع و فرصت را برای اصلاح طرح‌ها در همکاری با مشتریان و همکارانش فراهم می‌کند.

در حالی که VR محیط‌های کاملاً کامپیوتری و محرک ایجاد می‌کند، AR عناصر مجاز را به عنوان پوشش به دنیای واقعی ارائه می‌دهد.

به همین دلیل، در حالی که استفاده از نوع تکنولوژی، VR و AR راه‌های مختلفی برای کاربر نهایی و همچنین صنایع مختلف دارند. به نظر می‌رسد VR یک ابزار مناسب برای معماران است،

در حالی که AR به احتمال زیاد استفاده بیشتری در ساخت و ساز پیدا خواهد کرد.

اگرچه هر دو این فناوری پیشگامانه در آینده به شدت گسترش خواهند یافت، اما هنوز در مرحله توسعه اولیه قرار دارند.

امروزه از نرم‌افزارهای متنوعی برای ایجاد فضاهای ساختمانی برای مهندسین عمران و معماری استفاده می‌شود، که می‌توان به Storyboard VR و موتور بازیسازی آنریل انجین که اخیراً بین معماران محبوب شده‌است اشاره کرد

واقعیت مجازی و علوم پزشکی در ایران

علی‌رغم شروع دیرهنگام دانشگاه‌های علوم پزشکی ایران در امر ساخت و کاربرد فناوری «واقعیت مجازی» در کشور، در طی سالیان اخیر، سیر پرشتاب آشنایی با این فناوری و ساخت محصولات و نرم‌افزارهای این حوزه، در دانشگاه‌های علوم پزشکی ایران ملاحظه می‌گردد. از جمله دانشگاه‌های وارد شده به این عرصه، می‌توان به دانشگاه علوم پزشکی گناباد، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند و دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه اشاره کرد.

دانشگاه علوم پزشکی گناباد، با ساخت محصولاتی همچون «شبیه‌ساز واقعیت مجازی CT Scan "، «اولین شبیه ساز واقعیت مجازی غیر انیمیشنی MRI در جهان»، ساخت سناریوهای آزمون‌های بالینی بر مبنای VR و برگزاری اولین آزمون VR-OSCE در سطح دانشگاه‌های علوم پزشکی کشور، ساخت «اولین شبیه ساز واقعیت مجازی معاینهٔ ریه در ایران» (برگزیدهٔ رتبهٔ اول جشنوارهٔ کشوری آموزش پزشکی شهید مطهری در سال 1397)، ساخت «اولین شبیه ساز واقعیت مجازی معاینهٔ نورولوژیک «Finger to Nose "، ساخت «فیزیوتراپی تلیقی واقعیت مجازی اندام‌های فوقانی» و تجاری‌سازی محصولات فوق توسط شرکت فناور مستقر در مرکز رشد دانشگاه (شرکت تجهیز فناور ایلیا شرق)، از جمله پیشگامان عرصهٔ فناوری «واقعیت مجازی» در علوم پزشکی کشور می‌باشد و در قالب برگزاری کارگاه‌ها، انتشار مقالات در سمینارها و انتشار اخبار فعالیت‌های این حوزه، در حال انتقال تجارب خود به سایر دانشگاه علوم پزشکی کشور می‌باشد.

به نظر می‌رسد که با توجه ویژه به این حوزه، زمینه برای فراگیر شدن این فناوری در سطح دانشگاه‌های علوم پزشکی کشور، در حال فراهم شدن است. گرچه، گرانی تجهیزات سخت‌افزاری و چالش‌های ساخت نرم‌افزارهای این حوزه، یکی از معضلات پیش روی این توسعه می‌باشد.

تفاوت واقعیت مجازی و واقعیت افزوده در چیست؟

طی دو سال گذشته بیشتر از قبل نام واقعیت مجازی (Virtual Reality) و واقعیت افزوده (Argument Reality) به گوش می‌رسد. شرکت‌های بزرگی همچون اپل، گوگل، اچ تی سی و هوآوی در تلاشند تا محصولات قدرتمندی در این زمینه تولید به بازار عرضه کنند.

واقعیت افزوده یا AR واقعیت را گسترش می‌دهد و عمدتاً (اما نه همیشه) بر روی صفحه نمایش تلفن هوشمند شما کار می‌کند. از سوی دیگر، واقعیت مجازی یا VR، بطورکلی شما را درگیر یک فضای مجازی می‌کند. به عبارت دیگر، در VR کاربر به‌طور کامل از لحاظ دیداری و شنیداری درگیر یک فضای مجازی شده‌است.

از نظر شما گستره کدام یک از این دو بزرگتر است؟ واقعیت مجازی یا واقعیت افزوده؟ باید به شما بگوییم که از لحاظ گستره ای از بازی‌ها، واقعیت مجازی دنیای بسیار بزرگتری را در مقایسه به واقعیت افزوده پیش روی شما قرار خواهد داد. بازی‌هایی مانند Lone Echo , Space Pirates Trainer, Skyworld , Mages Tale , SuperHot VR و Arctic 1 بازی‌هایی هستند که برای هدست‌های واقعیت مجازی آکیلیس یا استیم ارائه شده و ساعت‌ها می‌توانند شما را سرگرم کنند.

شاید انجام بازی‌های واقعیت مجازی آن هیجان و حسی که در هنگام بازی‌های رایانه ای یا کنسول را دارید به شما منتقل نکند اما قطعاً تجربه ای متفاوت با بازی‌هایی بسیار متفاوت‌تر از رایانه و کنسول را در اختیار شما قرار خواهد داد.

هیچ جدال یا مسابقه‌ای بین واقعیت مجازی و واقعیت افزوده وجود ندارد. بازی‌های واقعیت افزوده هنوز آنقدر گسترش پیدا نکرده‌اند و البته نیاز است شرکت‌های تولیدکننده بازی تلاش بیشتری در این حوزه داشته باشند. در مقابل، گستره‌ای بسیار بزرگ از بازی‌های واقعیت مجازی در اختیار کاربران قرار دارد.

واقعیت افزوده می‌تواند مکمل واقعیت مجازی باشد نه جایگزین آن؛ اما به جز بازی، اگر در زمینه کسب و کار و آموزش بخواهیم بررسی کنیم، کاربرد واقعیت افزوده برای تولید چیزی یا آموزش کارمندان مفیدتر است اما واقعیت مجازی چنین قابلیتی را ندارد.

جستارهای وابسته

• اختراع‌ها در ایالات متحده (۱۹۴۶–۱۹۹۱)
• فضای مجازی
• هدست
• فضای سه بعدی
• واقعیت افزوده
• واقعیت ترکیبی

منابع

واقعیت مجازی چیست؟ تعریف و کاربردها

• (انگلیسی) http://www.cs.unc.edu/~brooks/WhatsReal.pdf
• آزاده صادقی، واقعیت مجازی و کاربرد آن در پزشکی
• مهسا محق، واقعیت مجازی، ماهنامه مهندسی پزشکی، فروردین ۱۳۸۶

۵ برنامه برتر واقعیت مجازی و واقعیت افزوده برای مهندسین معماری و عمران ب

ازبینی شده در ۱۴ ژانویه ۲۰۱۸.