شرح تقنية الواقع الافتراضي VR في النظارات الذكية

هل تخيلت ولو لمرة واحدة أن تسافر الى مدن بعيدة ، أو أن تذهب الى السينما ، أو أن تتدرب على إجراء عملية جراحية فقط وأنت جالس في مكانك؟ بدون حتى أن تتحرك خطوة واحدة خارج جدران غرفتك! هذه ليست أحلام بعد الآن ، نعم تستطيع فعل ذلك! وهذا الجنون في التكنولوجيا ما تعده أن تقدمه لنا نظارات الواقع الافتراضي VR. وهذا ما سوف يفصله لكم فريق موقعنا.

أن تعيش داخل التجربة حرفياً لا مجرد أن تراها على شاشة مسطحة. عالم رقمي متكامل منغمس فيه وتتفاعل معه بكل حواسك منعزل عن عالمك الحقيقي. هذا لم يحدث بين عشية وضحاها بل تطور من فكرة بسيطة تبلورت ببطئ الى أو وصلت ما وصلت إليه اليوم. عالم كامل من النظارات والأجهزة الذكية بين أيدينا الآن. تعمل على حجب العالم الحقيقي وخلق عالم جديد افتراضي يغمسك فيه من كل الاتجاهات.

أعدكم في هذا المقال أن نغوص في عالم نظارات الواقع الافتراضي VR ، ونعرف ماهيتها ومكوناتها الأساسية وكيف تعمل واستخداماتها. استعد لهذه الرحلة الساحرة لتستبدل واقعك المادي بحياة افتراضية لا حدود لها وكأنها حقيقة.

ما هي نظارات الواقع الافتراضي VR ?

نظارات الواقع الافتراضي VR هي أجهزة أو نظارات تُلبس على الرأس تخلق عالم افتراضي رقمي تكون فيه مغموراً بالكامل.
تتكون هذه النظارات من شاشات عرض مثبتة على الرأس.

• عدستين لكي يرى منهما المستخدم
• شاشة أو شاشتين داخل الجهاز أو النظارة
• وأخيراً حزام تثبيت لإرتداء النظارة أو الجهاز على الرأس. وهذا يعطي راحة وأمان للشخض المستخدم.

ما هو الواقع الافتراضي أصلا ؟

بمفهومه البسيط هو عالم ثلاثي الأبعاد يتم خلقه بواسطة الحاسوب ، يتفاعل المستخدم مع هذا العالم مثل الواقع تماماً. تتحقق هذه التجربة الساحرة عن طريق ارتداء أجهزة أو نظارات أو خوذة تغطي العينين بشكل كامل وتغمس المستخدم في عالم تقني لا حدود له. تسمى هذه الأجهزة VR Headset متخصصة تخلق احساسا واقعيا بالوجود داخل المحاكاة.

المكونات الأساسية لنظارات الواقع الافتراضي VR

• الشاشة: تأني بنظامين إما شاشة واحدة مزدوجة أو شاشتين أو عدستين منفصلتين. يعرضان تصوير مجسم لإيهام الدماغ بالأبعاد الثلاثية.
• العدسات: مهمتها تضخيم الصورة المعروضة وتركيزها لتغطية مجال رؤية المستخدم ليتم انغماسه بالكامل. هذا هو بالضبط البيئة الإفتراضية والانغماس فيها.
• أجهزة الاستشعار والتتبع: مكونة من مجموعة من المستشعرات أهمها الجيروسكوب ومقاييس التسارع والكاميرات. تعمل على تتبع حركات رأس المستخدم بدقة ، مع تحديث آني للمنظور المرئي.
• أجهزة الإدخال: هي وحدات التحكم التي يمسكها المستخدم بكلتا يديه ويستخدمها للتحريك والضغط والتفاعل مع البيئة الافتراضية ثلاثية الأبعاد.
• الصوت المكاني: تخرج عن طريق سماعات مدمجة تعطي صوتاً ثلاثي الأبعاد محيطي غامر. يُمكنك من تمييز اتجاهات الصوت ومصدرها بدقة بالغة داخل البيئة الافتراضية.
• ميزات الراحة: تعتبر النظارة أو جهاز الواقع الافتراضي VR مريح جدا. يحتوى على أحزمة يمكن تعديلها بسهولة ، وحشو ناعم مع توزيع مدروس للوزن. هذا يضمن راحة الشخص المستخدم في الاستخدام لفترات طويلة.
• الاتصال: هناك نوعان من النظارات ، النوع الأول متصل سلكياً بحاسوب أو جهاز معالج خارجي. أما النوع الآخر متصل بمكونات معالجة دقيقة داخل النظارة نفسها.

أنواع نظارات الواقع الافتراضي VR

تنوع نظارات الواقع الافتراضي VR على طريقة عملها واتصالها بجهاز خارجي أو لا. اولوية وحاجة المستخدم هي من تحدد اختياره اذا اراد الجودة العالية ، أو السهولة والتنقل أو التكلفة المنخفظة أو المرونة.

• النظارات المربوطة: تتميز بأنها تتصل بكابل سلكي مع جهاز خارجي ، سواء كان حاسوب أو كونسول ألعاب أو معالج قوي. يعطيها الجهاز الخارجي جودة رسومات عالية وقدرات معالجة قوية.
• النظارات المستقلة: تتميز بأنها غير غير مربوطة بسلك مع جهاز خارجي ، أي أن المعالج متضمن بداخلها. هذا يجعلها جهاز كامل متكامل بدون الحاجة لأجهزة أخرى خارجية ، فيجعلها اسهل للحركة. لكن هذا يكون على حساب الدقة الرسومية وسرعة المعالجة.
• نظارات الهاتف الذكي: هي النظارة ذات التصميم الأبسط مقارنة بباقي الأنواع. تكوينها يكون عبارة عن إطار وعدسات فقط ، وتترك مهمة المعالجة للهاتف الذكي نفسه بجانب استخدامه كشاشة عرض.
• النظارات الهجينة: مزيج من الأنواع السابقة ، حيث يمكنها أن تكون جهاز مستقل أو إمكانية اقترانها بمعالج خارجي لتحسين أداءها. هذا يعطي المستخدم ميزتين قويتين ، حرية الاستخدم والحصول على أعلى أداء ممكن للمعالجة حين الحاجة لذلك.

تأثير مواصفات نظارة الواقع الافتراضي VR على تجربة المستخدم

• جودة ودقة العرض: تحدد دقة الشاشة وضوح صورة العرض. فكلما زادت الدقة كلما قلت الفراغات الفاصلة بن البكسلات. هذا يؤدي الى جودة في الدقة البصرية ويقلل الاجهاد.
• الراحة في الارتداء: ان تستخدم النظارة الذكية لفترات طويلة هذا يتطلب ان تكون مريحة بالدرجة الاولى حتى لا ترهقك وتسبب اصابات عضلية. تتحقق هذه الراحة من خلال أحزمة النظارة القابلة للضبط والتعديل عن طريق توزيعها للوزن بشكل متوازن. بالإضافة الى الحشوات الناعمة التي تكون حول منطقة الوجه والعينين لارتداء أكثر راحة.
• مجال الرؤية الواسع: تعريفه هي مساحة العالم الافتراضي الذي تراه العين دون الحاجة لتحريك الرأس. تساهم المساحة الواسعة للرؤية التي في العادة تكون 100 درجة أو أكثر في تجربة المحاكاة للرؤية المحيطية الطبيعية.
• التتبع الدقيق والاستجابة: كلما كانت أنظمة التتبع دقيقة كلما اصبح التفاعل أكثر واقعية ، من خلال ترجمة جركاتك الفعلية نحو الواقع الافتراضي آنياً. تعتبر أنظمة التتبع 6 درجات حرية ه الأفضل في هذا المجال. حيث ليس فقط تتبع موقعك الرئيسي من خلال الاتجاهات الأساسية الستة لأعلى ولأسفل ، لليسار ولليمين ، للأمام وللخلف. بل أيضاً انزياحات رأسك ويديك في الأبعاد الثلاثة.

• زمن الاستجابة المنخفض: مقصود به التأخير الزمني ، الذي يكون بين قيام المستخدم بحركة ما كتحريك رأسه وحدوث التغيير المباشر على الشاشة. يجب الحفاظ على زمن استجابة أقل من 20 ميللي ثانية ، لأن أي تأخير أكثر من ذلك يؤدي الى الغثيان الحركي ويلغي الاحساس بالواقعية.
• معدل التحديث العالي: هو عدد المرات التي تحدث فيه الشاشة الصورة ، الذي يجب أن لا يقل عن 90 هرتز. كلما زاد معدل التحديث للصورة كلما قلل من اجهاد العين ، لكنها بطبيعة الحال تستهلك طاقة أكبر مثل 1202 هرتز.
• جودة الصوت: عامل الصوت هو عامل أساسي ورئيسي في زيادة واقعية التجربة والانغماس الكلي في عالم افتراضي متكامل بصرياً وصوتياً. السماعات المدمجة التي تحاكي الصوت ثلاثي الابعاد تمكن المستخدم من تحديد مصدر الصوت بدقة في العالم الافتراضي.
• عوامل تقنية إضافية: مثل التوافق بين المنصات والأجهزة ، وتصميم وحدات التحكم المريحة لتناسب مختلف المستخدمين ، بالاضافة الى ضبط المسافة البعيدة للعدسات. أيضاً قوة المعالجة الكافية وعمر البطارية الطويل لضمان تجربة طويلة دون انقطاع.

كل المواصفات السابقة لو كانت متوازنة ودقيقة ومناسبة للمستخدم هو ما يجعل هذه التقنية تجربة أكثر سلاسة وانغماساً في عالم افتراضي متكامل.

التطبيقات العملية لنظارات الواقع الافتراضي VR

يعتقد معظمنا أن نظارات الواقع الافتراضي هي ترفيهية بالمقام الأول لكن هذا غير صحيح. لقد تجاوزت منطقة الترفيه لتصبح أدوات رئيسية تعيد صياغة قطاعات مهنية وتعليمية وطبية وتساهم في تطورها. جوهر هذه التقنية ونقطة قوتها في قدرتها على خلق بيئات محاكاة آمنة ومنغمسة بالكامل. تعطيك المساحة للتعليم والتدريب على سيناريوهات مستحيلة في العالم الحقيقي.

• الألعاب والتعليم: من استخداماتها تقديم تجارب ألعاب غير مسبوقة وخلق محاكاة فصول دراسية وتدريبات افتراضية تفاعلية مختلفة.
• الطب والرعاية الصحية: أهم تطبيقاتها في محاكاة العمليات الجراحية وعلاج الأمراض النفسية ، إضافة إلى تأهيل المرضى.
• الهندسية المعمارية والتصميم: تنشأ بيئة ثلاثية الأبعاد تعرض من خلالها التصاميم المعمارية المختلفة واستكشافها من خلال المهندسين والعملاء قبل بناءها.
• السياحة والثقافة: تمكن المستخدمين من زيارة أماكن تاريخية ومعالم ثقافية متنوعة حول بلدان العالم وهم في مكانهم دون التحرك خطوة واحدة.
• الصناعة والبحث: أداة مهمة في يد شركات السيارات لتصميم واختبار المركبات وفحصها. من استخدامات ناسا أيضاً لمحاكاة المهام الفضائية وتدريب رواد الفضاء على مهمتهم الحقيقية.

تحديات تحول دون انتشار نظارات الواقع الافتراضي VR

• التكلفة والنضج التكنولوجي: تمثل التكلفة المرتفعة لنظارات الواقع الافتراضي VR تحدياً للشخص العادي لشراءها خاصة النظارات ذات المعالجات الخارجية القوية. أيضاً التسارع الرهيب في تطور تلك النظارات تجعل امر الاستثمار فيها صعب لتغيرها السريع في فترة زمنية قصيرة.
• محدودية المحتوى والنظام المغلق: ما زال المحتوى المتاح الخاص بالألعاب والتطبيقات عالية الدقة محصور ومحدود مقارنة بالمحتويات الأخرى. بالإضافة الى أن الكثير من النظارات متصلة سلكياً بمعالجات خارجية خاصة بالشركات المصنعة لها. هذا يقيد المستخدم ويحد من محاولاته ليوافق الأجهزة والتطبيقات المختلفة.
• التحديات التقنية والراحة: يؤدي الاستخدام المطول لنظارات الواقع الافتراضي VR للاصابة بالارهاق خاصة مع زيادة وزن النظارات الافتراضية. تحديات أخرى مثل الكابلات السلكية تعيق الحركة. تحديات أخرى مثل عمر البطارية القصير وانبعاث الحرارة والضوضاء من المكونات الالكترونية المختلفة. كل ذلك عوامل تقلل من راحة الشخص المستخدم.
• الآثار الصحية وتعقيد الإعداد: التفاعل المطول مع النظارات الافتراضية جهد العينين ويصيب الرأس بدوار الحركة ما يعرف ب دوار الواقع الافتراضي. أما بما يتعلق بتعقيد الإعداد فإن إعداد نظام الواقع الافتراضي يكون معقداً ويتطلب الى مساحة فارغة لإعداده.
• القبول الاجتماعي والإدراك: بشكل عام إن تقنية الواقع الافتراضي هي تقنية منعزلة تمنع التفاعل الاجتماع المباشر. غير ان المستخدمين غير واعيين بامكانياتها الحقيقية.

الخاتمة: نظرة نحو المستقبل

عالم النظارات الذكية على وجه العموم ونظارات الواقع الافتراضي VR على وجه الخصوص يتوسع ويتسارع بشكل رهيب في فترة زمنية قصيرة. امكانيات هذه الصناعة وابتكاراتها ساحرة ومتعددة حيث تأخذ هذه الابتكارات مثل التتبع الذاتي الداخلي وتتبع العين الى تطوير قدرات هذه الأجهزة. هذا يفتح طرقاً جديدة لتجارب أكثر تفاعل وانغماس.

فإن كنت سوف تخوض هذه التجربة للمرة الأولى أو كنت بالفعل قد اقتحمت هذا المجال وتريد ترقية جهازك فما زال لديك الكثير من الخيارات.