واقعیت افزوده یا به اختصار AR، یک تکنولوژی است که عناصر مجازی را به دنیای واقعی افراد اضافه می‌کند. این عناصر معمولاً براساس اطلاعاتی که از حسگرهای مختلف مانند صدا، ویدیو، تصاویر گرافیکی یا داده‌های جی‌پی‌اس دریافت و پردازش می‌شوند، ایجاد می‌شوند. بر خلاف واقعیت مجازی که دنیای مجازی را کاملاً شبیه‌سازی می‌کند، در واقعیت افزوده بخشی از اطلاعات مجازی را به دنیای واقعی اضافه می‌کند. به عبارت دیگر، در واقعیت افزوده چیزی کم نمی‌شود بلکه فقط اضافه می‌شود.
در این تکنولوژی، عناصر مجازی به صورت هوشمندانه و به‌صورت بی‌درنگ نگاشته می‌شوند و با عناصر محیطی ارتباط برقرار می‌کنند. به عنوان مثال، نمایش امتیازات مسابقات ورزشی در زمان پخش تلویزیونی یک نمونه از استفاده از این تکنولوژی است.
با استفاده از واقعیت افزوده و فناوری‌های پیشرفته مانند تشخیص اشیاء، می‌توان اطلاعات مرتبط با محیط دور اطراف فرد را به او ارائه کرد. همچنین، می‌توان این اطلاعات را بر روی دنیای واقعی نگاشت کرد. ایده اولیه واقعیت افزوده در سال ۱۹۹۰ توسط توماس کادل کارمند بوئینگ مطرح شد.
ویژگی‌های اصلی واقعیت افزوده عبارتند از:
ترکیب دنیای واقعی و دیجیتال: AR این امکان را می‌دهد که اطلاعات مجازی، تصاویر یا ویدئوها را به صورت تعاملی در دنیای واقعی اطراف شما اضافه کنید. مثلاً می‌توانید اطلاعات مربوط به محصولی که در یک فروشگاه قرار دارد را به وسیله دوربین گوشی‌تان مشاهده کنید.
تعامل کاربری: AR این امکان را فراهم می‌کند که کاربران با المان‌های دیجیتال در محیط واقعی تعامل کنند. این تعامل ممکن است شامل حرکت، لمس، گفتگو یا دستورات صوتی باشد.
استفاده در صنایع مختلف: واقعیت افزوده به عنوان یک فناوری چندکاره، در صنایع مختلف مانند آموزش، پزشکی، نقشه‌برداری، بازی‌های ویدئویی، تبلیغات و غیره به کار می‌رود.
عینک‌های هوشمند و دستگاه‌های قابل حمل: برخی از دستگاه‌های AR مانند عینک‌های هوشمند یا گوشی‌های هوشمند، دوربین‌ها و سنسورها را برای تجربه AR استفاده می‌کنند. عینک‌های هوشمند مانند Microsoft HoloLens یا Google Glass نمونه‌هایی از این دستگاه‌ها هستند.
توسعه روزافزون: فناوری واقعیت افزوده همچنان در حال توسعه و به‌روزرسانی است. پیشرفت‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری می‌تواند تجربه AR را بهبود بخشد و این فناوری را به حدی پیشرفته کند که در زمینه‌های مختلف جامعه و صنعتی تاثیرگذار باشد.
واقعیت افزوده با ایجاد تعامل بین دنیای واقعی و دنیای دیجیتال، امکانات جدیدی را برای ارتباط با اطلاعات و فضاهای محیطی فراهم کرده و تجربه کاربران را تغییر داده است.
ترکیب دنیای واقعی و دیجیتال چگونه با واقعیت افزوده ایجاد می شود؟
ترکیب دنیای واقعی و دیجیتال در واقعیت افزوده (AR) یکی از ویژگی‌های اساسی این فناوری است که تجربه کاربران را بسیار جذاب و مفید می‌کند. این ترکیب به وسیله تکنولوژی‌های مختلفی انجام می‌شود. در زیر تعدادی از روش‌ها و فرآیندهای استفاده شده برای ترکیب دنیای واقعی و دیجیتال در فناوری AR را بررسی می‌کنیم:
تشخیص وضعیت (SLAM): این مخفف عبارت است از “Simultaneous Localization and Mapping”. با استفاده از سنسورهایی مانند دوربین‌ها، گیرنده‌های GPS، شتاب‌سنج‌ها و ژیروسکوپ‌ها، سیستم SLAM قادر است به شناسایی موقعیت و جهت یک دستگاه در فضا و همچنین ایجاد نقشه‌ای از محیط اطراف. این اطلاعات به عنوان پایه‌ای برای افزودن المان‌های دیجیتال به دنیای واقعی به‌کار می‌رود.
ترکیب تصاویر: با ترکیب تصاویر گرفته شده از دوربین با تصاویر یا المان‌های دیجیتال، می‌توان تصاویر ترکیبی ایجاد کرد. این تصاویر ترکیبی شامل همزمان دنیای واقعی و اطلاعات دیجیتال می‌شوند.
تشخیص نماها (Image Recognition): از تکنیک‌های تشخیص نما برای تشخیص و شناسایی النمونها، نمادها یا نماهای خاص در دنیای واقعی استفاده می‌شود. با شناسایی این النمونها، اطلاعات دیجیتال مرتبط می‌توانند به نماهای واقعی افزوده شوند.
استفاده از عینک‌ها و دستگاه‌های هوشمند: دستگاه‌های AR مانند عینک‌های هوشمند مجهز به دوربین‌ها، سنسورها و نمایشگرهای دیجیتال هستند که به کمک آنها می‌توان تصاویر و اطلاعات دیجیتال را در دنیای واقعی مشاهده کرد. این دستگاه‌ها می‌توانند با استفاده از تکنیک‌های مختلف ترکیب دنیای واقعی و دیجیتال را ایجاد کنند.
تعامل با اطلاعات در دنیای واقعی: از طریق تکنیک‌های ورودی مانند لمس، حرکت، گفتار یا تشخیص چهره، کاربران می‌توانند با المان‌های دیجیتال در دنیای واقعی تعامل کنند. این تعاملات می‌توانند شامل جابه‌جایی یا تغییر اندازه المان‌های دیجیتال باشند.
ترکیب دنیای واقعی و دیجیتال در واقعیت افزوده امکانات جدیدی را برای کاربران فراهم می‌کند و این امکان را می‌دهد که با محیط اطراف خود به یک شکل نوین و تعاملی ارتباط برقرار کنند.
برای درک کاربرد های واقعیت افزوده مقاله ی ماشین لرنینگ در سال 2023 را ببینید.!
واقعیت افزوده: عینک‌های هوشمند و دستگاه‌های قابل حمل
عینک‌های هوشمند و دستگاه‌های قابل حمل از جمله ابزارهایی هستند که از فناوری واقعیت افزوده (AR) بهره‌مند هستند و به کاربران این امکان را می‌دهند که اطلاعات دیجیتال را در دنیای واقعی محیط اطراف خود تجربه کنند. در زیر، برخی از جنبه‌های مهم این دستگاه‌ها را بررسی می‌کنیم:
عینک‌های هوشمند
مثال‌ها: مثال‌هایی از عینک‌های هوشمند شامل Microsoft HoloLens، Google Glass، و Snapchat Spectacles می‌شوند.
دوربین‌ها و سنسورها: عینک‌های هوشمند دارای دوربین‌ها، گیرنده‌های GPS، شتاب‌سنج، ژیروسکوپ و سایر سنسورها هستند که برای شناسایی محیط و اطلاعات دیجیتال مورد نیاز هستند.
نمایشگرها: نمایشگرهای دیجیتال در داخل عینک به کاربر این امکان را می‌دهند که اطلاعات دیجیتال را در دید مستقیم خود مشاهده کنند، بدون اینکه نیاز به دستگاه جداگانه داشته باشند.
دستگاه‌های قابل حمل
مثال‌ها: گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها به عنوان دستگاه‌های قابل حمل معمولاً از فناوری AR بهره‌مند هستند.
دوربین‌ها و سنسورها: گوشی‌های هوشمند دارای دوربین‌ها، شتاب‌سنج، ژیروسکوپ و سنسورهای دیگری هستند که برای جمع‌آوری اطلاعات محیطی استفاده می‌شوند.
نمایشگرها: صفحه نمایش گوشی یا تبلت به کاربر این امکان را می‌دهد تا اطلاعات AR را در دنیای واقعی مشاهده کند.
پردازش توزیع‌شده: بسیاری از دستگاه‌های قابل حمل، به منظور اجرای برنامه‌ها و پردازش داده‌های مرتبط با AR، از پردازنده‌ها و چیپ‌های گرافیکی قدرتمند بهره‌مند هستند. این امکان را فراهم می‌کند تا پردازش‌های پیچیده به صورت توزیع‌شده بین دستگاه و سرورهای ابری انجام شود.
تعامل کاربری: این دستگاه‌ها معمولاً از ورودی‌های متنوعی مانند لمس، حرکت، گفتار یا حتی استفاده از چشمان برای تعامل با المان‌های دیجیتال استفاده می‌کنند.
عینک‌های هوشمند و دستگاه‌های قابل حمل با امکانات تصویری و تجربیات تعاملی، کاربران را قادر می‌سازند تا به شکلی نوین با محیط اطراف خود ارتباط برقرار کنند و از اطلاعات دیجیتال در دنیای واقعی بهره‌مند شوند.
مقایسه و درک تفاوت های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده با مطالعه ی همزمان مقاله ی معرفی 5 عنوان درمورد واقعیت مجازی امکان پذیر است.
استفاده از واقعیت افزوده در صنایع مختلف
واقعیت افزوده (AR) به دلیل قابلیت‌ها و امکانات آن، در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شود. در زیر، به برخی از صنایع و کاربردهای AR اشاره می‌شود:
صنعت نظامی
آموزش و شبیه‌سازی: در آموزش نظامی، از AR برای ایجاد شبیه‌سازی‌های واقعی‌تر برای تمرینات نظامی، آموزش افراد و بهبود تصمیم‌گیری‌ها استفاده می‌شود.
ناوبری و تشخیص: سامانه‌های AR می‌توانند اطلاعات ناوبری و تشخیصی به افراد در میدان جنگ فراهم کنند.
پزشکی:
جراحی و آموزش پزشکی: AR در آموزش پزشکان و جراحان برای نمایش اطلاعات دقیق و تصاویر سه‌بعدی از سازمان داخلی بدن انسان بکار می‌رود.
تشخیص بیماری: با استفاده از AR، می‌توان تصاویر و اطلاعات پزشکی را بر روی بیماران نمایش داد و به پزشکان کمک کرد تا بهترین تصمیمات درمانی را بگیرند.
آموزش و آموزش مجازی
آموزش فنی: در صنایع فنی و تخصصی، از AR برای ارائه آموزش‌های عملی و شبیه‌سازی‌های واقعی استفاده می‌شود.
آموزش ویژه: AR به منظور آموزش ویژه برای افراد با نیازهای خاص یا افرادی که به کمک‌های بصری نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تعمیر و نگهداری
راهنمای تعمیرات: در تعمیرات و نگهداری تجهیزات، از AR برای نمایش دستورالعمل‌ها و توضیحات تعمیرات به صورت زنده استفاده می‌شود.
پشتیبانی فنی: افراد مسئول از طریق AR می‌توانند به دوربین دستگاه‌ها نگاه کنند و به کاربران در انجام تعمیرات یا مشکلات فنی کمک کنند.
ساخت و ساز
مدل‌سازی سه‌بعدی: AR در ساخت و ساز برای نمایش مدل‌های سه‌بعدی ساختمان‌ها و پروژه‌های ساختمانی بکار می‌رود.
برنامه‌ریزی فضایی: در برنامه‌ریزی فضایی، از AR برای مشاهده و ارزیابی اطلاعات مکانی و ساختاری استفاده می‌شود.
تجارت و بازاریابی
آگاهی از محصولات: AR به تجارت‌ها این امکان را می‌دهد که اطلاعات بیشتری را درباره محصولات خود ارائه دهند، مثلاً با استفاده از برچسب‌های هوشمند.
تبلیغات تعاملی: تبلیغات AR به کاربران این امکان را می‌دهد تا با تبلیغات تعامل کنند و تجربیات فعال‌تری از محصولات و خدمات دریافت کنند.
همچنین، واقعیت افزوده در صنایع دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد و به تدریج در حال گسترش و توسعه است.
برای آشنایی با سیستم های اتوماتیک مقاله ی بررسی سیستم های اتوماتیک در 2023 را بخوانید.!
توسعه روزافزون واقعیت افزوده
توسعه روزافزون (Continuous Development یا Incremental Development) در زمینه واقعیت افزوده (AR) به معنای به‌روزرسانی و پیشرفت مستمر تکنولوژی، نرم‌افزارها، و سخت‌افزارهای مرتبط با AR است. این پروسه بر اساس پذیرش فناوری، بازخوردهای کاربران، و پیشرفت‌های علمی در زمینه‌های مرتبط با AR ادامه می‌یابد. در زیر توضیحاتی در مورد جوانب مختلف توسعه روزافزون در AR آورده شده است:
پیشرفت‌های نرم‌افزاری
الگوریتم‌ها و پردازش تصویر: به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری با تکنیک‌ها و الگوریتم‌های به‌روزتر در زمینه پردازش تصویر، شناسایی النمونها، ترکیب داده‌ها و بهینه‌سازی تعامل کاربری انجام می‌شود.
تعامل کاربری: پیشرفت‌های در زمینه تعامل کاربری شامل افزودن ویژگی‌های جدید، بهینه‌سازی محیط کاربری و افزایش سطح تجربه کاربری (UX) می‌شود.
سخت‌افزار و تجهیزات
حسگرها و دوربین‌ها: به‌روزرسانی حسگرها و دوربین‌های استفاده شده در دستگاه‌های AR به معنای بهبود دقت تشخیص، افزایش سرعت عملکرد، و توسعه قابلیت‌های جدید است.
قدرت پردازشی: با پیشرفت تکنولوژی پردازنده‌ها و چیپ‌های گرافیکی، دستگاه‌های AR به قدرت پردازشی بیشتر و امکانات بهتر دست پیدا می‌کنند.
فناوری نمایش
نمایشگرها: توسعه روزافزون نمایشگرها به معنای بهبود کیفیت تصویر، افزایش رزولوشن، و کاهش مصرف انرژی است.
عدم وزنی و سبکی: پیشرفت در زمینه مواد و فناوری‌های ساخت جهت کاهش وزن و افزایش راحتی استفاده از دستگاه‌های AR.
منابع ابری
پردازش درون شبکه: به کمک منابع ابری، توسعه روزافزون می‌تواند به بهبود پردازش داده‌ها و افزایش سرعت عملکرد دستگاه‌های AR منجر شود.
ذخیره‌سازی ابری: امکان ذخیره و به اشتراک گذاری داده‌ها و تجربیات کاربران از طریق سرویس‌های ابری به وسیله توسعه روزافزون افزایش می‌یابد.
امنیت و حریم خصوصی
تقویت امنیت: توسعه روزافزون به منظور تقویت امنیت در زمینه انتقال و ذخیره داده‌ها، حفاظت از حریم خصوصی کاربران و پیشگیری از حملات سایبری انجام می‌شود.
تطابق با استانداردهای جدید: با پیشرفت و تغییرات در حوزه امنیت و حریم خصوصی، توسعه روزافزون نیاز به تطابق با استانداردهای جدید را نیز به همراه دارد.
توسعه روزافزون در AR نشان از پیشرفت‌های مداوم و فعالیت‌های پژوهشی است که به بهبود تجربه کاربری، افزایش کارایی و افزایش امکانات دستگاه‌های AR منجر می‌شود. این پیشرفت‌ها به طور مستمر توسط توسعه‌دهندگان و محققان در حوزه AR پیگیری می‌شود.
واقعیت افزوده (Augmented Reality) چیست؟
با استفاده از این تکنولوژی، شما قادر خواهید بود تا تصاویر مجازی را در دنیای واقعی، گاهی به صورت سه‌بعدی، ببینید. برای مثال، در یک گالری هنری که آثار هنری آن با این تکنولوژی مجهز شده است، شما می‌توانید با قرار دادن گوشی تلفن همراه خود در مقابل هر اثر، اطلاعات مربوط به آن اثر را بر روی گوشی خود مشاهده و مطالعه کنید. صاحب گالری عکس‌های تمامی آثار هنری را به همراه اطلاعات کامل آنها در نرم‌افزار وارد کرده است. وقتی شما گوشی خود را در مقابل یکی از این آثار قرار دهید، نرم‌افزار از روی تصویر آن، اثر مربوطه را شناسایی کرده و اطلاعات آن را به شما نمایش می‌دهد. این نوع کاربرد واقعیت افزوده در مکان‌های تاریخی برای گردشگران بسیار کارآمد و مورد نیاز است.
همچنین، در مثال دیگری، فرض کنید یک فروشگاه وسیع با صدها محصول متنوع دارید. اگر نرم‌افزار این فروشگاه به این تکنولوژی مجهز باشد، به عنوان مشتری شما برای اطلاع از شرایط خرید هر کالا نیازی به مراجعه به فروشنده نخواهید داشت و می‌توانید به سرعت خود به کار خود ادامه دهید.
علاوه بر این، اپلیکیشن‌های واقعیت افزوده در زمینه پزشکی برای عملیات جراحی و در محیط‌های آموزشی برای تداعی فضای سه‌بعدی در مواردی مانند اخترشناسی و محیط‌های فنی و آزمایشگاهی کاربردهای وسیعی دارند.
به‌طور کلی، فناوری واقعیت افزوده تلاش انسان برای ایجاد تعامل بین فضای واقعی و فضای مجازی است، و استفاده از آن در حوزه‌های مختلف مانند آموزش، نظامی، سرگرمی، و بسیاری دیگر، رو به گسترش است.
انواع مدل های پیاده‌سازی واقعیت افزوده
در اینجا انواع مدل های پیاده سازی واقعیت افزوده بیان می‌شود:
1. مبتنی بر نشانگر (Marker Based):
واقعیت افزوده مبتنی بر نشانگر از یک دوربین و نشانگر بصری مانند تصویر دوبعدی یا کد QR استفاده می‌کند. وقتی یک نشانگر در دنیای فیزیکی توسط برنامه واقعیت افزوده شناخته می‌شود، محتوای سه بعدی در بالای آن قرار می‌گیرد. این نوع معمولاً برای اهداف بازاریابی و خرده‌فروشی استفاده می‌شود و از الگوهای ساده مانند کدهای QR به عنوان نشانگر استفاده می‌کند.
2. بدون نشانگر (Markerless):
واقعیت افزوده بدون نشانگر متنوع‌تر از واقعیت افزوده نشانگر است و به کاربر اجازه می‌دهد تصمیم بگیرد که شیء مجازی را در کجا قرار دهد. این نوع به سخت‌افزار دستگاه مانند دوربین، GPS و شتاب‌سنج وابسته است تا اطلاعات لازم برای نرم‌افزار AR را جمع‌آوری کند.
3. مبتنی بر موقعیت مکانی (Location-based):
واقعیت افزوده مبتنی بر موقعیت مکانی محتوای دیجیتال را در یک مکان خاص نمایش می‌دهد. این نوع از طریق مشاهده مکان مورد نظر با دوربین سیستم واقعیت افزوده و تلفیق آن با اشیاء مجازی عمل می‌کند.
4. تلفیقی (Superimposition):
واقعیت افزوده مبتنی بر تلفیق یک شیء را در دنیای جسمی تشخیص می‌دهد و آن را تقویت می‌کند تا یک دید متناوب را ارائه دهد.
5. مبتنی بر پروژکتور (Projection-based):
واقعیت افزوده مبتنی بر طرح‌ریزی از طریق ارسال نور به سطوحی از دنیای واقعی، اطلاعات را به کاربر ارائه می‌دهد.
6. تشریحی (Outlining):
واقعیت افزوده تشریحی مرزها و خطوط را برای کمک به شرایطی که چشم انسان نمی‌تواند تشخیص دهد، نشان می‌دهد.
واقعیت افزوده تحت وب (Web-based AR):
این نوع از واقعیت افزوده به کاربران اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به نصب اپلیکیشن موبایل، محتوای واقعیت افزوده را از طریق مرورگر گوشی خود مشاهده کنند.
این انواع واقعیت افزوده هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و بسته به مورد استفاده مورد نظر، مناسبی متفاوتی ارائه می‌دهند.
کاربردهای مهم واقعیت افزوده
واقعیت افزوده یک فناوری نوپا است که برای ایجاد تجربه‌های جذاب و تعاملی در محیط واقعی به کار می‌رود. این فناوری، امکان ادغام دادن اشیاء و اطلاعات مجازی با محیط فیزیکی را فراهم می‌کند، به گونه‌ای که کاربران می‌توانند این اشیاء را در محیط واقعی به طور واقعیت‌پذیر تجربه کنند. به عبارت دیگر، واقعیت افزوده به کاربران اجازه می‌دهد با محیط اطراف خود در تعامل بوده و از تجربیات جدید لذت ببرند.
یکی از کاربردهای رایج واقعیت افزوده در حوزه ورزش است. در این زمینه، می‌توان از واقعیت افزوده برای بهبود تجربه تماشاچیان در رویدادهای ورزشی استفاده کرد. به عنوان مثال، در تلویزیون می‌توان نتایج مسابقات فوتبال را به طور زنده در دایره مرکزی زمین نمایش داد. همچنین، در مسابقات شنا، شماره خط هر شناگر و رکوردهای شخصی آنها را بر روی صفحه تلویزیون نمایش داد. این اطلاعات اضافی، تجربه تماشاچیان را بهبود می‌بخشد و آنها را به عمق بیشتری در دنیای ورزش فرا می‌خواند.
همچنین، واقعیت افزوده در بازی‌های ویدئویی دستی نقش مهمی دارد. با استفاده از کارت‌های واقعیت افزوده و دوربین‌های مخصوص، امکان بازی کردن با شخصیت‌های مجازی در محیط واقعی فراهم می‌شود. این بازی‌ها تجربه تفاوت‌آفرینی از بازی‌های سنتی را ارائه می‌دهند و باعث افزایش جذابیت و تعامل بازی می‌شوند.
علاوه بر این، در حوزه نرم‌افزارهای کاربردی، واقعیت افزوده به عنوان یک ابزار قدرتمند برای ایجاد تجربه‌های کاربری نوآورانه استفاده می‌شود. از جمله این نرم‌افزارها می‌توان به نرم‌افزار ARPLAYER اشاره کرد که کاربران را قادر می‌سازد تا به طور خلاقانه‌تری با محیط اطراف خود تعامل کنند و تجربه‌های جدیدی را تجربه کنند.
واقعیت افزوده همچنین در صنعت مد و لباس نیز کاربردهای متعددی دارد. با استفاده از این فناوری، مشتریان می‌توانند لباس‌ها و لوازم مختلف را به صورت مجازی امتحان کنند و قبل از خرید، به صورت دقیق آنها را بر روی خود مشاهده کنند. این امکان به آنها کمک می‌کند تا تصمیم بهتری بگیرند و از خرید نادرست جلوگیری کنند.
در عرصه آموزش و پرورش، واقعیت افزوده نقش مهمی در بهبود روند یادگیری دانش‌آموزان ایفا می‌کند. از جمله کاربردهای این فناوری در این زمینه می‌توان به استفاده از کتاب‌های واقعیت افزوده اشاره کرد. این کتاب‌ها، با ارائه تصاویر سه بعدی و محتوای تعاملی، تجربه یادگیری را برای دانش‌آموزان جذاب‌تر و مؤثرتر می‌کنند. به علاوه، در دانشگاه‌ها از واقعیت افزوده برای ایجاد آزمایشگاه‌های راه دور مجازی استفاده می‌شود، که این امکان را به دانشجویان می‌ده
د تا به طور واقعیت‌پذیر تجربه آزمایشات علمی را در محیط مجازی داشته باشند.
به طور کلی، واقعیت افزوده به عنوان یک فناوری نوپا، کاربردهای متعددی در انواع مختلف صنایع و حوزه‌های مختلف دارد و می‌تواند تجربه کاربری را بهبود بخشیده و به نوآوری و تعامل در محیط فیزیکی کمک کند.
تازه های فناوری را در صفحه تکنولوژی دیجی کورو ببینید.
نظرات کاربران