فناوری واقعیت افزوده چیست؟ همه چیز درباره تکنولوژی AR و کاربرد آن

با استفاده واقعیت افزوده می‌توان به درک درست‌تر و کامل‌تری از محیط اطراف خود رسید. به همین خاطر امروزه تقریباً تمام شرکت‌های بزرگ به اهمیت این تکنولوژی پی برده و از فناوری AR به‌عنوان شیوه جدید در بازاریابی استفاده می‌کنند. اما واقعاً فناوری AR چیست؟ در ادامه این مطلب از شهر سخت افزار با ما همراه باشید تا همه چیز درباره تکنولوژی AR یا همان واقعیت افزوده را برایتان توضیح دهیم.

احتمالاً برایتان پیش آمده است که ویدیویی دیده‌ باشید که در آن یک فرد با نگاه کردن از طریق لنز گوشی هوشمند خود، محیط اطراف را به همراه اطلاعاتی کامل‌تر ببیند. این ویدیوها در واقع نشان‌دهنده تکنولوژی جدید و جذاب واقعیت افزوده هستند.

فهرست مطالب این مقاله:

- واقعیت افزوده چیست؟
- تفاوت ها و شباهت های واقعیت افزوده و واقعیت مجازی
- مثال هایی از واقعیت افزوده
- چطور یک برنامه‌ی AR ساخته می‌شود؟
- کاربرد واقعیت افزوده در پزشکی
- واقعیت افزوده در معماری
- نقش واقعیت افزوده در آموزش
- واقعیت افزوده در تجارت الکترونیک
- واقعیت افزوده در گردشگری
- واقعیت افزوده گوگل
- جمع‌بندی و پاسخ به سوالات متداول

واقعیت افزوده یا Augmented Reality یک تکنولوژی جدید نیست، اما انتشار و رشد فوق‌العاده‌ی یک بازی به نام Pokemon Go باعث شده همه در مورد این بازی و در راستای آن، در مورد تکنولوژی AR سوال کنند.

علاوه بر بازی مذکور، پروژه‌ی تانگوی گوگل و پروژه‌ی هلولنز مایکروسافت دیگر تکنولوژی‌هایی هستند که در حال حاضر طلایه‌دار عرصه‌ی واقعیت افزوده هستند. اما فناوری AR چیست و چگونه کار می‌کند؟ چطور می‌توان برنامه‌هایی مبتنی بر AR نوشت؟ در ادامه‌ی مطلب واقعیت افزوده به زبان ساده برای شما شرح داده خواهد شد.

واقعیت افزوده چیست؟

چیستیِ این فناوری را از معنی واقعیت افزوده به زبان انگلیسی می‌توان یافت. واقعیت یا Reality به عنوان «آنچه در جهان به صورت عینی دیده می‌شود» و افزوده یا Augmented به معنی «اضافه کردن چیزی به چیز دیگر» است.

واقعیت افزوده به بیان ساده اضافه کردن محتوایی به یک صحنه واقعی است که البته تنها به تصاویر محدود نشده و روی صدا یا هر حس دیگری نیز می‌توان این فناوری را پیاده کرده و محتوایی را به بستر واقعیت افزود که مزایای بسیاری دارد.

یک مثال خوب از فناوری AR، چیزهایی است که در هنگام پخش فوتبال از تلویزیون، روی صفحه می‌بینیم. نمایش نتیجه‌ی بازی دو تیم در دایره‌ی میانی میدان، خطی که فاصله‌ی محل ضربه‌ی ایستگاهی با خط دروازه را مشخص می‌کند و هر چیزی از این دست، یک نوع واقعیت افزوده می‌باشد.

تفاوت ها و شباهت های واقعیت افزوده و واقعیت مجازی

واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) دو اصطلاح مرتبط هستند که برای توصیف دو نوع تجربه‌ی دیجیتالی به‌کار می‌روند. اما این دو اصطلاح تفاوت‌های مهمی با هم دارند که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

• واقعیت مجازی (VR) یک دنیای کاملا ساختگی است که بر روی دید شما قرار می‌گیرد و شما را به یک محیط مجازی منتقل می‌کند. برای تجربه‌ی VR شما نیاز به یک عینک یا ابزار خاص دیگری جلوی چشمان خود دارید که صفحه‌نمایش داخل آن با استفاده از عدسی‌های منحصر به فرد، تصویر را در میدان دید شما پخش می‌کند. این عینک چشمان شما را از محیط واقعی جدا می‌کند و شما را در یک فضای سه بعدی قرار می‌دهد که می‌توانید در آن نگاه کنید و حرکت کنید. VR برای بازی، تماشای فیلم سه بعدی، گردشگری مجازی و غیره مناسب است.

• واقعیت افزوده (AR) چندین عنصر دیجیتال را به دید شما اضافه می‌کند، اما شما همچنان محیط واقعی را مشاهده می‌کنید. AR با استفاده از گوشی هوشمند، تبلت یا عینک شفاف، تصویر را روی صفحه نمایش نشان می‌دهد و با استفاده از دوربین، محل قرارگیری عنصر دیجیتال را تعیین می‌کند. AR برای نمایش اطلاعات، راهنمای جاده، بازسازی تارخ، آموزش و غیره مناسب است.

به طور خلاصه، واقعیت مجازی (VR) چشمان شما را به دنیای خود وارد کرده ولی واقعیت افزوده (AR) به شما اجازه می‌دهد دنیای پیرامون خود را بیارایید. حالا که تفاوت‌های این دو فناوری را عنوان کردیم، می‌توانیم شباهت‌های آن‌ها را نیز با هم مورد بررسی قرار دهیم. به صورت خلاصه شباهت AR و VR عبارت است از:

• هر دو از عینک یا ابزاری پیش روی چشم کاربر برای نمایش تصویر استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها صفحه‌نمایش داخلی یا شفاف دارند که تصویر را در میدان دید کاربر قرار می‌دهند. برخی از عینک‌های AR و VR همچنین از بلندگو، میکروفون، دوربین و سایر قطعات الکترونیکی استفاده می‌کنند.
• هر دو از حسگرهای حرکت برای ردیابی حرکات کاربر استفاده می‌کنند. این حسگرها شامل ژیروسکوپ، شتاب سنج، مغناطیس سنج و GPS هستند. این حسگرها به عینک اطلاعاتی در مورد جهت، شتاب، موقعیت و سرعت کاربر را ارائه می‌دهند. برخی از عینک‌های AR و VR همچنین از کنترلر مجزا، چرخش سر، تشخیص چشم و سایر روش‌های ورودی استفاده می‌کنند.
• هر دو برای افزایش تعامل با محتوای دیجیتال طراحی شده‌اند. AR و VR به کاربران اجازه می‌دهند تا با عنصرهای دیجیتال نظیر شخصیت‌ها، اشیا، صحنه‌ها و اطلاعات تعامل داشته باشند. AR و VR برای آموزش، سرگرمی، بازاریابی، امور فنی و غیره کاربرد دارند.

مثال هایی از واقعیت افزوده

به طور مشخص در مورد اسمارت‌فون‌ها به عنوان یک مثال، تکنولوژی AR با یک اپلیکیشن که به دنبال یک نشانه‌ی خاص می‌گردد کار می‌کند. این علامت می‌تواند یک بارکد سیاه و سفید یا چیز دیگری باشد که کاربر تعیین می‌کند (در ادامه در این مورد توضیح بیشتری خواهیم داد).

وقتی علامت مورد نظر پیدا شد، یک شئ سه بعدی به آن علامت اضافه می‌شود. با کمک دوربین گوشی و دنبال کردن جایگاه دستگاه نسبت به علامت، کاربر می‌تواند به طرف علامت حرکت کرده و شئ سه‌بعدی را پیدا کند. این کار توان پردازشی نسبتا بالایی می‌طلبد زیرا گوشی باید مکان خود و همچنین مکان علامت را به دقت دنبال کند تا شئ سه‌بعدی را درست و سر جای خود نمایش دهد.

بازی‌هایی مانند Pokemon Go مقداری کاربرد واقعیت افزوده را متفاوت کرده‌اند. به جای قرار دادن یک علامت فیزیکی که هدف باید روی آن قرار بگیرد، بازی واقعیت افزوده Pokemon Go هدف سه‌بعدی خود را با تکنیک‌هایی دیگر روی صفحه‌ی دوربین شما نمایش می‌دهد.

با استفاده از این تکنیک‌ها، در پوکمون گو نمی‌توان مانند آنچه ما با لوگوی وب‌سایت انجام دادیم، به سمت پوکمون‌ها حرکت کرد. در واقع در اینجا هیچ فاصله‌ی واقعی وجود ندارد.

اگر پس از مشاهده‌ی یک پوکمون روی صفحه، به سمت آن حرکت کنید، پوکمون همچنان با همان فاصله‌ی قبلی نسبت به شما دیده می‌شود. می‌شود گفت این بازی، روش معمول استفاده از واقعیت افزوده و استفاده از اشیاء فیزیکی برای قرار دادن هدف مجازی روی آن‌ها را تغییر داده است.

در حال حاضر اسمارت‌فون‌ها توانایی بسیار محدود و اولیه‌ای در اجرای تکنولوژی AR دارند. نمونه هایی از واقعیت افزوده توسط ابزارهای اختصاصی مانند هلولنز مایکروسافت که به سیستم‌های هاد (Heads Up Displays - HUD) معروف هستند، ممکن می‌شود.

در مورد موبایل، گوگل سخت در حال کار روی تانگو است. این پروژه، کار متفاوتی نسبت به واقعیت افزوده‌ی استاندارد موبایل است و تانگو نیازمند مشخصات سخت‌افزاری خاصی برای اجرا خواهد بود. پروژه‌ی تانگو از بینایی ماشین برای تعقیب حرکات، درک عمیق محیط و یادگیری محیط اطراف برای ویژگی‌های خوداصلاحی استفاده می‌کند.

سخت‌افزار تانگو شامل یک دوربین استاندارد، یک دوربین تشخیص حرکت fisheye و یک حسگر عمق می‌باشد. اولین دستگاه استفاده کنند از تانگو ماه پیش توسط لنوو معرفی شد که از نظر سخت‌افزاری بسیار جذاب به نظر می‌رسد.

در همین رابطه بخوانید:

- معایب عینک واقعیت مجازی؛ آیا هدست VR واقعاً خطرناک است؟

چطور یک برنامه‌ی AR ساخته می‌شود؟

چند راه برای توسعه‌ی یک اپلیکیشین مبتنی بر فناوری AR وجود دارد. از توسعه در محیط اندروید استودیو تا استفاده از موتورهایی مانند یونیتی. این مسئله بستگی به این دارد که بخواهید از کدام SDK استفاده کنید. در حال حاضر چند کیت توسعه‌ی نرم‌افزاری معدود برای انواع واقعیت افزوده وجود دارد:

Vuforia - این SDK توسط کوالکام توسعه یافته و از سیستم عامل‌های اندروید و iOS و موتور یونیتی پشتیبانی می‌کند. در ادامه‌ی مقاله از همین SDK برای ساخت یک اپلیکیشن اندروید استفاده می‌شود. این اپلیکیشن از چند هدف همزمان پشتیبانی می‌کند. اهدافی که می‌توانند عکس یا متن انگیلسی باشند. Smart Terrain (قابلیتی خاص که اجازه‌ی بازسازی دنیای فیزیکی را می‌دهد) و دیتابیس محلی یا ابری نیز پشتیبانی می‌شوند.

ARLab - بیشتر از یک کیت توسعه‌ی نرم‌افزار است و یک موتور سه بعدی برای ساخت اپیکیشن مبتنی بر تکنولوژی AR نیز دارد. ARLab رایگان نیست و انتخاب‌های مختلفی از لحاظ قیمتی با توجه به ویژگی‌هایی که به آن نیاز دارید پیشنهاد می‌کند. ARLab شامل دکمه‌های مجازی، ردیابی تصاویر و تطبیق تصاویر می‌شود.

در همین رابطه بخوانید:

- واقعیت افزوده، واقعیت مجازی و واقعیت ترکیبی: نگاهی به مفاهیم، تفاوت‌ها و کاربردها

DroidAR - این SDK یک کیت توسعه‌ی متن‌باز فناوری AR است که از ردیابی تصویر و علامت‌ها و واقعیت افزوده مبتنی بر مکان پشتیبانی می‌کند. اگر به دنبال گزینه‌ی متن‌باز می‌گردید، DroidAR می‌تواند انتخاب شما باشد، اما این SDK از یونیتی پشتیبانی نمی‌کند و همانطور که از نامش پیداست، فقط از سیستم عامل اندروید پشتیبانی می‌کند.

کاربرد واقعیت افزوده در پزشکی

کاربردهای تکنولوژی AR به سرگرمی محدود نیست و پزشکان با استفاده از این فناوری آناتومی بدن بیماران خود را مطالعه می‌کنند. با استفاده از یک هدست AR می‌توان CT اسکن یا MRI بیماران را روی بدن آن‌ها مشاهده کرد و عمل‌های جراحی حساس را با دقتی به مراتب بیشتر انجام داد.

در همین رابطه بخوانید:

- ربات هوش مصنوعی چت جی پی تی (ChatGPT) چیست و چگونه کار می کند؟
- معایب و خطرات هوش مصنوعی برای بشریت

فناوری AR همچنین به کارشناسان سلامت و شرکت‌های داروسازی کمک می‌کند با تصویرهای سه بعدی و گرافیکی، نحوه اثرگذاری داروهای خود را برای مشتریانشان به نمایش بگذارند.

واقعیت افزوده در معماری

تکنولوژی AR به معماران اجازه می‌دهد مدل‌های دیجیتال خود را در دنیای واقعی ببینند و تغییرات مورد نیاز را با توجه به محیطی که پروژه نهایی قرار است در آن ساخته شود، اعمال نمایند.

در این فناوری حتی با توسعه نرم‌افزارها و ارائه ایده‌های جدید این امکان نیز وجود خواهد داشت که برهم‌کنش نیروها برای محاسبات معماری و شناسایی نقاط مورد نیاز برای ترمیم یا تقویت را شناسایی کرده و به طور کلی قبل از صرف هزینه بسیار و حتی استفاده از پلتفرم‌های شبیه‌ساز، مدل سه بعدی را در ابعادی دید که دید و مفهوم را به نحوی بسیار واقعی و مفیدتر منتقل می‌کند.

نقش واقعیت افزوده در آموزش

فهماندن مفاهیم مبهم و سخت به دانش‌آموزان با استفاده از فناوری AR بسیار آسان‌تر خواهد بود. این فناوری به معلم‌ها کمک می‌کند تا سطح فعالیت دانش‌آموزان در کلاس را افزایش دهند و در عین حال، علاقه آن‌ها را به یادگیری اطلاعات علمی یا مهارت‌های فنی بیشتری معطوف نمایند.

واقعیت افزوده در تجارت الکترونیک

واقعیت افزوده AR امکان تجربه محصولات و خدمات را برای مشتریان پیش از خرید به وجود می‌آورد. آن‌ها می‌توانند محصول مورد نظر را در محیط و شرایط دلخواه قرار دهند تا خرید سریع‌تر و درست‌تری داشته باشند.

واقعیت افزوده در گردشگری

بیشترین استفاده از تکنولوژی AR در گردشگری به افزودن اطلاعات تصویری به هتل‌ها، آثار موجود در موزه‌ها و المان‌های شهری مربوط می‌شود. فناوری AR به کسب‌وکارهای حوزه گردشگری کمک می‌کند تا اطلاعات مورد نیاز کاربران را بهتر در اختیار آن‌ها قرار دهند و خدمات خود را معرفی کنند.

واقعیت افزوده گوگل

گوگل پلتفرم ARCore را برای ساخت تجربه‌های تکنولوژی AR توسعه داده است. کاربران می‌توانند با گوشی خود به محیط اطراف متصل شوند و ارتباط برقرار کنند. از معروف‌ترین نمونه‌های واقعیت افزوده گوگل می‌توان به امکان افزودن حیوانات مختلف به محیط از طریق گوشی اشاره کرد.

در همین رابطه بخوانید:

- هوش مصنوعی Dall-E 2 چیست؟ آموزش تولید تصویر با متن توسط AI
- هوش مصنوعی گوشی چقدر واقعیت دارد؟

جمع‌بندی و پاسخ به سوالات متداول

تکنولوژی AR پتانسیل بالایی برای یک جهش بزرگ در روش استفاده از دستگاه‌ها دارد. با عرضه‌ی پوکمون گو که از واقعیت افزوده استفاده می‌کند، می‌توان گفت این زمان، زمان شروع قدرتنمایی فناوری AR است.

ساخت برنامه با استفاده از واقعیت افزوده به خصوص در یونیتی، نسبتا آسان است و همه چیز در آن قابل تغییر دادن است. کوالکام نیز داکیومنت کاملی برای Vuforia SDK تدارک دیده است. با این ابزارها و این پتانسیل بالا، در آینده می‌توانیم منتظر اپلیکیشن‌های جذاب دیگری از تکنولوژی AR باشیم.

آیا فناوری AR می‌تواند سهم مهمی در پیشرفت برنامه‌ها و بازی‌های آینده داشته باشد یا توجه کنونی فقط به دلیل موجی است که پوکمون گو ایجاد کرده و به زودی خاموش می‌شود؟ نظر خود را در این خصوص با ما به اشتراک بگذارید.

تعریف ساده AR چیست؟

می‌توان در یک جمله گفت که واقعیت افزوده، ترکیب هم‌زمان دنیای واقعی با تصاویر مجازی است. در واقع به کمک واقعیت افزوده علاوه بر عناصر موجود در دنیای واقعی، نمای زنده دیگری به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم به سیستم اضافه می‌شود.

واقعیت افزوده (AR) در فناوری دیجیتال چیست؟

در واقعیت افزوده یا همان AR، دنیای واقعی با دنیای مجازی ترکیب می‌شود. این فناوری بهترین گزینه برای شرکت‌های بزرگ به منظور بازاریابی و تبلیغ محصولات خود محسوب می‌شود. البته کاربرد AR به همینجا ختم نشده و در طیف بزرگی از صنایع شاهد به کارگیری این فناوری هستیم.

AR در مقایسه با VR در مقابل چیست؟

به صورت خلاصه واقعیت مجازی VR را می‌توان یک دنیای مجازی و شبیه سازی شده به حساب آورد و این در حالی است که واقعیت افزوده AR ترکیب هم‌زمان دنیای واقعی با تصاویر مجازی است.

چند نمونه از کاربردهای واقعیت افزوده را بیان کنید؟ 

از معمول‌ترین کاربردهای فناوری AR در دنیای واقعی می‌توان به فیلترهای اسنپ‌چت و اینستاگرام، بازی Pokemon Go، اپ‌های طراحی داخلی و Street View گوگل اشاره کرد.

خدمات گوگل پلی ویژه واقعیت افزوده چیست؟ 

گوشی‌های اندرویدی سازگار معمولاً به اپلیکیشن Google Play Services for AR مجهز شده‌اند. این برنامه استفاده از تجارت واقعیت افزوده ساخته شده با ARCore را برای کاربران ممکن ساخته است.

نقاط قوت واقعیت افزوده چیست؟ 

از مهم‌ترین ویژگی‌های فناوری AR می‌توان به افزایش اطلاعات کاربران و امکان به اشتراک گذاشتن آسان تجربه‌ها اشاره کرد.

نقاط ضعف واقعیت افزوده چیست؟

تکنولوژی AR کمی برای استفاده در زندگی روزمره گران است و امکان دسترسی به آن توسط کسب‌وکارهای کوچک‌تر وجود ندارد.

چگونه با واقعیت افزوده کار کنیم؟

کار با واقعیت افزوده با استفاده از هدست‌های مخصوص و اپلیکیشن‌های موبایل امکان‌پذیر است.