شاید تا پنج سال قبل کمتر کسی پیش‌بینی می‌کرد واقعیت مجازی به چنان جایگاهی در صنعت بازی برسد که طرفداران مجموعه‌ی هف لایف (Half-Life) بعد از مدت‌ها انتظار برای تجربه‌ی نسخه‌ی جدید آن، در قالب واقعیت مجازی به سراغ این بازی بروند. کمتر کسی حدس می‌زد این بخش از بازار بازی‌های ویدیویی به نقطه‌ای برسد که از طرفی شاهد ارائه‌ی انواع و اقسام مدل‌های هدست از طرف شرکت‌های مختلف باشیم و از طرف دیگر هم سونی به‌عنوان یکی از سه ضلع مثلث کنسول‌سازی، نه‌تنها محصولی برای علاقمندان واقعیت مجازی تدارک ببیند بلکه به فکر نمونه‌ی پیشرفته‌تر آن هم برای کنسول نسل جدید خود باشد.

البته هنوز هم خیلی‌ها نسبت به آینده‌ی واقعیت مجازی اطمینان کامل ندارند و آن را موجی زودگذر می‌دانند، ولی شواهد نشان می‌دهد که اوضاع روزبه‌روز بهتر شده و آینده‌ی این بازار جذاب‌تر از قبل به نظر می‌رسد؛ هرچند هنوز تا رسیدن به نقطه‌ی ایده‌آل فاصله داریم و همچنان درصد زیادی از گیمرها توانایی یا علاقه‌ی استفاده از هدست‌های واقعیت مجازی را ندارند.

در اینجا قصد داریم نگاهی داشته باشیم به زوایای مختلف واقعیت مجازی، از تاریخچه‌ای که تا امروز طی کرده تا کاربردها و انواع آن و البته نمونه‌های دیگر مرتبط با آن مثل واقعیت افزوده و واقعیت ترکیبی. با زومجی همراه باشید.

واقعیت مجازی یا VR چیست؟

همان طور که از نامش پیداست، این فناوری امکان تجربه جهانی مجازی را برایمان فراهم می‌کند که وجود فیزیکی ندارد. در واقع، واقعیت مجازی به معنای شبیه‌سازی محیط‌های مختلف با کمک فناوری‌های کامپیوتری است. در دنیای مجازی، کاربر به جای ارتباط و تعامل با افراد و اشیاء که به صورت فیزیکی هستند، به‌صورت مجازی درون محیط قرار می‌گیرد و به جای تماشای صفحه‌ی نمایش در مقابل خود، در دنیای سه‌بعدی غوطه‌ور شده و با آن تعامل برقرار می‌کنند.

شبیه‌سازی حواس انسان – هر ۵ حواس اصلی – یک کامپیوتر را به یک وسلیه‌ی نقلیه به دنیاهای جدید تبدیل می‌کند که باعث می‌شود دیگر محدودیت جغرافیایی، معنایی نداشته باشد. تنها محدودیت در تجربه VR عالی و جذاب، قدرت پردازشی سیستم و دسترسی به داده‌ها و محتواست.

Sam TrudgianSam Trudgian، که یک توسعه‌دهنده واقعیت مجازی در شرکت ناپستر (Napster) است، می‌گوید:

فناوری‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR)، هنوز در مراحل ابتدایی و نوآوری هستند. در آینده‌ی نزدیک، هدست‌ها اندازه‌ی کوچکتری و امکانات بیشتری خواهند داشت.

ما به تازگی ساخت انبوه هدست‌های مورد نیاز برای سفر به دنیای واقعیت مجازی را شروع کرده‌ایم که امکان استفاده‌ی آن‌ها برای مشاغل مختلف، وجود دارد. در حال حاضر، فناوری AR در میان توسعه‌دهندگان و حتی مسئولین دولتی، محبوب است و مقامات محلی و شوراها از این فناوری برای برنامه‌ریزی شهری و توسعه‌پایدار استفاده می‌کنند. AR در این مرحله نیازی به هدست ندارد و بیش از همیشه، در دسترس خواهد بود. ما تلاش می‌کنیم تا در آینده AR و VR را در یک هدست، طراحی کنیم؛ چرا که این امکان در زمان فعلی، وجود ندارد.

انواع واقعیت مجازی چیست؟

واقعیت کاملا شناور (Fully Immersive Simulation)

واقعیت مجازی نوع کاملا شناور، تجربه‌ی کاملی را برای کاربر به‌همراه دارد. به‌طور معمول در این نوع، کاربر فراموش می‌کند که جهانی که در آن قرار گرفته، واقعی نیست. از این نوع واقعیت‌های مجازی، بیشتر در سرگرمی‌ها و بازی‌ها استفاده می‌شود که البته به یک کامپیوتر با قدرت پردازشی بالا نیاز دارند. سیستم با ردیابی حرکات ورودی از سمت کاربر و به کمک هدست و دسته‌های بازی و گاهی اوقات لباس‌های مخصوص واقعیت مجازی، آن‌ها را پردازش می‌کند. با این وجود، هنوز جای پیشرفت زیادی برای بازی‌های مربوط به این حوزه وجود دارد. یکی از بهترین بازی‌های واقعیت مجازی، Half Lafie Alyx است. همچنین یکی دیگر از سرگرمی‌های معروفی که از این فناوری و نوع کاملا شناور استفاده می‌کند، برنامه VR Chat است.

واقعیت نیمه شناور (Semi Immersive Simulation)

واقعیت مجازی نوع نیمه‌شناور، بیشتر در حوزه آموزش با کمک شبیه‌سازی استفاده می‌شود. برای مثال، در آموزش مقدماتی خلبان‌ها برای شبیه‌سازی پرواز. واقعیت نیمه شناور نیازمند یک سخت‌افزار با صفحه‌ نمایش بزرگ همراه با لوازم جانبی دیگر مثل هدفون، جوی استیک و… است. در این نوع واقعیت مجازی، انسان با وجود شبیه‌سازی دنیای مجازی، هنوز به تفاوت میان VR و دنیای واقعی، آگاه است.

واقعیت غیر شناور (Non Immersive Simulation)

این نوع، بیشتر اوقات به‌عنوان شکلی از واقعیت مجازی، نادیده گرفته می‌شود، چرا که در زندگی روزانه‌ی مردم بسیار متداول شده است. در این فناوری، کاربران در یک محیط فیزیکی حضور داشته و با یک محیط مجازی مثل بازی ویدئویی، تعامل دارند. فناوری واقعیت مجازی غیر شناور، یک محیط مجازی کامپیوتری است که در آن کاربر به‌طور همزمان، از محیط فیزیکی خود، با خبر و کنترل می‌شود. بازی‌های ویدیویی، نمونه‌ی بارزی از واقعیت مجازی غیر شناور هستند.

ویژگی‌های کلیدی واقعیت مجازی

حالا بر اساس این تعریف، می‌توانیم عناصر و ویژگی‌هایی که این تکنولوژی را از هنرها متمایز می‌کند بشناسیم. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های وی‌آر شامل موارد زیر می‌شود:

• باورپذیری: لازم است که کاربر حس کند که واقعا در جهان مجازی قرار گرفته و این باور را حفظ کند، وگرنه توهم جهان مجازی از هم خواهد گسست.
• تعاملی بودن: لازم است که هنگامی که کاربر در این جهان حرکت می‌کند، این جهان هم حرکت کند. برای همین ممکن است که شما یک فیلم ۳ بعدی نگاه کنید که شما را به ماه یا کف اقیانوس ببرد، اما این هیچ ربطی به تعاملی بودن ندارد!
• کامپیوتری بودن: فقط ماشین‌های پیشرفته با قابلیت‌های گرافیکی کامپیوتری به قدر کافی سریع هستند تا بتوانند جهان‌هایی باورپذیر و تعاملی ایجاد کنند که وقتی در آنها حرکت می‌کنیم، در زمان واقعی تغییر کنند.
• کاوش‌پذیری: یک جهان وی‌آر باید به قدر کافی بزرگ و پر جزئیات باشد تا بتوانید در آن کاوش کنید. هر چقدر که یک نقاشی واقع‌گرایانه باشد، باز هم فقط یک صحنه را از یک نقطه‌نگاه نشان می‌دهد، اما واقعیت مجازی این نقطه کور را پوشش داده است.
• شناور بودن: برای اینکه واقعیت مجازی باورپذیر و تعاملی باشد، لازم است که هم بدن و هم ذهن شما را درگیر کند. ممکن است شما یک بازی شبیه‌سازی پرواز در کامپیوتر خود انجام دهید و برای ساعت‌ها خودتان را در آن گم کنید، و با حرکت شما مناظر تغییر کنند، اما این باز هم یک شبیه سازی پرواز واقعی نیست. شبیه‌سازی پرواز واقعی با استفاده از صندلی و محیطی انجام می‌شود که در آن نیروهای مختلف را روی بدن خود احساس می‌کنید و در آن شناور می‌شوید. این قابلیت ویژگی‌ کلیدی دیگر وی‌آر محسوب می‌شود.

واقعیت مجازی چگونه کار می کند؟

عبارت واقعیت مجازی از دو کلمه «واقعی» و «مجازی» تشکیل شده است. به بیان ساده، واقعیت مجازی با استفاده از فناوری شبیه‌سازی شده تجربه‌ای واقعی یا به طور دقیق‌تر، تجربه‌ای که نزدیک به واقعیت است را برای افراد در یک فضای مصنوعی رقم می‌زند. این تجربه منجر به تعامل فرد با یک فضای مصنوعی می‌شود.

تکنولوژی واقعیت مجازی باعث ایجاد یک دنیای مجازی برای کاربرانی می‌شود که از تجهیزات سخت‌افزاری مانند عینک، هدفون و دستکش مخصوص استفاده می‌کنند‌ و تجربه‌ای واقعی را برای آن‌ها رقم می‌زند. بدین شکل، کاربر می‌تواند دنیای مجازی را با قرار گرفتن در آن از درون ببیند و با آن تعامل برقرار کند.

برای درک بهتر واقعیت مجازی، بیایید مشاهدات دنیای واقعی را برای خود مجسم کنیم. ما محیط پیرامون خود را از طریق حس و مکانیزم‌های درک بدن، احساس می‌کنیم. حواس ما انسان‌ها شامل چشایی، لامسه، بویایی، بینایی و شنوایی است. همچنین، انسان از محیط پیرامون خود دارای آگاهی است و در آن تعادل فضایی دارد.

ورودی‌های گردآوری شده توسط حواس پنجگانه انسان، به وسیله مغز او پردازش می‌شوند تا از طریق آن، محیط عینی اطراف برای فرد تفسیر شود. تکنولوژی واقعیت مجازی تلاش می‌کند تا یک فضای توهمی را برای انسان ایجاد کند تا از طریق آن و با استفاده از  اطلاعات مصنوعی به فرد حواس ارائه شود.

این مسئله باعث می‌شود ذهن این واقعیت را تقریبا باور کند که در یک فضای واقعی قرار دارد. برخلاف تجربیاتی که هنگام مشاهده نمایشگر (Monitor) حاصل می‌شود، در واقعیت مجازی اتفاقاتی که در اطراف فرد می‌افتد به نظر نزدیک، فوری و گاهی اوقات واقع‌بینانه هستند؛ به خصوص وقتی بدن فرد کاملاً درگیر تعامل باشد.

کاربردهای واقعیت مجازی در دنیای امروز

بی‌شک صنعت بازی‌های ویدئویی یکی از بزرگ‌ترین طرفداران تکنولوژی واقعیت مجازی است. بازی‌های مثل Skyrim و Grand Theft Auto از سربندهای Oculus Rift پشتیبانی می‌کنند، درحالی که این قابلیت بعدا روی این بازی‌ها سرهم‌بندی شده است، اما بازی‌های جدیدتر مانند Elite: Dangerous با قابلیت پشتیبانی از هدست ساخته شده‌اند. از آنجا که مشتریان ترجیح می‌دهند تا از بین کالاهای موجود، کالایی را انتخاب کنند که قابلیت‌های به‌روزتر و بیشتری داشته باشد، اکثر بازی‌های معتبر و شناخته‌شده، باید واسط‌های کاربری خود را با واقعیت مجازی سازگار کنند. با توجه به‌ اینکه سخت‌افزارهای مورد نیاز برای واقعیت مجازی به وفور در دسترس هستند، صنایع باید هرچه سریعتر با این تکنولوژی سازگار شوند.

واقعیت مجازی و بصری‌سازی داده‌ها

از واقعیت مجازی در بصری‌سازی داده‌های علمی و مهندسی استفاده می‌شود. علاوه‌بر این پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی صفحات نمایش، موجب گرایش فراوان به بصری‌سازی مولکولی، معماری و مدل‌های هوایی شده ‌است.

واقعیت مجازی در صنایع هوایی، پزشکی و نظامی

در صنایع هوایی، پزشکی و نظامی، آموزش از طریق واقعیت مجازی، جایگزینی پرطرفدار برای تجربه‌ی واقعی تجهیزات گران‌قیمت، موقعیت‌های خطرناک یا تکنولوژی‌های حساس است. خلبانان می‌توانند با نشستن در کابین خلبان و استفاده از واقعیت مجازی در برنامه‌های آموزشی جامع و آموزش دیدن به‌صورت زنده، پروازی مجازی را تجربه کنند. پزشکان جراح می‌توانند با استفاده از ابزارها و بیماران مجازی آموزش ببینند و مهارت‌های کسب‌شده در این آموزش‌ها را به اتاق عمل منتقل کنند، برخی از پژوهش‌ها نشان می‌دهند که آموزش به‌کمک واقعیت مجازی، سرعت عمل پزشک را افزایش و درصد اشتباهات جراحی را کاهش می‌دهد.

پلیس‌ها و سربازان هم می‌توانند با استفاده از واقعیت مجازی اصول حمله و دفاع را به‌صورت مجازی و بدون ریسک و خسارت جانی آموزش ببینند.

واقعیت مجازی و درمان بیماری‌های روانی

در بحث پزشکی و درمان اختلالات روانی ازجمله اختلال استرس بعد از سانحه، می‌توان از واقعیت مجازی در درمان بیماران، استفاده کرد. می‌توان این تکنولوژی را برای غلبه‌ بر ترس ها در جریان رفتار درمانی یا رویارویی بیمار با چالش‌ها در محیطی تحت کنترل، به کار گرفت. می‌توان با استفاده از واقعیت مجازی در قالب بازی‌، نرم‌افزارهای صنعتی یا بازاریابی، در درمان بیماری‌ها، درک اتفاقات زندگی واقعی و آشتی با زندگی، به انسان‌ها کمک کرد.

تفاوت واقعیت مجازی و ویدیو ۳۶۰ درجه

گاهی اوقات عبارت‌های «واقعیت مجازی» و «۳۶۰» را به‌جای هم به کار می‌برند اما این دو تفاوت زیادی دارند. تصاویر و ویدئوهای ۳۶۰ درجه در واقع تصاویر و ویدئوهای پانورامایی هستند که به هم متصل شده‌اند و با چرخاندن سر می‌توانید اطراف را ببینید. اما این تصاویر و ویدئوها مجازی نیستند و برای گشت‌وگذار در آنها امکان انجام حرکت آزادانه ندارید؛ درحالی‌که در واقعیت مجازی، معمولاً این امکان وجود دارد.

همهٔ دیوایس‌های VR، ترکیبی از هر دو را ارائه می‌دهند. با هدست‌های Oculus Rift یا Google Cardboard، هم می‌توانید ویدئوهای ۳۶۰ درجه را ببینید و هم واقعیت مجازی را تجربه کنید.

تفاوت واقعیت مجازی و واقعیت افزوده (AR)

واقعیت مجازی در واقع غوطه‌ور کردن کاربر در یک دنیای کاملاً مجازی است که از طریق صفحه‌نمایش هدست مشاهده می‌شود و دنیای واقعی بیرون، بخشی از این تجربه نیست. اما واقعیت افزوده همان‌طور که از نامش پیداست در مورد افزودن چیزی به واقعیت است؛ مثل بازی‌هایی که کاراکترهای دیجیتال را به تصاویری که از دنیای واقعی می‌بینید، اضافه می‌کنند.

گوگل گلس یا عینک گوگل (Glass) که در سال ۲۰۱۴ توسط گوگل معرفی شد، یک دیوایس واقعیت افزوده بود که تجربهٔ موفقی نبود و به محصول تجاری تبدیل نشد. سخت‌افزارهای دیگری هم برای واقعیت افزوده در راه است؛ مثلاً هولولنز مایکروسافت (Microsoft’s HoloLens) که دقیقا معادل واقعیت افزوده‌ PlayStation VR است و با تمرکز بر گیمینگ طراحی شده است.

در حال حاضر ارزان‌ترین روش برای تجربه‌کردن واقعیت افزوده، اپلیکیشن‌های گوشی‌های هوشمند است که می‌تواند متن و گرافیک را در دوربین به صفحه‌ای که مشاهده می‌کنید، اضافه کند. بازی Pokémon Go و لنزهای تغییر چهره در اسنپ چت از نمونه اپلیکیشن‌هایی هستند که از واقعیت افزوده استفاده می‌کنند.

چه آینده‌ای در انتظار واقعیت مجازی است؟

واقعیت مجازی به‌عنوان یک فناوری، چندین دهه تجربه و آزمایش را پشت سر گذاشته است؛ حتی اگر تازه به نظر برسد. دور از انتظار نیست که همچنان با سرعت زیاد در حال پیشرفت باشد و دستگاه‌ها و هدست‌های آن روز‌به‌روز متنوع‌تر، پیشرفته‌تر و ارزان‌تر شوند.

صنایع متعدد، بیشتر از قبل برای طراحی پروژه‌های مبتنی بر واقعیت مجازی تلاش می‌کنند. شرکت‌های مختلف، نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای لازم را توسعه می‌دهند و این ابزارها با قیمت مناسب‌تر و به‌آسانی در اختیار ما قرار خواهند گرفت. شاید در آینده‌ای نزدیک، ساده‌ترین استفاده‌های ما از دنیای مجازی، با فناوری VR گره بخورد و واقعیت مجازی نیز مثل گوشی‌های هوشمند امروزی، به بخشی جدا نشدنی از زندگی روزمره تبدیل شوند.

جمع‌بندی

به طور کلی می‌توان گفت واقعیت مجازی یک تکنولوژی بسیار مفید، سرگرم‌کننده‌ و پیشرفته به حساب می‌آید. پس از گذشت یک دهه از وارد شدن واقعیت مجازی به مرحله پیشرفته، هنوز هم پرسش‌های زیادی راجع به آن در ذهن مخاطبان ایجاد می‌شود. همانطور که اشاره شد، می‌توان از این فناوری پیچیده و لذت‌بخش در زمینه‌های علمی، فرهنگی، آموزشی و کسب و کار و مواردی مانند پزشکی و سلامت بهره برد.