الواقع المعزز والواقع الافتراضي

ما المقصود بالواقع المعزز-Augmented Reality ؟

هو أحد الإبداعات التكنولوجية الحديثة التي ازداد استخدامها في الآونة الأخيرة وما زال في ازدياد مع دخولها في العديد من التطبيقات والأعمال. يمكن فهم تعريف هذه التقنية من اسمها، فالواقع المعزز يعتمد على تعزيز الواقع الذي نراه بالعين المجرّدة بمعلومات إضافية كالصوت أو النصوص أو المؤثرات بصرية لتحقيق أهداف معينة.[1]

تطبيقات الواقع المعزز

يتميز الواقع المعزز بسهولة استخدامه عن طريق الهواتف الذكية نظرًا لأنه لا يحتاج إلى تجهيزات كثيرة في أغلب الأحيان مما جعله سهل الاستخدام والتطبيق. ومن أبرز تطبيقاته:

1- أنظمة الملاحة:

يُستخدم الواقع المعزز في أنظمة الملاحة ضمن السفن والطائرات وحتى السيارات ذات خاصية القيادة الذاتية. وذلك لرسم خطوط على مسار المركبة لتحديد الطريق الصحيح تلقائيًا أو عرض معلومات حول المسافات والسرعة والمركبات المجاورة أمام المستخدم وبشكل تفاعلي.

2- الرياضة:

يُستخدم الواقع المعزز بشكل كبير في مباريات كرة القدم. فعند بث المباراة يتم عرض إحصائيات المباراة كالاستحواذ أو جهة هجوم أحد الفرق وحتى تتبع حركة أحد اللاعبين، وتظهر بشكل مؤثرات بصرية تفاعلية وكأنها ضمن الملعب وبين اللاعبين.

3- التسويق:

بعض شركات الأثاث واللوازم المنزلية تتيح للمشتري تطبيق يعتمد الواقع المعزز يوضح كيف قد يبدو الأثاث ضمن منزله قبل شراءه.

4- أنظمة الحرب الالكترونية:

دخل الواقع المعزز بشكل كبير في مجال الحروب الإلكترونية؛ فأصبحنا نراه ضمن الرادارات وأنظمة توجيه الصواريخ والطائرات المسيرة وحتى ضمن الطائرات الحربية. حيث يتيح كشف العدو بشكل تفاعلي أمام أعين الطيّار.

5- الطب:

يستخدم الجرّاحون تطبيقات الواقع المعزز لرؤية الجمجمة والدماغ بشكل ثلاثي الأبعاد قبل البدء بالعمل الجراحي. كما يستخدم الممرضون تطبيق يتيح كشف أماكن الأوردة على الجلد وذلك من أجل التأكد من موقعها قبل الحقن.

6- الألعاب:

لعل أشهرها كان لعبة « Pokemon GO» والتي تعتمد على ملاحقة شخصيات ضمن الواقع ويمكن رؤيتها على شاشة الهاتف ضمن أماكن معينة. [2]

كيف يعمل الواقع المعزز؟

يعتمد عمل وتطبيق الواقع الافتراضي على وجود كاميرا عالية الدقة. لتوضيح الفكرة سوف نعطي مثال لتطبيق للتحكم بالروبوت باستخدام الواقع المعزز، يتكون النظام من ثلاثة أجزاء رئيسية، أولًا العنصر الفيزيائي وهو الروبوت، ثانيًا « التوأم الرقمي-Digital Twin» وهو نسخة رقمية ثلاثية أبعاد عن الروبوت، ثالثًا البرنامج على الهاتف الذكي.

1. يقوم المعالج بمعالجة الصور الملتقطة من كاميرا الهاتف أو النظارات الذكية. ثم يعمل على تحليلها وإدراك العناصر الموجودة فيها باستخدام تقنيات «منظور الحاسب – Computer Vision» وتقنيات الذكاء الصنعي.
2. يقوم بمطابقة العنصر مع صورة ثلاثية أبعاد طبق الأصل تسمى بالتوأم الرقمي وفي حال المطابقة يتم تفعيل الواقع المعزز.
3. يرسل الحساس الموجود ضمن نظام الروبوت المعلومات باستمرار إلى السحابة الالكترونية والتي تحتوي على التوأم الرقمي والذي يحاكي حركة الجزء الحقيقي.
4. يتم إرسال المعلومات بعد تنظيمها إلى برنامج الهاتف الذكي والذي بدوره يؤدي إلى تغير المعلومات الظاهرة على الشاشة بشكل متزامن مع حركة الجزء الأساسي التي تلتقطها الكاميرا.
5. يتفاعل المستخدم مع هذا النظام عن طريق أوامر موجودة على الشاشة فعندما يضغط على أمر تحريك معين ينتقل الأمر إلى التوأم الرقمي وبعدها إلى محركات الروبوت الحقيقي. رأينا أن الواقع المعزز يعتمد على الأحداث الواقعية ويضيف إليها معلومات للمساعدة على التحكم أو تحقيق أهداف أخرى.

«الواقع الافتراضي- Virtual Reality »

تطبيق الواقع الافتراضي هو عمليةُ محاكاةٍ لتجربة معينة أو إحساس معين ضمن عالم ثلاثي الأبعاد يتم توليده من قبل معالجات رسومية خاصة. يتفاعل معها المستخدم عن طريق حواسه، وبالتالي يعتمد عمل الواقع الافتراضي على حواس المستخدم وبشكل خاص على البصر والسمع. ويكون المستخدم وكأنه جزء من هذا العالم حيث يتفاعل مع عناصره كما يتفاعل مع عناصر العالم الحقيقي، مثلًا يمكنك القرع على الباب في العالم الافتراضي وتسمع صوت القرع وكأنه حقيقي.

الفرق بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز

يتم الخلط غالبًا بين مفهوم الواقع الافتراضي والواقع المعزز، ولكنهما مختلفان بشكل كبير. والاختلاف يبدأ من معنى الاسمين مرورًا بأساليب البرمجة والتطبيق وانتهاءًا بالوظيفة.[3]

تكمن أهم الفروقات في النقاط التالية:

التجهيزات:

يحتاج الواقع الافتراضي للكثير من التجهيزات كأدوات التحكم ويحتاج أيضا لمكان مجهز بحساسات و متعقبات للحركة. بينما قد لا يحتاج الواقع المعزز إلا للهاتف الذكي وأحيانًا إلى نظارات ذكية مقترنة مع الهاتف الذكي.

المعالج:

تطبيقات الواقع الافتراضي تحتاج إلى معالجات عالية الأداء تكون خاصة بها، على عكس تطبيقات الواقع المعزز والتي يمكن تنفيذها عن طريق معالجات الهواتف الذكية.

الوظيفة:

الواقع الافتراضي يتيح للمستخدم خوض تجربة خيالية أو اختبار حالة معينة قبل تنفيذها واقعيًا، بينما الواقع المعزز يهدف إلى تطوير استخدام التطبيقات الواقعية عن طريق إضافة ميزات جديدة لرؤية المستخدم.

المصادر:

[1]- Investopedia
[2]- The Franklin Institute
[3]-pcmag

Author: Hasan Abdulrahman

مهندس اختصاصي في الهندسة الطبية الحيوية ، مهتم بالبرمجة والذكاء الصنعي ودمجهما مع الطب.