هي التكنولوجيا القائمة على إسقاط الأجسام الأفتراضية والمعلومات في بيئة المستخدم الحقيقة لتوفر معلومات إضافية أو تكون بمثابة موجه له ، على النقيض من الواقع الأفتراضي القائم على إسقاط الأجسام الحقيقة في بيئة افتراضية . يستطيع المستخدم التعامل مع المعلومات والأجسام الأفتراضية في الواقع المعزز من خلال عدة أجهزه سواء أكانت محمولة كالهاتف الذكي أو من خلال الأجهزة
التي يتم إرتداؤها كالنظارات ، والعدسات اللاصقة جميع هذه الأجهزة تستخدم نظام التتبع الذي يوفر دقة بالإسقاط ، وعرض المعلومة في المكان المناسب مثل نظام تحديد المواقع العالمي ، الكاميرا والبوصلة كمدخلات يتم التفاعل معها من خلال التطبيقات .
نشأتها
ـــــــــــــــــــــــــــ
تعود بداياتها إلى عام 1966 حيث قام البروفسيور إيفان سذرلاند بإختراع نظارات تسقط الأشكال ثلاثية الأبعاد ذات إظهار سلكي في البيئة الحقيقة للمستخدم . كانت بدايات ظهور الأجهزة المحمولة والهواتف في الفترة ما بين عام 1970 - 1980 مما شكل نهضة في الحوسبة القابلة للإرتداء " حاسب ملبوس " . قام كل من كوديل ومزيل . في عام 1990 بتطوير تكنولوجيا تتيح إسقاط مواقع الوصلات الكهربائية داخل المباني . قامت مجموعة من الباحثون بعمل نظام في عام 1992 لتوجيه القوات الجوية الأمريكية عرف باسم " Virtual Fixtures " يقوم بإسقاط حروف كبيرة على الأسطح للأستدلال على مواقع هبوط الطائرات .
مستقبل الأجهزة في الواقع المعزز
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
التطور في الأجهزة سواء أكانت محمولة أو قابلة للإرتداء له دور كبير في رسم مستقبل الواقع المعزز وتحسين تفاعل المستخدم مع تطبيقاته
* الهواتف الذكية *
تحتوي البنية التحتية التي تحتاجها تطبيقات الواقع المعزز من مجسّات وأيضاً تقنيات كمحدد المواقع العالمي GPS والبوصلة و Vibrating motor والمسارع ، الكاميرا . للهواتف الذكية دور بارز في مستقبل الواقع المعزز حيث وجد أن معظم الأشخاص يقومون بتحميل التطبيقات على هواتفهم الذكية سواء أكانوا خبراء في هذا المجال أو لا حيث قدر الباحثون عدد التطبيقات التي سوف يتم تنزيلها بحلول 2017 إلى 268,69 بليون تطبيق مقارنة مع عام 2014 حيث بلغ حجم التنزيل حوالي 138,89 بليون تطبيق ليكون ذلك دليل على أن مستقبل الواقع المعزز سيكون من خلال تطبيقات الهواتف الذكية .
* العرض الإفتراضى الشبكى *
هي ألية تقوم على إستخدام بالرسوميات نقطية كما في التلفاز مباشرة على شبكية عين المستخدم . مراحل هذه الألية تبدأ بتوليد إشعاع ضوئي لتضمينه بناء على كثافة الصورة ليتم المسح وتغيير المواقع لتطابق مواقعيها لى الشبكية ليتم إسقاط الطيف البصري الناتج على شبكية عين المستخدم نيتجة هذه العملية تباين ، ودقة عالية للصور بالنسبة للشاشة التي سيتم إسقاطها ، الذي من شأنه تقليل الوقت اللازم لقراءة النصوص وخاصة في التطبيقات التي تحتاج إلى وضوح عال كالملاحة الفضائية ، والجراحة الطبية .
* العدسات اللاصقة *
تستخدم العدسات مبدأ الإسقاط من خلال إستخدام المرايا العاكسة كشاشات الكريستال السائلة و LED و رقائق السليكون المؤكسدة . ولعل أهم تجربة في هذا المجال عندما قامت مجموعة من الباحثين من جامعة واشنطن . ببناء عدسات لاصقة صمام ثنائي
هذه العدسات سوف تستخدم بعدة طرق كمترجم ، وفحص حالة المستخدم الصحية من خلال مراقبة مستوى السكر بالدم ، وأيضاً في نظام الملاحة .
.
الواقع المعزز وردود الفعل الحسية
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
إضافة ردود الأفعال الحسية للواقع المعزز ، وعدم الأكتفاء بإسقاط الأجسام الأفتراضية وحسب له أهمية كبيرة في زيادة تفاعل المستخدم مع التطبيقات المختلفات . إن دمج ردود الفعل الحسية مع الواقع المعزز يعتبر من أهم التحديات حيث أ، العمل على هذا الأمر مازال بالطور التمهيدي ، وفي المستقبل سوف يطرح عدد من التحديات .
* ردود الفعل اللمسية *
ردود الفعل اللمسية قائمة على توفير إتصال فيزيائي مع الأجسام الإفتراضية التي يتم اسقاطها في البيئة الحقيقية لذلك فإن هذا الدمج يلزمه معاير ودقة عالية لزيادة تفاعل المستخدم معها . يعتبر جهاز الأهتزاز من أهم الأجهزة المستخدمة لتحسين و إضافة الإدراك اللمسي . إن ردود الفعل اللمسية مع الواقع المعزز يمكن تطبيقها في عدة نواحي للتعرف على ماهية المواد أو لإجبار المستخدم على إتباع أوامر معينة . سابقاً تم إستخدام تكنولوجيا الإهتزازات لزيادة وتقليل خشونة المواد ، وبالتالي فإن هذا ممكن أن يطبق للتعرف على خصائص الأجسام الأفتراضية وهيئتها الخارجية ومكونتها على سبيل المثال واحدة من التطبيقات المستخدمة في مجال الواقع المعزز تركيب الملابس على جسم المستخدم دون الحاجة إلى إرتدائها كما في تطبيق " Virtual Dressing Room " ولكن من خلال ردود الفعل الحسية يستطيع المستخدم التعرف على نوع القماش .
قام فريق من ديزني بإصدار "Reveal " وهو واحد من التكنولوجيات التي تقوم على دمج الواقع المعزز مع الردود الأفعال اللمسية من خلال مبدأ الأهتزازات الكهربائية العكسية والذي من شأنه أن يستخدم مستقبلاً في المكتبات من خلال تمرير اليد على غلاف الكتب للأستدلال على محتواها كمثال أخر في ألة الصراف الآلي للأستدلال على كلمة السر في حال نسيان المستخدم بها ، أيضاً تمكن المكفوفيين الأستدلال على الطريق من خلال ملامس الأسطح .
* ردود الفعل السمعية *
للصوت أهمية كبيرة في الأتصال والتواصل والإدراك . يحاول الواقع المعزز دمج ردود الفعل السمعية من خلال تحريك الأجسام الأفتراضية لزيادة التفاعل ، وكثير من تقنيات الصوت الحديثة كالصوت ثلاثي الأبعاد 3D Sound والصوت المكاني Spatial Sound لزيادة الدقة في الأستدلال على مصدر الصوت وبالتالي زيادة التفاعل .
* ردود الفعل المتعلقة بحاسة الشم والتذوق *
حاسة يمكنها أن تلعب دور في الواقع المعزز عن طريق دمجها مع حاسة التذوق ، ولعل أكثر تجربة مشهورة في هذا المجال "Augmented Reality Flavor " حيث الأستعانة بمضخة باعثة للروائح ونظارات تعمل على تركيب صور لبسكويت بأطعمة مختلفة للتحكم بحاسة التذوق للمستخدم الذي من شأنه الأستفادة منه للتحسين حاسة التذوق لدي كبار السن .
الإستثمارات بالواقع المعزز
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تكنولوجيا الواقع المعزز جذبت كبرى شركات تكنولوجيا المعلومات والتواصل الأجتماعي . جميع هذه الشركات تسعى بشكل حثيث إلى تزويد المستهلك بتكنولوجيا يكون لها دور أساسي في حياته وبالتالي بدأت كل من هذا الشركات بعمل بحوث حثيثة على هذه التكنولوجيا ، وتخصيص مبالغ لدعم هذه البحوث مما فتح باب التنافس على مصرعيه حتى يكون لكل واحدة منهن دور ريادي و مميز في هذا المجال نتيجة لذلك قامت معظم هذه الشركات بعض فيديوهات توضح فيها المستقبل بوجود تكنولوجيا الواقع المعزز ومن هذه الشركات :
* شركة جوجل : أستثمرت بالواقع المعزز من خلال شركة "Magic Leap" هذه الشركة تعمل على ترسيخ مفهوم جديد في الواقع المعزز وهو الواقع السينمائي الذي من
* شركة آبل *
* شركة مايكرسوفت : قامت بتصميم نظارات " Holo Lens " وهي نظارات ذكية
بالرغم من أن الواقع المعزز مازال غير بارز في الوقت الراهن إلا أن التطور السريع والتقدم في مجال المكونات المادية كل ذلك من شأنه أن يشكل نهضة للواقع المعزز ، وتقديم منتجات تكون يومية الأستخدام ، وأن يفتح الباب على مصرعيه للمنافسة بين كبرى الشركات .
مستقبل الواقع المعزز
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يسعى الباحثون في هذا المجال أن يكون مستقبل تطبيقات الواقع المعزز أكثر متانة ، وأكثر جذباً لجمهور المستخدمين ، وأن يشمل مناحي الحياة المختلقة .
* مستقبل الواقع المعزز في التعليم *
مما لا شك فيه أ، التعلم من خلال الممارسة ذا فعالية أكثر من طرق التعليم المختلفة من قراءة وكتابة . وبذلك يمكن للواقع المعزز أن يشارك بشكل قوي في هذا المجال ، وأن يدخل إلى الغرف الصفية الذي من شأنه أن يكون حافزاً للتعلم ، و زيادة التركيز . طبيعية الواقع المعزز من خلال عرض الأجسام الأفنراضية في البيئة الحقيقية للطلاب من شأنه أن يؤتي أكله في تحسين أداء الطلاب وزيادة تفاعلهم . وعلاوة على ذلك توفر لهم الفرصة لرؤية الصور ثلاثية الأبعاد وتحريكها ، والتفاعل معها من خلال كتب مصممة لذلك .
الواقع المعزز يساهم في العديد من الأبحاث العلمية ، وخصوصياً التي لا يمكن التعامل معها بطريقة تقليدية على سبيل المثال لعمل التفاعلات الكيميائية لمساق الكيمياء ، الواقع المعزز وفر الإمكانية لأستخدام مواد إفتراضية وخلطها ورؤية النتائج في الغرف الصفية دون الحاجة لوجود هذه المواد أو المختبرات . علم الفضاء واحد من أهم المجالات التي يمكن أن يطبق فيها الواقع المعزز لما يحتويه من غموض وعدم توفر البينة التحتية للرصد من مراصد فلكية وخصوصاً في العالم العربي ، ليتم بذلك الأستعانة بتطبيقات الواقع المعزز لعرض الكواكب والمجرات على الأجهزة المحمولة كالهواتف الذكية التي يتوافر فيها GPS لتحديد موقع المستخدم و البوصلة ولتحديد إتجاه المستخدم والمسارع لتحديد الإرتفاع ، نظام العالمي لتحديد الوقت جميع هذه العناصر الأربعة تعمل فيما بينها عن طريق سلسلة من العمليات وحسابات لتحديد وجهة المستخدم ليتم بعد ذلك عرض المجرات و الكواكب . لعل أبرز تطبيق على هذا المجال هو مرافبة السماء " Gazing Star " .
تطبيق الواقع المعزز في التعليم مازال يواجه عدة تحديات ألا وعى عرض محتويات تعليمية يحتاج خبراء فنيين وكما أن الأستثمار في هذا المجال مكلف ويحتاج إلى أجهزة متطورة من كاميرات وجهاز عرض ويحتاج إلى خبراء لإصلاح أية أعطال . أضافة إلى ذلك أن الواقع المعزز مازال غير دقيق في عرض الأجسام في المكان والوقت المناسب .
* مستقبل الواقع المعزز في العناية الصحية *
في المجال الطبي دخل الواقع المعزز كأداة تدريبية وتصورية في العمليات الجراحية حيث يجمع المعلومات ثلاثية الأبعاد للمريض و بعرضها في البيئة الحقيقية من خلال عدة مجسات مثلاً كمجسات تصوير الرنين المغناطيسي حيث تعطي أشعة أكس فوق المريض.
تكنولوجيا الواقع المعزز لها مستقبل واعد في الجراحة الطبية عن طريق إستبدال الشقوق
* الواقع المعزز في مجال الألعاب *
اللاعبون دائماً ما لديهم ذلك الهاجس لتجربة كل تكنولوجيا جديدة مثل أكس بوكس و بلاي ستيشن . في الواقع أن يبدو أن الواقع المعزز شارك بشكل فعال في هذا المجال حيث سمح لاعبين باللعب في الواقع من خلال النظارات ومشاركة تجاربهم مع الأخرين مثل لعبة الحرب الشاملة " Total War game " التي سوف تكون متوفرة على "Microsoft HoloLens ".
الواقع المعزز له سوقه في مجال الألعاب ويسعى دائماً للتطور ليجذب أكبر عدد ممكن من اللاعبين . كل هذا يطرح عدداً من التساؤلات بما يتعلق بمشكلة الإدمان على هذا النوع
* الواقع المعزز في مجال التجارة الإلكترونية *
الواقع المعزز سيحدث نقلة نوعية في هذا المجال من خلال السماح للمستهلك بتجربة المنتج قبل شرائه . على سبيل المثال : في تطبيق "TryLive " أصبح من الممكن للمستهلك أن يفحص مظهر النظارات وحجمها عليه قبل أن يقبل على شرائها إلكترونياً .
المحددات والمعوقات أمام إستخدام الواقع المعزز
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
هناك بعض المحددات أمام بروز تكنولوجيا الواقع المعزز ومن هذه التحديات و بعض الحلول المقترحة لها
* نظام التتبع والإتصالات الضوئية المرئية *
هنالك بعض المحددات التي تواجهها تكنولوجيا GPS تتعلق بالإستخدام الداخلي داخل المباني حيث أن بعض الحلول المقترحة هو إستخدام تقنية الإتصالات الضوئية المرئية هذه تقنية طورت لتستخدم كنظام تتبع داخل المباني للإستغناء عن إستخدام GPS.
الإتصالات الضوئية المرئية تستخدم مجموعة من الصمامات الثنائية الباعثة للضوء لنقل المعلومات ، ويعمل حساس الصورة على إستقبال موجات الضوء . كما يحتوي هذا النظام على كاميرا وجهاز كمبيوتر محمول لأستشعار أماكن الصمامات الثنائية الباعثة للضوء ، وفك شفرة الإشارات الضوئية . ولتسهيل تمييز الصمامات ثنائية الباعثة للضوء يتم إعطاء كل واحدة منها عنوان فريد ID
هذا النظام له ميزات عدة حيث أنه يستفيد من البينة التحتية المتوفرة لوجود هذه الأضواء مما يقل تكاليف إنشاء بنية جديدة أو طاقة أضافية .
* الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للإرتداء *
معظم تطبيقات الواقع المعزز على الهواتف الذكية تؤدي إلى إستنزاف بطارية الجهاز حيث أنها تحتاج إلى عمليات ومعالجات معقدة . علاوة على ذلك فإن الهواتف الذكية لها شاشة صغيرة الحجم مما يقلل من التفاعل مع تطبيقات الواقع المعزز .
جميع هذه المحددات أدت للأتجاه نحو الأجهزة القابلة للأرتداء كالنظارات والعدسات اللاصقة التي من شأنها غمر المستخدم بالأجسام الأفتراضية الأمر الذي يؤدي إلى زيادة تفاعل المستخدم ولكنها بذات الوقت قد تؤدي إلى أوجاع بالرأس كما هو الحال مع نظارات جوجل .
* الخصوصية والواقع المعزز *
لعل أهم المعضلات التي سوف تواجهها تكنولوجيا الواقع المعزز هو الخصوصية . كما هو معلوم فإن معظم الأشخاص لديهم حساب على مواقع التواصل الإجتماعي كالفيس بوك والتويتر ويميل معظمهم إلى رفع صورهم الشخصية مما يشكل قاعدة بيانات واسعة . حيث قدر الباحثون عدد الصور التي يتم رفعها على الفيس بوك في عام 2010 إلى 2.5 بليون صورة وتكمن المشكلة عند إستخدام قاعدة البيانات الضخمة مع برامج تحليل الصور من خلال تطبيقات الواقع المعزز مما يؤدي إلى التعرف على الأشخاص منذ اللقاء الأول و بالتالي يستطيع الغرباء التعرف على هوية أي شخص مما يؤثر على الخصوصية و الشعور بالأمان .
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
إليكم هذا الفيديو يحكي لكم عن طبيعة الواقع المعزز (AR)
