واقعیت مجازی (Virtual Reality) چیست و چه کاربردی دارد؟

واقعیت مجازی (Virtual Reality یا VR) یک فناوری است که با استفاده از سیستم‌های کامپیوتری و تجهیزات واقعیت مجازی، تجربه‌ای تقریباً واقعی و تعاملی را برای کاربران ایجاد می‌کند(computer-simulated environment simulating physical presence in real or imagined worlds). در این فناوری، کاربران به وسیله هدست‌ها یا دستگاه‌های مشابهی که روی سر قرار می‌گیرند وارد یک محیط مجازی می‌شوند که به آن‌ها امکان احساس حضور در یک‌دنیای مجازی را می‌دهد. در این محیط مجازی، کاربران می‌توانند با استفاده از حرکات بدن و کنترلرها یا دستگاه‌های ورودی دیگر، با اشیاء و شخصیت‌های مجازی در ارتباط باشند و در آن جهان تعامل داشته باشند. تصاویر سه‌بعدی و صداهای با کیفیت بالا در این فناوری استفاده می‌شوند تا تجربه واقعی را برای کاربران فراهم کنند. در ادامه این مقاله قصد داریم شما را با این فناوری و کاربردهای آن بیشتر آشنا کنیم. 

 

واقعیت مجازی چیست؟

همانطور که به آن اشاره کردیم واقعیت مجازیVirtual Reality یا VR یک فناوری است که با استفاده از دستگاه‌های الکترونیکی و نرم‌افزارهای ویژه، کاربر را با یک محیط سه‌بعدی تحت تاثیر قرار می‌دهد که به واقعیت مجازی مشهور است. در این فناوری، کاربران با استفاده از کلاه یا عینک واقعیت مجازی، درک یک محیط واقعیت مجازی را تجربه می‌کنند که در آن می‌توانند با اشیاء و شخصیت‌های مجازی در تعامل باشند.

فناوری VR عموماً شامل سه عنصر اصلی است: دستگاه نمایش (مانند کلاه یا عینک واقعیت مجازی)، سنسورها (مانند شتاب‌سنج‌ها) برای ردیابی حرکات کاربر و دستگاه کنترل (مانند کنترلرها) برای تعامل با محیط مجازی. با استفاده از این اجزا، کاربران می‌توانند وارد یک‌دنیای مجازی شوند که به طور واقعیت‌پردازی شده به نظر می‌رسد. این فناوری در زمینه‌های مختلفی از جمله بازی‌های ویدئویی، آموزش، مجازی‌سازی محیط‌های واقعی (مانند مدلسازی ساختمان‌ها یا شهرها)، تجارت الکترونیک و حتی درمان بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. تجربه Virtual Reality به کاربران امکان می‌دهد تا در محیط‌های مجازی به صورت سه‌بعدی حرکت کنند و با اشیاء و شخصیت‌های مجازی تعامل داشته باشند، که این تجربه نزدیک به یک تجربه واقعی به نظر می‌رسد.

 

کاربردهای واقعیت مجازی چیست؟

VR  در زمینه‌های مختلفی کاربردهای گسترده‌ای دارد. در ادامه تعدادی از کاربردهای اصلی این فناوری را بررسی خواهیم کرد:

بازی‌های ویدئویی

 کاربرد اصلی و شناخته‌شده این فناوری در صنعت بازی‌های ویدئویی است. با استفاده از دستگاه‌های واقعیت مجازی، کاربران می‌توانند به صورت سه‌بعدی و در محیط‌های واقعیت‌پردازی شده بازی کنند و تجربه‌ای فراگیر و هیجان انگیزتر از بازی‌های سنتی داشته باشند.

 

آموزش 

Virtual Reality به عنوان یک ابزار آموزشی پرقدرت استفاده می‌شود. با استفاده از محیط‌های واقعیت مجازی، کاربران می‌توانند به صورت عملی مهارت‌ها و مفاهیم مختلف را آموزش ببینند. این کاربرد در زمینه‌هایی مانند آموزش پزشکی، آموزش صنعتی، آموزش پرواز و غیره بسیار مفید است.

 

مجازی‌سازی محیط‌های واقعی

 با استفاده از تکنولوژی VRمی‌توان محیط‌های واقعی را مجازی‌سازی کرده و در دسترس قرار داد. این کاربرد در زمینه‌هایی مانند طراحی معماری، مدل‌سازی ساختمان‌ها، تورهای مجازی از شهرها و جاهای تاریخی، و تجربه محیط‌های ناموجود (مانند فضا) استفاده می‌شود.

 

 

سرگرمی 

این فناوری می‌تواند تجربه سرگرمی منحصربه‌فردی را برای کاربران ایجاد کند. این شامل فیلم‌ها و سریال‌های VR، کنسرت‌ها و رویدادهای مجازی، موزه‌های مجازی و سایر فعالیت‌های سرگرمی تعاملی است.

 

پزشکی و درمان

Virtual Reality در حوزه بهبود درمان و تجربه بیمار استفاده می‌شود. مثلاً به کمک این فناوری می‌توان برای تسکین دردها، تسکین اضطراب و استرس، تمرینات توانبخشی بعد از صدمات فیزیکی و مغزی، و حتی درمان بیماری‌روانی مانند اختلالات اضطراب و فوبیاها استفاده کرد.

 

تجارت الکترونیک

 واقعیت مجازی می‌تواند تجربه خرید آنلاین را بهبود بخشد. با استفاده از این فناوری، کاربران می‌توانند محصولات را در یک فضای مجازی ببینند و با آنها تعامل داشته باشند در این فناوری به کاربران امکان چرخش، بزرگنمایی و بررسی جزئیات محصولات داده می‌شود.

این فقط چند نمونه از کاربردهای واقعیت مجازی هستند و در حقیقت محدود به آنها نمی‌شوند. با پیشرفت تکنولوژی واقعیت مجازی، قابلیت‌ها و کاربردهای آن نیز به طور پیوسته در حال گسترش و توسعه هستند.

 

تکنولوژی‌های مورد استفاده در Virtual Reality

در این فناوری تکنولوژی‌های مختلفی استفاده می‌شوند تا تجربه واقعیت مجازی را برای کاربران فراهم کنند. در ادامه به برخی از اصلی‌ترین تکنولوژی‌های مورد استفاده در واقعیت مجازی اشاره خواهیم کرد:

 

دستگاه نمایش

 دستگاه نمایش مسئول نمایش تصاویر واقعیت مجازی به کاربر است.  کلاه واقعیت مجازی ((VR Headsets و عینک واقعیت مجازی   (VR Glasses) دو دستگاه اصلی استفاده شده در این فناوری هستند. کلاه واقعیت مجازی به صورت یک سربند با سنسورهای مختلف برای تعقیب حرکات سر استفاده می‌شود و تصاویر سه‌بعدی را به چشمان کاربر منتقل می‌کند. عینک واقعیت مجازی نیز بر روی چشمان قرار می‌گیرند و تصاویر سه‌بعدی را به صورت مستقیم به چشمان کاربران نمایش می‌دهند.

 

سنسورها

 سنسورها در Virtual Reality برای ردیابی حرکات و جابجایی‌های کاربر استفاده می‌شوند. این سنسورها شامل شتاب‌سنج‌ها (Accelerometers)، ژیروسکوپ‌ها (Gyroscopes)، سنسورهای ردیابی حرکت (Motion Tracking) Sensors و سنسورهای مکانیابی (Positional Sensors) می‌شوند. با استفاده از این سنسورها، وضعیت و حرکات کاربر ردیابی می‌شود و به تصویر واقعیت مجازی اعمال می‌شود.

 

دستگاه کنترل

 دستگاه کنترل یا کنترلر (Controller) برای تعامل کاربر با محیط VRاستفاده می‌شود. این دستگاه‌ها شامل دسته‌ها، کنترلرها با حسگرهای حرکتی و دستگاه‌های ورودی دیگر می‌شوند. با استفاده از دستگاه کنترل، کاربران می‌توانند اشیاء و شخصیت‌های مجازی را به صورت تعاملی کنترل کنند.

 

نرم‌افزار و سیستم‌عامل

 نرم‌افزارهای واقعیت مجازی و سیستم‌عامل‌های مرتبط برای مدیریت و اجرای تجربه Virtual Reality استفاده می‌شوند. این نرم‌افزارها شامل نرم افزارهای گرافیکی، پردازش تصاویر سه‌بعدی، ردیابی حرکت و سنجش موقعیت کاربر و ...می‌شوند.

 

واقعیت افزوده

 در  Virtual Realityنه تنها می‌توان به تجربه واقعیت مجازی دست یافت بلکه می‌توان از تکنولوژی واقعیت افزوده (Augmented Reality) نیز استفاده کرد. در واقعیت افزوده، تصاویر و اشیاء مجازی به صورت لایه‌هایی روی دنیای واقعی پوشانده می‌شوند. برای تجربه واقعیت افزوده، از دستگاه‌هایی مانند تبلت‌ها، گوشی‌های هوشمند و عینک‌های واقعیت افزوده استفاده می‌شود.

 

تفاوت بین واقعیت مجازی و واقعیت افزوده چیست؟

واقعیت مجازی و واقعیت افزوده (Augmented Reality) که در زیان انگلیسی چنین تعریف می شود interactive experience of a real-world environment enhanced by computer-generated perceptual information، دو فناوری مجزا هستند که در تجربه کاربری مختلفی استفاده می‌شوند. این دو فناوری در روش‌هایی که از تکنولوژی رایانه و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند، تفاوت‌های قابل توجهی دارند. در زیر به برخی از تفاوت‌های اصلی بین این دو فناوری اشاره خواهیم کرد:

تعامل با محیط

 در واقعیت مجازی کاربران به صورت کاملاً غوطه‌ور در یک‌ دنیای مجازی قرار می‌گیرند. با استفاده از کلاه واقعیت مجازی یا عینک واقعیت مجازی، تصاویر سه‌ بعدی به چشمان کاربران نمایش داده می‌شوند و کاربران حس می‌کنند که درون همان دنیای مجازی حضور دارند. در واقعیت افزوده، تصاویر مجازی به صورت لایه‌هایی روی دنیای واقعی پوشانده می‌شوند و کاربران هم‌زمان با محیط واقعی تعامل دارند.

 

محدوده دید

 در Virtual Reality تمام زاویه دید کاربر توسط دستگاه نمایش پوشش داده می‌شود و کاربر تماماً درون دنیای مجازی فرومی‌رود. در مقابل در واقعیت افزوده، زاویه دید کاربر محدود به منطقه‌ای است که توسط دستگاه نمایش واقعیت افزوده پوشش داده می‌شود و بقیه دنیای واقعی را همچنان می‌توانند ببینند.

 

تعامل با محتوا

 در VR کاربران معمولاً تمام توجه خود را به دنیای مجازی معطوف می‌کنند و در حالت کلی نمی‌توانند با محتوای واقعیت اطراف خود تعامل کنند. اما در واقعیت افزوده، کاربران می‌توانند به طور همزمان با محتوای مجازی و واقعی معامله کنند و با اشیاء و اطراف خود تعامل داشته باشند.

 

کاربردها

 واقعیت مجازی در کاربردهایی مانند بازی‌های ویدیویی، تجربه سفر و تورهای مجازی، آموزش، شبیه‌سازی و واقعیت‌های مجازی پزشکی و روانشناسی استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در یک بازی واقعیت مجازی، کاربران می‌توانند به صورت واقعیت مجازی در محیط بازی حضور داشته باشند و با استفاده از کنترلرها و حرکات بدنی خود بازی را تجربه کنند. در مقابل، در واقعیت افزوده، کاربران می‌توانند مواردی مانند اطلاعات اضافی در حین دیدن تصاویر واقعی را مشاهده کنند به عنوان مثال در حین دیدن یک رستوران، می‌توانند نظرات کاربران دیگر را در مورد غذاها بخوانند.

به طور خلاصه، واقعیت مجازی و واقعیت افزوده دو فناوری متفاوت هستند که در تجربه کاربری مختلفی استفاده می‌شوند. واقعیت مجازی کاربران را به دنیای مجازی منتقل می‌کند در حالی که واقعیت افزوده محتوای مجازی را به دنیای واقعی اضافه می‌کند. هر دو فناوری کاربردهایی گسترده دارند و در صنایع مختلفی مانند بازی‌های ویدیویی، آموزش، تجربه سفر و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

کاربرد واقعیت مجازی یا همان VR برای سرگرمی

کاربرد VR در حوزه سرگرمی بسیار گسترده است و در زمینه‌های مختلفی از جمله بازی‌های ویدیویی، تجربه سفر و تورهای مجازی، سینما و پخش فیلم، ورزش و تمرینات بدنی، هنر و طراحی، موسیقی و کنسرت‌ها و غیره استفاده می‌شود. در ادامه به برخی از کاربردهای واقعیت مجازی در صنعت سرگرمی می‌پردازیم:

 

بازی‌های ویدیویی

 واقعیت مجازی به طور گسترده در صنعت بازی‌های ویدیویی استفاده می‌شود. با استفاده از کلاه واقعیت مجازی یا عینک واقعیت مجازی، کاربران می‌توانند به صورت واقعیت مجازی در محیط‌های سه‌بعدی و زیبا قرار بگیرند و بازی‌هایی را تجربه کنند که حس تعامل و حضور واقعی را در آنها تقویت می‌کند. بازی‌های واقعیت مجازی شامل بازی‌های ماجراجویی، شوتر، ورزشی، شبیه‌سازی و غیره می‌شوند.

 

تجربه سفر و تورهای مجازی

 با استفاده از Virtual Reality کاربران می‌توانند تجربه سفر به مناطق مختلف جهان را در خانه‌شان داشته باشند. این تجربه شامل بازدید از آثار تاریخی، شهرها، طبیعت، موزه‌ها و جاذبه‌های گردشگری است. همچنین تورهای مجازی به مکان‌هایی مانند فضا، اعماق دریا، جنگل‌های بکر و غیره نیز امکان‌پذیر است.

 

سینما و پخش فیلم

 با استفاده از این فناوری سینما و تجربه پخش فیلم به یک سطح جدید می‌رسد. بازخورد حسی و عمیق‌تر از طریق تجربه Virtual Reality  به تماشاگران اجازه می‌دهد تا به طور فعال در داستان فیلم شرکت کنند و به عنوان یک شخصیت داخلی در محیط فیلم حضور داشته باشند.

 

ورزش و تمرینات بدنی

 فناوری  VRدر برخی از ورزش‌ها و تمرینات بدنی نیز استفاده می‌شود. به طور مثال، با استفاده از سیستم‌های VR، می‌توانید در محیط‌های مجازی ورزشکاری، ژیمناستیک، بوکس، پیاده‌روی و دوچرخه‌سواری را تجربه کنید. این تکنولوژی می‌تواند تمرینات را جذاب‌تر و پویاتر کند و امکاناتی مانند ردیابی حرکت، بازخورد صوتی و تصویری و برنامه‌های تمرینی سفارشی را فراهم کند.

 

هنر و طراحی

 هنرمندان و طراحان می‌توانند با استفاده از Virtual Reality  اثرات سه‌بعدی و تجسمی را در آثار خود اضافه کنند. این فناوری به آن‌ها امکان می‌دهد تا در محیط‌های سه‌بعدی طراحی کنند، نقاشی انجام دهند و اثرات واقعیت افزوده را در آثار خود پیاده‌سازی کنند.

 

موسیقی و کنسرت‌ها

VRمی‌تواند تجربه کنسرت‌های زنده را بهبود بخشد. با استفاده از این فناوری، کاربران می‌توانند به صورت مجازی در محیط کنسرت حضور داشته باشند و اجرای هنرمندان را در یک فضای واقعیت مجازی تجربه کنند. همچنین می‌توانند در ایجاد و ترکیب موسیقی و صداها در محیط‌های سه‌بعدی نقش داشته باشند. این تنها چند نمونه از کاربردهای واقعیت مجازی در حوزه سرگرمی هستند و از آنجا که فناوری VR همچنان در حال توسعه است، احتمالاً در آینده بسیاری از کاربردهای جدید و خلاقانه‌تری به وجود خواهند آمد.

مزایای استفاده از واقعیت مجازی

استفاده از  Virtual Reality در بسیاری از زمینه‌ها و کاربردها مزایای زیادی دارد. در زیر به برخی از مزایای استفاده از این فناوری اشاره می‌کنیم:

1. با استفاده از فناوری VR کاربران می‌توانند به صورت کامل در محیط‌های سه‌بعدی غرق شوند. این فناوری به آنها امکان می‌دهد که حس تعامل و حضور واقعی را تجربه کنند و به جای تماشاگر بودن، به عنوان شخصیت داخلی در محیطی شبیه محیط واقعی عمل کنند.

2. Virtual Reality  به کاربران امکان می‌دهد تا تجربه‌های منحصربه‌فرد و شخصی را تجربه کنند. آنها می‌توانند به طور کامل کنترل کننده‌ی تجربه خود باشند و بر اساس نیازها و ترجیحات شخصی خود آن را سفارشی کنند.

3. این فناوری در آموزش حرفه‌ای کاربردهای فراوانی دارد. با استفاده از این فناوری، می‌توان محیط‌های آموزشی سه‌بعدی و واقعیت‌مانند ایجاد کرده و به دانش‌آموزان امکان داد تا عملکرد عملی و تجربی را بهبود بخشند.

4. واقعیت مجازی به کاربران امکان می‌دهد تا به صورت مجازی به مکان‌ها و جاذبه‌های گردشگری سراسر جهان سفر کنند. آنها می‌توانند آثار تاریخی، شهرها، طبیعت و فضا را به صورت واقعیت‌مانند تجربه کنند.

5. VRبازی‌های جذاب و فراگیری را ایجاد می‌کند. کاربران می‌توانند در بازی‌های سه‌بعدی واقعیت‌مانند شرکت کنند و حس تعامل و توانایی کنترل کردن محیط را تجربه کنند.

6. Virtual Reality در حوزه پزشکی و روانشناسی نقش مهمی دارد. از جمله کاربردهای آن می‌توان به ترک اعتیاد، درمان فوبیا و اضطراب، تمرینات توانبخشی برای بیماران بعد از صدمات جسمی و ذهنی، آموزش مهارت‌های پزشکی و جراحی و شبیه‌سازی محیط‌های پرخطر برای آموزش نیروهای امداد و ایمنی اشاره کرد.

7. VRبه مهندسان و طراحان امکان می‌دهد تا محصولات و سازه‌ها را در محیط‌های سه‌بعدی و واقعیت‌مانند طراحی و بررسی کنند. این امر می‌تواند در بهبود فرآیند طراحی و کاهش خطاها و هزینه‌ها کمک کند.

8. این فناوری فرصت‌های بی‌نظیری را برای  سرگرمی فراهم می‌کند. بازی‌های واقعیت مجازی، فیلم‌های سینمایی و محتواهای سه‌بعدی می‌توانند به کاربران تجربه‌های شگفت‌انگیز و پرهیجانی را ارائه دهند.

 

مزایای این بسیار گسترده هستند و در زمینه‌های مختلف مانند آموزش، سرگرمی، بهبود عملکرد حرفه‌ای و بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها تأثیر می‌گذارند. با پیشرفت فناوری و توسعه‌ی بیشتر این فناوری احتمالاً بیشترین استفاده‌ها و کاربردهای آن هنوز در آینده در انتظار ماست.

 

خلاصه

به طور کلی می‌توانیم بگوییم که فناوری VR یک فناوری جدید است که روز به روز درحال پیشرفت و توسعه است. این فناوری در زمینه‌های گسترده ای کاربرد دارد و می‌تواند تاثیرات مثبت زیادی در زندگی ما انسان‌ها داشته باشد. از طرفی استفاده کنترل نشده و بیش از حد از دستگاه‌های واقعیت مجازی می‌تواند دردسرها و مشکلاتی را به همراه داشته باشد. به همین دلیل برای استفاده از این فناوری همواره باید نکات ایمنی و دستورالعمل‌های دستگاه‌ها به خوبی رعایت شود. برای جلوگیری از تاثیرات مخرب این فناوری برای استفاده از آن محدودیت سنی وجود دارد.