كيف تخلق التكنولوجيا حقائق جديدة

يصور فيلم "المصفوفة" بيانياً وعالمياً مفهوم العالم الافتراضي. ربما في المستقبل ، ستواجه البشرية مثل هذه المشكلة ، لكن تقنيات الواقع الرقمي اليوم لا تزال تأخذ فقط الخطوات الأولى ، ولكن الواثقة من "الطفولة" إلى الحياة "البالغة".

حتى الآن ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الحقائق الرقمية. لفهم الاختلاف الأساسي بينهما ، سنقدم مقياسًا مشروطًا من الواقع المألوف الذي يحيط بنا إلى الواقع الافتراضي ، المصمم بالكامل بواسطة التقنيات الرقمية.



أول نقطة وسيطة هي الواقع المعزز أو AR. في الوقت نفسه ، تستكمل صورة البيئة الحقيقية بعناصر رقمية. يمكن أن يكون الصور المتحركة ، النص أو المعلومات الرسومية. مثال على AR هي لعبة Pokémon Go ، عندما يتم تثبيت كائن متحرك على صورة حقيقية على شاشة الأداة.

البند التالي على مقياس الواقع سيكون واقعًا مختلطًا أو MR (واقع مختلط). تظهر عناصر من الواقع ، والواقع ، والواقع الافتراضي. أساس كل شيء هو أيضًا صورة حقيقية ، يتم استبدال عناصر فردية بكائنات افتراضية تم إنشاؤها بشكل مصطنع. يتم تطبيق الواقع المختلط في برنامج مترجم من Google. عندما تقوم بتوجيه الأداة إلى النص المترجم ، يتعرف عليها البرنامج ويترجم ويحدد الخط المناسب ويدرجه في الصورة على الأداة بدلاً من النص الأصلي.

نقطة نهاية مقياس الواقع لدينا هي الواقع الافتراضي أو VR (الواقع الافتراضي). هنا يجد المراقب نفسه في بيئة اصطناعية بالكامل تم إنشاؤها بواسطة الوسائل التقنية. لا يشمل الصور المرئية فحسب ، بل يشمل أيضًا أجهزة تقنية للتفاعل معها. يمكن مقارنة المرحلة الحالية لتطور الواقع الافتراضي مع الصور المزيفة على أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأولى. ل VR الكامل ، الذي أظهر في "مصفوفة" لا يزال بعيدا. ومع ذلك ، حتى مستوى اليوم يكفي لجعل الواقع الافتراضي أداة قوية لمجموعة واسعة من المهام.

هناك العديد من المجالات الرئيسية لتطبيق VR:

• صناعة الترفيه (الألعاب والأفلام والرياضة والعروض والشبكات الاجتماعية)
• التسويق (التجارة والعقارات)
• الطب
• التعليم (يشمل ذلك أيضًا تعليم الشركات وتدريب المتخصصين في المهن عالية الخطورة)
• الصناعة والدفاع الصناعة.

على الرغم من أن احتمالات استخدام VR لها إمكانات كبيرة ، إلا أن الواقع الافتراضي لم يتلق استخدامًا واسع النطاق حتى الآن. هذا يرجع إلى عدد من الصعوبات التقنية ، واحدة منها هي الحالة المادية للمستخدم عند الانغماس في الواقع الافتراضي. نظرًا للخصائص الفسيولوجية ، عند استخدام خوذة VR ، غالبًا ما يعاني الشخص من الدوار والغثيان. وتسمى هذه الظاهرة الحركية. يكمن جوهرها في الصراع بين المعلومات القادمة من الجهاز الدهليزي والصور المرئية. إذا كانت في العالم الواقعي متزامنة وتخضع لبعض العلاقات السببية ، فحينئذٍ فقط الرؤية في الواقع الافتراضي ، ويبقى الجهاز الدهليزي في العالم الحقيقي. يرى الكائن الحي هذا التنافر كهلوسة نتيجة للتسمم.

استخدام تكنولوجيا الواقع الافتراضي

حصة الأسد من سوق الواقع الافتراضي في صناعة الترفيه. ومع ذلك ، يتم تحديد أهمية التكنولوجيا من خلال تطبيقها العملي. بفضل الواقع الافتراضي ، من الممكن تدريب المتخصصين بنجاح في المهن عالية الخطورة دون تعريضهم للخطر. على سبيل المثال ، مهندسو التعدين الذين يعملون في الظروف الميدانية الصعبة ، رجال الإنقاذ ، رجال الإطفاء أو الجيش. في الواقع الافتراضي ، يمكنك محاكاة أي مواقف حرجة في بيئة آمنة للموضوع.

في مجال التسويق ، يتم استخدام التأثير المبهر للتكنولوجيا الجديدة بشكل أساسي. ولكن هناك تطبيقات عملية. كان أحد هذه التطبيقات هو خوذة Oculus Rift المجانية من كانون والتي يطلق عليها Camera Simulator بواسطة Canon Labs. (يتوفر هذا البرنامج من خلال متجر التطبيقات لـ Oculus).

يسمح المحاكي للمصورين بالوصول إلى حقيقة بديلة لاختبار بعض كاميرات وعدسات Canon وفقًا لميزاتهم - دون الحاجة إلى استئجار نماذج مادية. يمكنك التعرف على القدرات الفنية لثلاث كاميرات عن بُعد (Canon EOS 5D MKIII و Canon EOS 1D X و Canon EOS 70D) وثلاث عدسات (24-105 مم F / 4 و 50 مم F / 1.4 و 70-200 مم F / 2.8.
في عملية التعريف ، يمكن للمستخدم تغيير الإعدادات ، وتجربة سرعة الغالق ، وفتحة العدسة ، والحساسية الضوئية ، والتحقق من التغييرات ، والتقاط صورة طبيعية. يسمح لك التطبيق بعرض الصور الملتقطة على سطح مكتب الكمبيوتر الخاص بك.



مع تحسن VR وتصبح أكثر انتشارًا ، بدأت أعمال جديدة في الظهور. على سبيل المثال ، يمكن استدعاء VR Fit الخاص بـ Tim Donahay. جاء تيم إلى اللياقة البدنية الافتراضية من خلال ألعاب VR. في البداية ، لاحظ أن بعض المجموعات العضلية واجهت ضغوطًا كبيرة. ثم قرر تيم وضع تجربة صغيرة. على مدار 50 يومًا ، كان يدرس كل منها 5 ساعات. بعد أسبوعين ، بدأ في استخدام سترة وزن إضافية. نتيجة لذلك ، جعلت VR من الممكن المشاركة في اللياقة البدنية التقليدية. اليوم ، يتزايد عدد العروض الرياضية باستخدام الواقع الافتراضي. توجد حدائق VR وملاعب وآلات تمارين رياضية. بالنظر إلى هذا الاتجاه ، يمكننا قريبًا توقع ظهور رياضات إلكترونية كاملة.

بالتوازي مع الواقع الافتراضي ، هناك أنواع أخرى من الحقائق تتطور. يمكن تقسيمها بشروط إلى نوعين:

• تطبيقات للأدوات الذكية (الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية) ؛
• تطبيقات للأجهزة الخاصة (النظارات والخوذات).

يركز كل نوع من هذه الأنواع على جمهوره المستهدف وتنفيذ مجموعة معينة من المهام.

تطبيقات AR للأدوات الذكية

في سوق AR الحديث للأدوات الذكية ، تم تحديد لاعبين رئيسيين رئيسيين - Google و Apple. كل واحد منهم يركز على مجموعة المهام الخاصة به. في عام 2016 ، جذبت لعبة Pokemon Go انتباه المستخدم الشامل إلى AR. بلغ عدد الحضور أكثر من 100 مليون شخص. في وقت إنشاء التطبيق ، لم يكن هناك أداة تطوير عالمية. نتيجة لذلك ، تم تركيب صور بوكيمون ببساطة على صورة الواقع دون الرجوع المكاني. بدا أنهم معلقين في الهواء ، ولا يتفاعلون مع الصورة الحقيقية. بدأت شركة Apple في سد هذه الفجوة ، وفي يونيو 2017 قدمت أداة المطور الخاصة بها - ARKit. من بين المزايا الرئيسية للأداة القدرة على تحديد الطائرات الأفقية. بفضل هذا ، تظهر الكائنات الافتراضية ظلًا ، وتصبح أكثر واقعية ، ولم تعد معلقة في الهواء. كما يتعرف على حركة المستخدم في ست درجات من الحرية مع دوران حول كل من المحاور الثلاثة.

يختلف تطوير Google بشكل كبير عن تركيز Apple وهو يركز بشكل أساسي على التنقل في الفضاء. مرة أخرى في عام 2014 ، قدمت الشركة هاتف Tango الذكي الخاص به مع أداة البحث عن نطاق الأشعة تحت الحمراء وكاميرا فيش وأجهزة استشعار أخرى لبناء خرائط ثلاثية الأبعاد للغرف. عثر الجهاز على تطبيق في تنقل العميل في محلات السوبر ماركت والمتاحف. لسوء الحظ ، هناك عدد قليل من طرز الهواتف الذكية التابعة لجهات خارجية تدعم تقنية Tango يوضح هذا المثال فقط العامل المقيِّد في تطوير التطبيقات مع الإمكانات الفنية الخاصة بحديقة الأدوات الذكية.
ومع ذلك ، حتى بالنسبة للمستوى الحالي لتطوير الأجهزة المحمولة ، هناك العديد من التطبيقات المثيرة للاهتمام التي لها تطبيقات عملية. نذكر البعض منهم. وهي تهدف أساسا لتصور البضائع.



طورت شركات مثل IKEA و Cimagie و Blippar و Hyundai و Lego دلائلها الافتراضية. في ايكيا ، يتم تنفيذ هذا على النحو التالي. لمعرفة كيف سيتوافق هذا المنتج أو هذا المنتج مع الداخل ، ما عليك سوى وضع دليل مفتوح على الأرضية في الصفحة المطلوبة وتوجيه كاميرا الأداة إليه. يتم تثبيت صورة المنتج على الشاشة على الصورة الداخلية. يشبه تطبيق FXMirror الدلائل الافتراضية ، لكنه لا يستخدم الأدوات الذكية. وهي مصنوعة في شكل "مرآة ذكية". يمكن للمشتري محاولة تقريبا على ملابسهم المفضلة. يعمل تطبيق Makeup Genius للأدوات من شركة L'Oreal على نفس المبدأ. بالاسم ، من الواضح أن المستخدم يمكنه فعليًا تجربة مجموعة من مستحضرات التجميل لهذه الشركة.

تطبيقات AR للأجهزة الخاصة

نظرًا لأن قوة الأدوات التقليدية ليست كافية لتطبيقات AR الجادة ، يتم تطوير نظارات متخصصة لهذه الأغراض. شحذت وظائفها فقط للعمل مع الواقع المعزز. لذلك ، غالباً ما يصل سعر هذه الأجهزة إلى عدة آلاف من الدولارات. فمن الواضح أن هذا المنتج ليس للمستهلك الشامل.
في عام 2016 ، أصدرت Microsoft نسختها من نظارات الواقع المعزز Hololens. تم تجهيز هذا الجهاز بالعديد من أجهزة الاستشعار وكان قادرًا على رسم كائنات افتراضية على شاشة شفافة. في Hololens ، تم بناء الصورة في شكل الهولوغرام.
تتضمن عيوب Hololens زاوية عرض ضيقة ، والتي لا تزيد عن 300. قد لا تكون هذه مقارنة صحيحة تمامًا ، ولكن في خوذات Oculus Rift VR ، تبلغ زاوية العرض 1100. ومع ذلك ، لا يمنع ذلك Microsoft من البقاء في موقع متقدم. يعزى الكثير من هذا إلى الشعبية العالمية لمنتجات Microsoft ودمجها في Hololens.

تستخدم شركات كبيرة مثل Japan Airlines و NASA و Volvo و Autodesk والعديد من الشركات الأخرى Hololens في عملها. أصبحت نظارات الواقع المعزز أداة رقمية جديدة ، مما يسهل إلى حد كبير عمليات الإنتاج والتدريب. مثال على ذلك Thyssenkrupp ، شركة خدمات المصاعد. بمساعدة نظارات الواقع المعزز ، يتلقى متخصصو الشركة في المنشآت جميع المعلومات اللازمة. إذا ظهرت صعوبات في العمل ، فلا داعي لإضاعة الوقت في انتظار المهندس للمغادرة إلى الكائن. يتم تحليل الموقف عبر الإنترنت مع التوضيحات الرسومية اللازمة على شاشة Hololens.



وبالمثل ، تستخدم نظارات AR في عملية التعلم. لكي يتمكن طلاب الطب من فهم فسيولوجيا الإنسان بشكل أفضل ، يعرض Hololens أعضاء داخلية متحركة أثناء التمارين العملية مع الدمى. بينما تعمل النظارات AR في قطاع التصنيع على زيادة الإنتاجية ، إلا أن هذه الأجهزة تنقذ الأرواح في الطب. على سبيل المثال ، في أغلب الأحيان يحتاج الطبيب بشكل عاجل إلى تلقي معلومات إضافية حول المريض. قد تكون هذه نتائج الاختبارات أو عدم تحمل المخدرات أو غيرها من البيانات. إذا حدث هذا أثناء الجراحة ، فسيتم حساب كل ثانية إضافية. بمساعدة نظارات AR ، يمكن للطبيب الحصول بسرعة على المعلومات المطلوبة دون مغادرة طاولة التشغيل.

بدأت Meta طريقها لتطوير نظارات الواقع المعزز. على عكس Hololens ، التي تحتوي على جهاز كمبيوتر ، تعتبر نظارات Meta 2 أساسًا جهاز إدخال / إخراج. هذا يسمح للمطورين بالتركيز على تفاصيل الرسومات. لذلك ، تتمتع نظارات Meta 2 بعدد من المزايا المهمة. نظرًا لحقيقة أن معالجة البيانات يتم تنفيذها على جهاز كمبيوتر خارجي ، يتم زيادة أداء الجهاز. نظرًا لأن Meta 2 لا تؤدي إلا إدخال / إخراج المعلومات ، فقد تمكن المطورون ، دون زيادة أبعاد الجهاز ، من الحصول على زاوية عرض تبلغ 900. وأخيراً ، فإن عدم وجود جهاز كمبيوتر متكامل يسمح لك بالحفاظ على تكلفة الجهاز عند 950 دولارًا. ومع ذلك ، مع هذه المزايا ، تتمتع نظارات Meta 2 باتصال سلكي كبير مع جهاز كمبيوتر خارجي.

بعد مشروع Google Glass الأول ، عادت Google إلى تطوير نظارات AR بتنسيق مختلف. إذا كان المشروع الأول يستهدف المستهلك الشامل كتطبيق AR للأدوات الذكية ، فإن نظارات Glass Enterprise Edition المحدثة أصبحت أداة للمحترفين. تم تطبيقها بنجاح في منشأة AGCO في جاكسون. يتمثل نشاط الشركة في إنتاج معدات زراعية باهظة الثمن ، والتي يتم تصنيعها حسب الطلب. كل منتج له خصائص فريدة. لذلك ، أثناء التجميع ، كان على العمال الرجوع إلى الوثائق الفنية. أثناء كل عملية تحقق ، كان على العامل الانتقال إلى الكمبيوتر للعثور على المعلومات اللازمة ، وإذا كان الكمبيوتر مشغولاً ، فقد ضاع وقت إضافي في انتظار قائمة الانتظار أو البحث عن كمبيوتر آخر مجاني. لم تنجح محاولات تزويد العمال بالأقراص. في ظل ظروف التشغيل القاسية ، استمرت الأجهزة اللوحية الصناعية بمعدل لا يزيد عن أسبوع.
بفضل استخدام Glass Enterprise Edition ، تم تقليل وقت تدريب العمال من 10 إلى 3 أيام. هذا يعطي فكرة عن احتمالات استخدام نظارات الواقع المعزز في الأعمال التجارية.

عند الحديث عن أدوات الواقع المعزز ، لا يمكن للمرء أن يفشل في ذكر التطورات في مجال الواقع المختلط (MR). لا تزال هذه المنطقة متخلفة ، ولكن هناك بالفعل مفاهيم مثيرة للاهتمام. واحد منهم هو كانون HMD. هذا الجهاز هو خيار وسيط بين نظارات AR وخوذة VR. تم دمج كاميرتين وشاشتين بدقة 1،280 × 1،024 بكسل. لتقليل وقت معالجة إشارة الفيديو وعرض الصورة التي تمت محاكاتها على الشاشة ، يتم استخدام جهاز كمبيوتر خارجي ، حيث يتصل الجهاز بالأسلاك.

عند إنشاء Canon HMD ، استخدم المطورون حلاً مثيرًا للاهتمام. يكمن تعقيد أدوات MR في حقيقة أنها يجب أن تجمع بدقة فائقة بين الصور الحقيقية والظاهرية. لتحقيق هذا التأثير في الأماكن الضيقة أمر صعب للغاية. لهذا السبب ، استخدم المهندسون منشورًا لتغيير المسار البصري وضمان ضغط الجهاز.

وفقًا للمطورين ، ستجد Canon HMD أكبر تطبيق في مجال تصميم التصميم. باستخدام الجهاز ، يمكنك إنشاء نماذج افتراضية ثلاثية الأبعاد كاملة دون الحاجة لإنتاج نماذج حقيقية باهظة الثمن. هذا صحيح بشكل خاص لصناعة السيارات.

آفاق التنمية

ما هي الطريقة الواعدة لتطوير AR ستكون واحدة من أنواع التطبيقات التي يصعب الآن قولها. من ناحية ، فإن الهدف المستمر لكاميرا الأدوات الذكية من التفاعل مع الأشياء الافتراضية يتناقض مع فكرة استخدام هذه التكنولوجيا كل يوم ، ومن ناحية أخرى ، تتمتع نظارات AR بعدد من القيود الخطيرة. قد يكون الجواب على هذا السؤال هو ظهور أي تقنيات أو أفكار تطوير جديدة.

حول آفاق تطوير الواقع الافتراضي وزيادة بين الخبراء حتى الآن لا يوجد توافق في الآراء. يتوقع محللو Digi-Capital أنه في عام 2020 ، سيتجاوز السوق العالمي لإنتاج محتوى الواقع الافتراضي في اتجاهات مختلفة 30 مليار دولار. في الوقت نفسه ، سيتم إنفاق أكثر من نصف هذا المبلغ على الأفلام والبرامج التلفزيونية والألعاب بتنسيق الواقع الافتراضي. قال جيسي شل ، المدير التنفيذي لشركة Schell Games وأستاذ جامعة كارنيجي ميلون ، إنه بحلول عام 2025 سينمو سوق الواقع الافتراضي إلى 22.5 مليار دولار.

رغم هذه التوقعات المتفائلة ، تعتقد شل أن التوقعات الأخرى لن تبرر نفسها. على سبيل المثال ، وفقًا له ، بحلول عام 2025 ، لن تتجاوز حصة VR ما بين 5-15٪ من صناعة الألعاب بأكملها. وهذا هو ، من السابق لأوانه الحديث عن الاستخدام المكثف للواقع الافتراضي حتى في المدى القصير.
تتوقع شركة جولدمان ساكس تحقيق ربح VR ومجموع قدره 13.1 مليار دولار بحلول عام 2020 ، وزيادة قدرها 35 مليار دولار بحلول عام 2025. سوف تكون نسبة سوق البرمجيات ل VR و AR 75 ٪ إلى 25 ٪ ، على التوالي.

لكن هذه أرقام جافة لا تقدم إجابة على السؤال الأكثر أهمية: ما الذي سيؤدي إليه تطوير هذه التقنيات ، ما هي المهام التي سيحلونها في المستقبل؟

ما رايك اكتب في التعليقات.