تعریف واقعیت افزوده (AR)

یک نسخه پیشرفته از واقعیت که در آن دیدگاه های مستقیم یا غیرمستقیم محیط های دنیای فیزیکی با تصاویری که توسط کامپیوتر ساخته شده اند را در یک دید کاربر نسبت به دنیای واقعی تقویت می کند، بنابراین درک فعلی خود از واقعیت را افزایش می دهد.

واقعیت افزوده، تجربه جهان جدید و پیشرفته

واقعیت افزوده به معنای اضافه کردن چیزی است. که در آن گرافیک، صدا و بازخورد لمسی به جهان طبیعی ما اضافه می شود. بر خلاف واقعیت مجازی که شما در یک محیط کاملا مجازی هستید، واقعیت افزوده از محیط طبیعی شما استفاده می کند و به سادگی اطلاعات مجازی را در بالای آن قرار می دهد.

همانطور که هم دنیای مجازی و هم واقعی در هم آمیخته است، کاربران از واقعیت افزوده یک جهان جدید و پیشرفته را تجربه می کنند که در آن اطلاعات مجازی به عنوان یک ابزار برای کمک به فعالیت های روزمره مورد استفاده قرار می گیرد.

برنامه های واقعیت افزوده می تواند به اندازه یک نوشتار ساده یا به عنوان یک دستورالعمل در مورد نحوه انجام یک کار باشد. آنها می توانند ویژگی های خاصی را برجسته کنند، متوجه شوند و داده های قابل دسترسی و به موقع را ارائه دهند.

برنامه های کاربردی تلفن همراه و کسب و کار، از پر رونق ترین برنامه های واقعیت افزوده هستند. نکته کلیدی این است که اطلاعات ارائه شده به لحاظ موضوع بسیار مهم و مرتبط با آنچه شما می خواهید انجام دهید است.

انواع دسته بندی ها واقعیت افزوده (AR)

چند دسته از فن آوری واقعیت افزوده وجود دارد، هر کدام با تفاوت های مختلف در اهداف خود و موارد کاربرد آن.در زیر ما انواع مختلف فن آوری هایی را که واقعیت افزوده را تشکیل می دهند را برای شما توضیح داده ایم:

واقعیت افزوده مبتنی بر نشانگر (Marker Based Augmented Reality)

واقعیت-افزوده-مبتنی-بر-نشانگر
واقعیت-افزوده-مبتنی-بر-نشانگر

واقعیت افزوده مبتنی بر نشانگر (همچنین به نام تشخیص تصویر) از یک دوربین و نوعی نشانگر بصری مانند یک کد QR / 2D استفاده می کند تا نتیجه را فقط هنگامی که نشانگر توسط یک خواننده حساس باشد، ایجاد کند. برنامه های مبتنی بر نشانگر با استفاده از یک دوربین در دستگاه برای تشخیص یک نشانگر از هر جسم دنیای دیگر است.

اما الگوهای ساده (مانند یک کد QR) به عنوان نشانگرها استفاده می شود، زیرا آنها می توانند به راحتی شناسایی شوند و نیازی به پردازش زیاد برای خواندن ندارند. موقعیت و جهت گیری نیز محاسبه شده است، که در آن برخی از انواع محتویات و یا اطلاعات نشانگر را پرتاب می کند.

۱- واقعیت افزوده بدون نشانه گر ( Markerless Augmented Reality )

واقعیت-افزوده-بدون-نشانه-گر
واقعیت-افزوده-بدون-نشانه-گر

به عنوان یکی از برنامه های کاربردی گسترده ای که از واقعیت افزوده استفاده می شود، بدون نشانه گر (همچنین به نام مبتنی بر موقعیت ، مبتنی بر GPS یا GPS) واقعیت افزوده شده است، از GPS، قطب نمای دیجیتال، سرعت سنج یا شتاب سنج استفاده می کند که در دستگاه برای ارائه اطلاعات بر اساس موقعیت مکانی شما است.

نیروی قوی پشت تکنولوژی واقعیت افزوده بدون نشانه گر، دسترسی وسیع گوشی های هوشمند و ویژگی های تشخیص موقعیت مکانی آنها است. این بیشتر برای نقشه برداری مسیرها، پیدا کردن کسب و کارهای نزدیک و سایر برنامه های کاربردی تلفن همراه محور استفاده می شود.

۲- واقعیت افزوده بر اساس پیش بینی (Projection Based Augmented Reality)

واقعیت-افزوده-مبتنی-بر-پروژکتور
واقعیت-افزوده-مبتنی-بر-پروژکتور

طراحی واقعیت افزوده مبتنی بر پروژکتور با طراحی نور مصنوعی بر روی سطوح دنیای واقعی کار می کند. برنامه های واقعیت تقویت شده مبتنی بر پروژکتور، برای تعامل انسان با فرستادن نور به یک سطح دنیای واقعی است. تشخیص تعامل کاربر با تمایز بین یک پیش بینی مورد انتظار و طرح ریزی تغییر یافته انجام می شود.

یکی دیگر از برنامه های جالب پروژکشن مبتنی بر واقعیت افزوده از تکنولوژی لیزر پلاسما برای طراحی یک هولوگرام سه بعدی (۳D) تعاملی به داخل هوا استفاده می کند.

۳- تکیه بر واقعیت تکمیل شده (Superimposition Based Augmented Reality)

تکیه-بر-واقعیت-تکمیل-شده
تکیه-بر-واقعیت-تکمیل-شده

تکثیر بر اساس واقعیت تقویت شده یا به طور جزئی یا به طور کامل جایگزین دید اولیه از یک شی با یک دیدگاه تازه تکمیل شده از همان شی. در واقعیت تقویت شده مبتنی بر تکیه، تشخیص جسم نقش مهمی ایفا می کند، زیرا برنامه نمی تواند جایگزین نمای اصلی با یک افزوده شود، در صورتی که نمی تواند تعیین کند که چه جسمی است.

یک نمونه قوی از مصرف کننده به عنوان یک واقعیت افزوده مبتنی بر سوپروایزر می تواند در کاتالوگ مبلمان واقعی واقع در Ikea یافت شود. با دانلود یک برنامه و اسکن صفحات انتخاب شده در کاتالوگ چاپی یا دیجیتال، کاربران می توانند با استفاده از واقعیت افزوده، مبلمان مجازی ikea را در خانه خود قرار دهند.

چگونه واقعیت افزوده (AR) کار می کند؟

برای درک چگونگی کارکرد تکنولوژی واقعیت افزوده، ابتدا باید هدف خود را درک کنید؛ اشیاء کامپیوتری را به دنیای واقعی بیاورید، که تنها کاربر می تواند آن را ببیند.

در بیشتر برنامه های واقعیت افزوده، کاربر هر دو نور مصنوعی و طبیعی را می بیند. این کار با پوشیدن تصاویر پیش بینی شده در بالای یک جفت عینک دیده می شود که به تصویر و اشیاء مجازی تعاملی اجازه می دهد تا در بالای دید کاربر دنیای واقعی لایه شود.

دستگاه های واقعیت افزوده اغلب مستقل هستند، به این معنی که بر خلاف هدست های Oculus Rift یا HTC Vive VR، آنها کاملا غیرقابل وصل شدن هستند و نیازی به کابل یا رایانه های رومیزی ندارند.

چگونه دستگاه های واقعیت افزوده کار می کنند؟

واقعیت افزوده را می توان در انواع مختلفی از نمایش ها، از صفحه نمایش ها و مانیتور ها، به دستگاه های دستی یا عینک ها نمایش داد. google glass و دیگر صفحه نمایش های سر (HUD) واقعیت افزوده را به طور مستقیم بر روی صورت شما قرار می دهند، معمولا به شکل عینک هستند.

دستگاه های دستی نمایشگرهای کوچکی را که در دست کاربران قرار می گیرند، از جمله گوشی های هوشمند و رایانه های لوحی استفاده می کنند. همان طور که فن آوری های واقعی همچنان به پیشرفت ادامه می دهند.

دستگاه های واقعیت افزوده به تدریج نیاز به سخت افزار کمتری دارند و از چیزهایی مانند لنزهای تماسی و صفحه نمایش مجازی شبکیه استفاده می شود.

عناصر کلیدی برای دستگاه های واقعیت افزوده

سنسورها-و-دوربین-ها-در-دستگاه-های-واقعیت-افزوده
سنسورها-و-دوربین-ها-در-دستگاه-های-واقعیت-افزوده

۱- سنسورها و دوربین ها

سنسورها معمولا در خارج از دستگاه واقعیت افزوده قرار می گیرند و همکاری های واقعی دنیای کاربر را جمع می کنند و آنها را پردازش و تفسیر می کند. دوربین های دیجیتال نیز در بیرون دستگاه قرار می گیرند و به صورت بصری برای جمع آوری اطلاعات در مورد اطراف آن ها اسکن می کنند.

این دستگاه ها اطلاعاتی را که اغلب تعیین می کنند که در آن اشیاء فیزیکی در اطراف قرار گرفته اند، می گیرند و سپس یک مدل دیجیتال را برای تعیین خروجی مناسب آماده می کنند. در مورد مایکروسافت هولنز، دوربین های خاصی برای انجام وظایف خاص مانند حس و اندازه گیری عمق وجود دارد.

دوربین های سنجش عمق در کنار هر دو طرف دستگاه “محیط اطراف دوربین” کار می کنند. یکی دیگر از انواع معمول دوربین، یک دوربین استاندارد چند مگاپیکسلی است (مشابه آنچه که در گوشی های هوشمند استفاده می شود) برای ضبط تصاویر، فیلم ها و گاهی اطلاعات برای کمک به افزایش دریافت اطلاعات.

۲- پروژکتور

در حالی که “واقعیت افزوده مبتنی بر پروژکتور” یک دسته بندی در خود است، ما به طور خاص اشاره به یک پروژکتور مینیاتوری که اغلب در موقعیت های جلو و عقب در هدست های واقعیت افزوده wearable وجود دارد داریم. پروژکتور اساسا می تواند هر سطح را به یک محیط تعاملی تبدیل کند.

همان طور که در بالا ذکر شد، اطلاعاتی که توسط دوربین ها برای بررسی جهان اطراف مورد استفاده قرار می گیرد، پردازش شده و سپس روی یک سطح در مقابل کاربر قرار می گیرد؛ که می تواند مچ دست، دیوار یا حتی یک فرد دیگر باشد.

استفاده از طرح ریزی در دستگاه های واقعیت افزوده به این معنی است که املاک صفحه نمایش در نهایت تبدیل به جزء مهمی می شود. در آینده، شما ممکن است نیاز به یک بازیکننده در یک بازی آنلاین در شطرنج نداشته باشید، زیرا شما قادر خواهید بود آن را در روی میز در مقابل شما بازی کند.

۳- در حال پردازش

دستگاه های واقعیت افزوده اساسا مینی سوپر کامپیوتر هستند که به دستگاه های پوشیدنی کوچک تبدیل شده اند. این دستگاه ها نیاز به پردازش قدرت کامپیوتر و استفاده از بسیاری از اجزای مشابه که گوشی های هوشمند ما انجام می دهند دارند.

این اجزا شامل یک پردازنده، یک پردازنده گرافیکی، حافظه فلش، رم، میکروچیپ بلوتوث / وای فای، سیستم تراکنش موقعیت یابی جهانی (GPS) و غیره هستند.

ابزار پیشرفته واقعیت افزوده، مانند مایکروسافت هولنز از شتاب سنج (برای اندازه گیری سرعت سر خود را در حال حرکت) ، یک ژیروسکوپ (برای اندازه گیری شیب و جهت گیری سر خود)، و یک مغناطیس سنج (به عنوان یک قطب نما و کشف مسیر هدایت خود را نشان می دهد) برای ارائه تجربه واقعا همه جانبه استفاده می کنند.

۴- بازتاب

آینه ها در دستگاه های واقعیت افزوده برای کمک به چگونگی چشم شما به تصویر مجازی استفاده می شود. برخی از دستگاه های واقعیت افزوده ممکن است “مجموعه ای از آینه های کوچک منحنی کوچک” (مانند دستگاه واقعیت افزوده سحر جادویی) داشته باشند و برخی دیگر ممکن است یک آینه دو طرفه ساده با یک سطح منعکس کننده نور ورودی به یک دوربین جانبی و دیگری سطح نور منعکس شده از یک صفحه نمایش جانبی به چشم کاربر داشته باشند.

در مایکروسافت Hololens، استفاده از “آینه ها” شامل دیدن لنزهای هولوگرافی (مایکروسافت به آنها به عنوان موجبرها اشاره می کند) که از یک سیستم پروژکتور نوری برای پرتاب هولوگرام به چشم شما استفاده می کند.

به اصطلاح موتور نور، نور به سمت دو لنز جداگانه (یکی برای هر چشم) است که از سه لایه شیشه ای از سه رنگ مختلف اولیه (آبی، سبز، قرمز) تشکیل شده است.

نور این لایه ها را لمس می کند و سپس به زاویه، شدت و رنگ خاصی وارد چشم می شود و یک تصویر نهایی کامل در شبکیه چشم ایجاد می کند. صرف نظر از روش، تمام این مسیرهای انعکاس یک هدف مشابه دارند که کمک می کند هماهنگی تصویر با چشم کاربر بر قرار شود.

چگونه واقعیت افزوده کنترل می شود؟

دستگاه های واقعیت افزوده اغلب با لمس یک پد یا دستورات صوتی کنترل می شوند. پد لمسی اغلب در جایی در دستگاه است که به راحتی قابل دسترسی است. آنها با تغییرات فشاری که یک کاربر به یک نقطه خاص وارد می کند یا یک نقطه خاص را می کشد، کار می کنند.

دستورات صوتی بسیار شبیه نحوه عملکرد گوشی های هوشمند ما هستند. یک میکروفون کوچک بر روی دستگاه، صدای خود را انتخاب می کند و سپس یک ریزپردازنده دستورات را تفسیر می کند. دستورات صوتی، مانند کسانی که در دستگاه واقعیت افزوده Google Glass ، از لیست دستوراتی که می توانید استفاده کنید، برنامه ریزی می شوند.

در Google Glass، تقریبا همه آنها با “OK ، Glass” شروع می شوند، که عینک های خود را هشدار می دهد که فرمان به زودی دنبال می شود.
به عنوان مثال، “OK ، Glass ، take a picture” فرمان را به ریزپردازنده ارسال می کند تا عکسی از آنچه که در آن هستید را بگیرد.

استفاده از واقعیت افزوده در پزشکی و سلامت

یک نمونه قوی استفاده از واقعیت افزوده در زمینه مراقبت های بهداشتی است. از یک نظارت معمولی، به یک روش جراحی پیچیده، واقعیت تکمیل می تواند منافع و کارآیی بسیار زیادی را برای هر دو بیمار و حرفه ای بهداشت و درمان ارائه دهد.

بگذارید بیشتر توضیح بدهم؛ تصور کنیم که در یک عمل جراحی پزشک از یک هدست واقعیت افزوده استفاده می کند. دکتر در طول این روش برای مواردی مانند نمایش چک لیست جراحی و نمایش علائم حیاتی بیمار به صورت داشبورد استفاده خواهد کرد.

واقعیت-افزوده-در-پزشکی-و-سلامت
واقعیت-افزوده-در-پزشکی-و-سلامت

واقعیت افزوده کمک می کند تا فناوری های جراحی حرفه ای ها را با فراهم آوردن چیزهایی از قبیل رابط ها به دستگاه های پزشکی در اتاق عمل، راهنمایی مبتنی بر پوشش گرافیکی، ضبط و آرشیو روش ها، فید زنده برای کاربران از راه دور و دسترسی سریع به پرونده های بیمار کمک نمایند.

آنها همچنین می توانند تصاویر تولید شده کامپیوتر را بر روی هر بخشی از بدن برای درمان پیش بینی کنند یا می توانند با تصاویر واقعی در حال اسکن ترکیب شوند.

مزایای استفاده از واقعیت افزوده عبارتند از کاهش احتمال وقوع تاخیر در جراحی ناشی از عدم آشنایی با شرایط جدید یا قدیمی، کاهش خطا در انجام روش های جراحی و کاهش خطر ابتلا به آلودگی اگر دستگاه به جراحان اجازه دسترسی به اطلاعات را بدون نیاز به دستکش ها (یعنی دست آزاد) را برای بررسی ابزار و داده ها را بدهد.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

3 × four =