واقعیت مجازی چیست؟

تاریخچهٔ واقعیت مجازی

در سال ۱۹۳۵، نویسندهٔ علمی تخیلی آمریکایی یعنی استنلی جی. وینباوم (Stanley G Weinbaum) در داستان کوتاهی به نام Pygmalion’s Spectacles، چیزی شبیه به واقعیت مجازی را توصیف کرده بود.

از آن زمان به بعد، چندین دهه است که دانشمندان در مورد تحقق واقعیت مجازی تحقیق می‌کنند؛ از اولین سیستم Virtual Reality قابل نصب روی سر در اواخر دههٔ ۱۹۶۰ گرفته تا اولین محصول تجاری در دههٔ ۱۹۸۰. فیلمی به نام مرد چمن‌زن (The Lawnmower Man) محصول سال ۱۹۹۱ نیز بخش‌هایی از ادراک امروزی نسبت به واقعیت مجازی را شکل داده است.

اما رؤیای واقعیت مجازی از سال ۲۰۱۰ به حقیقت تبدیل شده است؛ وقتی نوجوان آمریکایی به نام Palmer Luckey اولین نمونه‌ی آزمایشی از یک هدست Virtual Reality را ساخت که در نهایت به Oculus Rift تبدیل شد. دو سال بعد، او با راه اندازی کمپین سرمایه‌گذاری ۲۵۰ هزار دلاری، این محصول را تجاری کرد. دو سال پس از آن، مارک زاکربرگ، مدیرعامل فیس‌بوک، شرکت Rift را به قیمت ۲ میلیارد دلار خرید.

از آن زمان به بعد شرکت‌های زیادی وارد عرصهٔ رقابت شده‌اند؛ از HTC Vive و پلی‌استیشن سونی گرفته تا هدست‌های مبتنی بر اسمارت‌فون مثل Samsung’s Gear VR و Google Cardboard.

در حال حاضر صدها توسعه‌دهنده در حال ساخت بازی‌ها و اپلیکیشن‌های واقعیت مجازی هستند و فیلم‌سازان، پتانسیل‌های این فناوری برای ساخت انیمیشن و مستند را بررسی می‌کنند. فیس‌بوک و یوتیوب نیز با معرفی ویدئوهای ۳۶۰ درجه وارد دنیای واقعیت مجازی شده‌اند.

تجهیزات لازم برای تجربهٔ دنیای واقعیت مجازی

مهم‌ترین تجهیزات یا اصلی‌ترین بخش برای تجربهٔ واقعیت مجازی، هدست یا عینک واقعیت مجازی است؛ وسیله‌ای شبیه به یک عینک محافظ که مقابل چشم قرار می‌گیرد و اطراف آن را پوشش می‌دهد.

این هدست یا عینک‌ها دو تصویر از زاویه‌های متفاوت را به چشم‌ها نمایش می‌دهند و به همین دلیل وقتی آن را روی سر می‌گذارید تصویری سه بعدی می‌بینید.

هدست‌های گران‌تر و باکیفیت‌تر را برای اجرای بازی‌ها و اپلیکیشن‌ها باید به یک کامپیوتر وصل کنید درحالی‌که مدل‌های ارزان‌تر را می‌توانید با گوشی‌هایی که به جلوی هدست متصل می‌شوند، استفاده کنید.

لوازم جانبی اختیاری دیگری هم مثلاً کنترل‌کننده‌های دستی و تردمیل‌ها وجود دارد که همگی برای تقویت تجربهٔ شبیه‌سازی شده از حضور در دنیایی دیگر، طراحی شده‌اند. کنترل‌کننده‌های دستی حرکات واقعی شما را به هر بازی یا برنامه‌ای که استفاده می‌کنید منتقل کرده و آن را به شکل مجازی به تصویر می‌کشند.

با این ستاپ‌ها یا تجهیزات می‌توانید یک تجربه کاملا مشابه واقعیت از دنیای مجازی داشته باشید.

واقعیت مجازی چطور کار می‌کند؟

واقعیت مجازی با کمک نمایشگرهایی که روی سر نصب می‌شوند و به شکل هدست طراحی شده‌اند، یک کامپیوتر، اسمارت‌فون یا کنسول که بتواند دنیای سه‌بعدی را با رهگیری داده‌های ورودی بسازد، شکل می‌گیرد. داده‌های ورودی ممکن است حرکات دست و سر یا حتی صدای کاربر باشند.

در حال حاضر چندین برند هدست واقعیت مجازی و تجهیزات اجرای آن در بازار وجود دارد که عبارت‌اند از Oculus، HP، HTC و PlayStation.

شرکت‌های بزرگ به دنبال این هستند که بازار بزرگتری از واقعیت مجازی را به دست بگیرند. حتی ایده‌هایی مطرح می‌شود که عینک‌های ساخته شود تا بتوانید جلسات خودتان را به صورت واقعیت مجازی برگزار کنید.

دستگاه‌های واقعیت مجازی ارزان‌تر، از گوشی هوشمند برای نمایش محتوای VR استفاده می‌کنند. به این صورت که اپلیکیشن مخصوص واقعیت مجازی تصویری از وسط نصف شده را پخش می‌کند و گوشی را داخل هدست جلوی لنزها قرار می‌دهید. البته دیوایس‌های مجزا و بدون سیم مانند Oculus Quest 2 هم وجود دارند که بدون نیاز به تلفن هوشمند یا رایانه‌های شخصی مخصوص بازی، تجربه بهتری از VR ارائه می‌دهند.

Quest 2 قادر به اجرای بازی‌هایی است که روی PC دیده‌اید و افت کیفیت قابل‌توجهی ندارد. اگر Oculus Quest 2 را با استفاده از کابل Oculus Link (USB-C) وصل کنید می‌تواند بازی‌های PCVR را هم اجرا کند. شرکت سازنده این دیوایس، در حال کار روی بی‌سیم کردن آن است.

این تنها بخشی از دیوایس‌های تجربهٔ واقعیت مجازی است و فناوری‌های بیشتری برای ایجاد تجربه‌ای کاملاً فراگیر وجود دارد یا در حال ساخت است و بسیاری از شرکت‌ها به دنبال پیشرفت در این زمینه هستند. به‌عنوان‌مثال، لنزهایی برای تغییر شکل تصاویر به یک تصویر سه‌بعدی برجسته وجود دارد.

از نظر ردیاب‌های ورودی، تغییرات مختلفی در طول زمان ایجاد شده است و همه آن‌ها به دنبال ایجاد دنیایی کاملاً شبیه واقعیت هستند. دیوایس‌های مختلف، برای دستیابی به این هدف از ابزارهای متفاوتی استفاده می‌کنند؛ از سنسورها و LEDها گرفته تا کنترل‌کننده‌های بی‌سیم.

به‌عنوان‌مثال، هدست واقعیت مجازی Sony PlayStation VR با دریافت سیگنال‌های چند چراغ LED که در اطراف هدست وجود دارد به همراه دوربین PS4، ردیابی ۳۶۰ درجه سر را انجام می‌دهد. برخی از دیوایس‌ها در این زمینه بهتر از سایرین عمل می‌کنند و Oculus Rift یکی از بهترین مدل‌ها است.

هدست  Oculus Quest 2 دارای روش‌های ردیابی متعددی در خود دستگاه است. این هدست سنسورهای مختلفی برای ردیابی حرکت بدن و کنترلرهایی در فضای VR دارد.

برای ردیابی حرکت، از ابزارها و روش‌های مختلفی مثل دستکش‌های هوشمند یا کنترلرهای مخصوص استفاده می‌شود. هدف نهایی این است که شما احساس کنید در محیط بازی، از دست‌های خود استفاده می‌کنید.

برای بازی‌هایی که حرکات بدن شما در آن نقش مهمی دارد، ردیابی حرکات بدن بسیاری ضروری است. علاوه بر حرکات بدن، حرکات چشم هم ردیابی می‌شود. با ردیابی درست حرکات چشم، عمق میدان دقیق‌تری مشاهده و دنیایی کاملاً شبیه واقعیت را تجربه می‌کنید.

البته بسیاری از روش‌های ردیابی حرکات و حالات بدن، هنوز کاملاً جدید هستند و شرکت‌های مختلف برای توسعهٔ آنها تلاش می‌کنند.

تفاوت واقعیت مجازی و ویدیو 360 درجه

گاهی اوقات عبارت‌های «واقعیت مجازی» و «360» 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.

کاربردهای واقعیت مجازی چیست؟

Virtual Reality در حال حاضر بیشترین کاربرد را در صنعت گیم دارد. اما بدون تردید، این فناوری با پتانسیل‌های فراوانی که دارد به بازی محدود نخواهد شد. اولین هدست واقعیت مجازی یعنی Oculus Rift و PlayStation VR headsets در ابتدا برای گیمرها ساخته شدند اما همان‌طور که مارک زاکربرگ بعد از خرید Oculus VR توسط فیس‌بوک اعلام کرد، کاربرد آن فراتر از گیم خواهد بود.

مارک زاکربرگ در این باره در پستی در فیس‌بوک نوشته است:

«این تازه آغاز راه است. بعد از بازی‌، می‌خواهیم Oculus را به پلتفرمی برای بسیاری از تجربیات دیگر تبدیل کنیم. تصور کنید از یک صندلی کنار زمین از یک بازی لذت می‌برید، در یک کلاس درس با دانش‌آموزان و معلمان در سراسر جهان درس می‌خوانید یا با پزشک خود رودررو صحبت می‌کنید؛ همهٔ این‌ها فقط با یک عینک در خانه خودتان انجام می‌شود.»

به نظر می‌رسد تا چند سال آینده، شاهد کاربردهای واقعیت مجازی در زمینه‌های زیر باشیم:

واقعیت مجازی در خبرنگاری و فیلم‌سازی

صدها توسعه‌دهنده روی بازی‌های واقعیت مجازی کار می‌کنند؛ اما فعالیت‌های زیادی در زمینه‌ انواع سرگرمی‌های دیگر و رسانه‌ها نیز انجام شده است. روزنامه‌نگاران، فیلم‌سازان و مستندسازان از دوربین‌های ۳۶۰ درجه برای ثبت زوایای جدید از داستان‌ها و ماجراهای خود استفاده می‌کنند.

شرکت‌های متعددی برای تولید و توزیع مستندها و فیلم‌های واقعیت مجازی پایه‌گذاری شده‌اند. حتی شرکت‌های سنتی رسانه‌ای نیز خبرنگاری VR را قبلا در قالب پروژه‌های مختلفی تجربه کرده‌اند؛ مثلاً فیلم‌های  New York Times VR و پروژه‌ی Guardian’s 6×9 . زمانی که هزینه‌های فیلمبرداری و ویرایش تصاویر واقعیت مجازی کاهش پیدا کند، بدون تردید شرکت‌های رسانه‌ای زیادی وارد این عرصه می‌شوند.

واقعیت مجازی در شبکه‌های اجتماعی

زمانی که مارک زاکربرگ اعلام کرد که فیس‌بوک قرار است Oculus را بخرد، گفت که واقعیت مجازی می‌تواند شبکه اجتماعی بعدی باشد و بیش از یک میلیارد نفر را از سراسر دنیا به هم متصل کند. درحالی‌که نسخه فعلی نرم‌افزاری که برای این هدست‌ها ایجاد می‌شود، متضاد با این ایده به نظر می‌رسد و روی تجربه‌های انفرادی تمرکز دارد و وقتی از آن استفاده می‌کنید، شما را از آدم‌های اطرافتان جدا می‌کند.

بااین‌حال، برخی از شرکت‌ها در تلاش هستند تا واقعیت مجازی را اجتماعی‌تر کنند. Oculus نرم‌افزار  Social Beta  را راه‌اندازی کرده است که به مردم امکان می‌دهد سرویس‌های ویدئویی آنلاین Twitch و Vimeo را در یک سینمای مجازی و همراه با افراد دیگر تماشا کنند. همچنین Toybox را معرفی کرده است که نمونهٔ اولیهٔ یک اتاق اسباب‌بازی مجازی است که در آن دو نفر می‌توانند با مجموعهٔ وسیعی از اشیا با هم تعامل داشته باشند.

استارتاپ‌های فناوری نیز در حال تجربه‌کردن VR در فضای شبکه‌های اجتماعی هستند. شرکت Alt space VR در نظر دارد که امکانی فراهم کند تا کاربران با ایجاد آواتارها در دنیای مجازی خود «به روشی طبیعی‌تر از تماس تلفنی، متنی یا ویدیویی با هم در ارتباط باشند و این ویژگی برای برخی از هدست‌ها هم اکنون در دسترس است.» رقیب این پروژه یعنی vTime نیز هم‌اکنون برای Gear VR، Oculus Rift و Google Cardboard در دسترس است و به عنوان یک «شبکه اجتماعی» معرفی می‌شود که برای برقراری ارتباط با افراد با چت و مبتنی بر آواتار است.

ورزش و موسیقی

دوست دارید یک مسابقه فوتبال یا کنسرت موسیقی را در دنیای مجازی تماشا کنید؟ خوشحال باشید، چون شرکت‌های زیادی مشغول ساخت این فناوری هستند.

NextVR روی ورزش و سرگرمی تمرکز دارد و قبلاً روی مسابقات تنیس اوپن آمریکا و چندین مسابقه بوکس و همچنین یک کنسرت زنده کار کرده است. این شرکت در حال آماده‌سازی برای تولید مجموعه‌ای کنسرت موسیقی با اجرای زنده است. شرکت LiveLike پروژه‌ای دارد که در آن مسابقات ورزشی را در قالب واقعیت مجازی پخش می‌کند.

واقعیت مجازی در گردشگری

یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های فناوری VR این است که شما را در مکان‌هایی قرار می‌دهد که شاید دیدن آنها از نزدیک بعید به نظر برسد؛ مثلاً مقصدهای گران، خطرناک یا غیرقابل‌دسترس باشند.

پیش از این هم از واقعیت مجازی برای تجربه‌کردن تجربه های بی نظیر استفاده شده است؛ مثلاً صعود به اورست، گشت‌وگذار در گرند کنیون، قایق‌سواری در ونیز یا تماشای ویدئوهای ۳۶۰ درجه از گوشه و کنار دنیا که توسط شرکت GoPro منتشر شده است. سفر با واقعیت مجازی می تواند حتی فراتر از این باشد و شما را به سفری در مریخ ببرد.

پزشکی و درمان

فناوری واقعیت مجازی در صنعت بهداشت و درمان هم مورد بررسی قرار گرفته و به کار گرفته شده است. Medical Reality از واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و بازی‌ها برای آموزش دانشجویان پزشکی استفاده می‌کند. این شرکت یک برنامه‌ی جراح مجازی (Virtual Surgeon) دارد که به دانشجویان فرصت می‌دهد تا عمل جراحی را از دید یک جراح ببینند. شرکت  Osso VR نیز برنامه‌ی شبیه‌سازی جراحی را برای کارآموزان توسعه داده است که با هدست‌های Oculus Rift و HTC Vive کار می‌کند.

برخی شرکت‌ها نیز در تلاش‌اند تا با ایجاد تجربه‌های مجازی آرامش‌بخش مثلاً شبیه‌سازی کردن پرواز بر فراز ایسلند یا شناکردن همراه با نهنگ‌ها، نقشی در درمان بیماران داشته باشند.

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.