واقعیت افزوده چیست و چگونه کار می‌کند - بخش اول

واقعیت افزوده چیست ؟

واقعیت افزوده فناوری ای است که لایه هایی از اطلاعات دیجیتالی را به دید ما از واقعیت اضافه می‌کند و به نوعی آن را گسترش می دهد. برخلاف واقعیت مجازی، واقعیت افزوده یک محیط مجازی کامل نمی‌سازد تا آن را جایگزین محیط واقعی کند بلکه واقعیت افزوده به یک محیط واقعی که در حال نگاه کردن به آن هستیم، متن، صدا، تصویر و طرح های گرافیکی اضافه می کند.

به عبارتی دیگر واقعیت افزوده یعنی گسترش و تغییر دید ما از دنیای فیزیکی و واقعی، به وسیله‌ی اضافه کردن تصاویر کامپیوتری به آن.

اصطلاح واقعیت افزوده برای اولین بار در سال ۱۹۹۰ به کار رفت و در آن زمان بیشترین استفاده‌ی آن در موارد نظامی بود. با ظهور اینترنت و گوشی‌های هوشمند، موج دوم گسترش و استفاده از واقعیت افزوده شکل گرفت. اکنون برنامه های واقعیت افزوده مختلفی وجود دارد که در آنها مدل های سه بعدی مجازی در لحظه و به طور مستقیم بر روی اشیا فیزیکی اضافه یا با آن ترکیب می‌شوند.

تاریخچه مختصری از واقعیت افزوده :

واقعیت افزوده در دهه‌ی ۶۰ میلادی: در سال ۱۹۶۸ ایوان سادرلند و باب اسپرول اولین نمایشگر سربند به نام شمشیر داموکلس را ساختند که گرافیک های کامپیوتری ابتدایی در آن نمایش داده می‌شد که البته کارکردن با آن بسیار مشکل بود.

در دهه‌ی ۷۰: در سال ۱۹۷۵ مایرون کروگر “videoplace” را ساخت که یک آزمایشگاه واقعیت افزوده بود.

کامپیوتر قابل حمل آی‌تپ

در دهه‌ی ۸۰: در سال ۱۹۸۰ استیو مان اولین کامپیوتر قابل حمل به نام آی‌تپ (EyeTap) را ساخت که برای گذاشتن بر روی چشم طراحی شده بود. این دستگاه صحنه‌هایی را ضبط می کرد و افکت هایی را روی آن می‌انداخت، سپس این تصاویر به کاربری که می‌توانست با حرکت سر با آن بازی و تعامل کند، نشان ‌داده می‌شد. در سال ۱۹۸۷ داگلاس جرج و رابرت موریس نمونه‌ی اولیه ای از یک نمایشگر هدایت کننده (HUD) را ساختند. این دستگاه اطلاعات نجومی را بر روی آسمان واقعی نمایش می‌داد.

در دهه‌ی ۹۰: در سال ۱۹۹۰ اصطلاح واقعیت افزوده برای اولین بار توسط توماس کودل و دیوید میزل که محققان کمپانی هواپیمایی بویینگ بودند، استفاده شد. در سال ۱۹۹۲ لوییز روزنبرگ که عضوی از نیروی هوایی آمریکا بود، سیستم واقعیت افزوده‌ای به نام لوازم مجازی را ساخت. و در سال ۱۹۹۹، یک گروه از محققان به سرپرستی “فرانک دلگادو” و “مایک آبرناتی” یک نرم افزار تعیین مسیر و جهت یاب را ساختند که از یک دوربین در هلیکوپتر، مسیر های مناسب و اطلاعات خیابان ها را مشخص می‌کرد.

در دهه‌ی اول قرن ۲۱: در سال ۲۰۰۰ یک محقق ژاپنی به نام هیروکازو کاتو “ARToolKit” را منتشر کرد که یک کیت توسعه نرم‌افزار (SDK) متن باز بود. در سال ۲۰۰۸ شرکت ویکیتود، برنامه‌ی واقعیت افزوده‌ی “راهنمای سفر” را برای سیستم عامل اندروید عرضه کرد.

واقعیت افزوده در دهه‌ی حاضر: در سال ۲۰۱۳ گوگل، عینک گوگل را تست کرد و سپس آن را منتشر کرد. در سال ۲۰۱۵ مایکروسافت دو تکنولوژی جدید خود یعنی ویندوز هولوگرافیک و هولولنز را معرفی کرد. و در سال ۲۰۱۶ شرکت نیانتیک بازی پوکمن گو را برای گوشی های هوشمند منتشر کرد که انقلابی در صنعت بازی سازی بود و در همان هفته‌ی اول انتشار، ۲ میلیون دلار فروخت.

بازی واقعیت افزوده پوکمن گو

انواع واقعیت افزوده :

امروزه چهار مدل از واقعیت افزوده وجود دارد که عبارتند از:

واقعیت افزوده بدون نشانگر یا مارکر (markerless AR)

این مدل که با عنوان مدل موقعیت محور نیز شناخته می‌شود از جی‌پی‌اس، قطب نما، ژیروسکوپ و یک شتاب‌سنج بهره می‌گیرد تا بتواند موقعیت کاربر را شناسایی و اطلاعات مربوط به آن را بدست بیاورد. با در دسترس بودن گوشی های هوشمند، معمولا این مدل از واقعیت افزوده برای نمایش نقشه و جهت‌یابی و پیدا کردن مکان های موجود در آن محل به کار می‌رود.

واقعیت افزوده بر پایه‌ی نشانگر یا مارکر (marker based AR)

برخی به این مدل، مدل شناسایی تصویر هم می‌گویند چون در آن به یک شیء بصری خاص و یک دوربین برای اسکن آن نیاز است. این شی بصری می‌تواند هرچیزی مانند یک کد کیوآر (QR) پرینت گرفته شده یا یک علامت مخصوص باشد. در برخی موارد دستگاه واقعیت افزوده موقعیت و جهت یک نشانگر را نیز محاسبه می‌کند تا بتواند موقعیت قرارگیری محتوایی که می‌خواهد نمایش داده شود را مشخص کند. با این مدل شما می‌توانید به طور مثال عکس های یک مجله را به صورت سه بعدی تماشا کنید.

واقعیت افزوده بر پایه‌ی روی هم قرار گیری (Projection-based AR)

این مدل چیزی که کاربر می‌بیند را با یک مدل مجازی جایگزین می‌شود. در این مدل شناسایی اشیا نقشی حیاتی ایفا می‌کند و بدون آن، این مدل به طور کل غیر قابل دستیابی است. این مدل در حال حاضر در برنامه‌هایی مانند برنامه‌ی کاتالوگ فروش لوازم منزل ایکیا استفاده می‌شود که در آن به کاربر این امکان داده می‌شود تا بتواند لوازم مختلف منزل مانند مبل، میز، بوفه و… را به صورت مجازی قبل از خرید در محیط خانه‌ی خود امتحان کند.

واقعیت افزوده تصویر محور