واقعیت مجازی از حال تا آینده

واقعیت مجازی همان طوری که از نام آن هم مشخص است، احساسی واقعی و حقیقی از تصورات مجازی برای ما ایجاد خواهد کرد. اما موضوع به همین جا خلاصه نمی شود و واقعیت مجازی در شاخه های مختلف نفوذ پیدا کرده و این روزها از شکل اولیه خود بسیار فاصله گرفته است. اگر به خاطر داشته باشید مدت ها پیش واقعیت مجازی را در قالب بازی هیجان انگیز زندگی دوم یا همان second life به شما معرفی کردیم و این فناوری در ابتدای حضور خود بیشتر به شکل سرگرمی بود اما این روزها جریان بسیار فرق کرده است.

برای افرادی که با رایانه و اینترنت سرو کار دارند، درک جهان مجازی که در آینده ای نه چندان دور به آن واقعیت مجازی هم می گویند، کار چندان دشواری نیست. در واقع جهان مجازی، به بخشی از ذهن ناخود آگاه شما تبدیل خواهد شد و مرز جهان حقیقی و مجازی به این ترتیب بسیار کمرنگ خواهد شد. بسیاری از کارشناسان بعد از اینترنت چیزها، فناوری واقعیت مجازی را مهم ترین و تاثیر گذارترین فناوری آینده بشر می دانند و بر همین اساس پیش‌بینی هایی را انجام می دهند. به عنوان نمونه در سال گذشته نشریه فوربس مسابقه ای را برگزار کرد و در آن از طراحان، روزنامه نگاران و کارشناسان و متخصصان آی تی درخواست کرد که آینده جهان فناوری را پیش‌بینی کنند.

این کار نتایج بسیار جالبی را به دنبال داشت و بسیاری از افراد واقعیت مجازی را مهم ترین اتفاق سال های آینده دانستند. به اعتقاد کارشناسان در سال های آینده نه تنها رایانه، به هر گوشه و کناری از زندگی ما نفوذ پیدا خواهد کرد، بلکه در واقع جزئی اصلی از خود ما خواهد شد. فناوری در آینده به تمامی ابعاد زندگی ما نفوذ پیدا خواهد کرد و تمامی این ابعاد را تحت تاثیر خود قرار خواهد داد به عنوان نمونه در اثر گسترش فناوری در آینده نحوه خرید و فروش، رفتن به مسافرت یا حتی مراقبت های بهداشتی افراد تغییر پیدا خواهد کرد و در کنار آن در نحوه تعامل اعضای جامعه با یکدیگر هم تغییرات گسترده ای ایجاد خواهد شد.

کارشناسان می گویند در آینده گوشی ها و عینک هایی که از فناوری واقعیت مجازی، استفاده می کنند، نحوه خرید و فروش و معاملات تجاری را متحول خواهند کرد. شاید دیگر لازم نباشد که فروشگاه های بزرگی وجود داشته باشند که تنها ویترین آن ها یک ضلع از خیابان را در بر می گیرد. شاید هم در آینده کل خیابان ها تبدیل به ویترین شوند. به عنوان نمونه خانم یا آقایی از لباس یک رهگذر خوشش می آید و در لحظه می تواند مارک و قیمت آن لباس را چک کرده و اگر تمایل داشته باشد در همان لحظه آن کالا را برای خودش سفارش دهد. این یک نمونه بسیار کوچک از تحولاتی است که واقعیت مجازی می تواند در زندگی آینده ما ایجاد کند. فرض کنید که در یک رستوران یا فست فود نشسته اید و با کمک واقعیت مجازی می توانید، در لحظه ببینید که با خوردن هر غذایی که سفارش می دهید چه میزان کالری، پروتئین، کربوهیدرات یا چربی به بدن شما وارد می شود. یا شاید از جهت دیگر واقعیت مجازی، باعث ایجاد تغییرات گسترده ای در شبکه های اجتماعی روتین شود و به عنوان مثال زمانی که در یک کافی شاپ نشسته اید، بتوانید با عینک هوشمند خود پروفایل شبکه اجتماعی خود را در آن محیطی که هستید روی میز یا دیوار، ببینید.

کارشناسان معتقد هستند که تمامی این تحولات تا سال 2020 در زندگی ما به وجود خواهد آمد و همه به نوعی درگیر واقعیت مجازی در زندگی حقیقی خود خواهند شد. با این اوصاف شاید بد نباشد که بیشتر با این فناوری و کاربردهای فعلی اش آشنا شوید. در موضوع ویژه این هفته در مورد واقعیت مجازی، آینده آن و کاربردهایی که در حال حاضر در بخش های مختلف دارد، صحبت خواهیم کرد.

آینده واقعیت مجازی

اگر شما هم در این فکر هستید که واقعیت افزوده Augmented Reality، واقعیت مجازی و این دست از فناوری های سه بعدی جایگاهی در صنعت فناوری در آینده ندارند، در اشتباه هستید و اگر می خواهید خیلی سریع دیدگاه خود را تغییر دهید بد نیست که نگاهی به پیشرفت اسمارت فون ها در چند سال اخیر داشته باشید. یکی از متخصصان در این رابطه می‌گوید که من فکر نمی کنم اگر به سال 2005 برگردیم و فردی به شما یک گوشی اسمارت فون دهد و بگوید که این گوشی قرار است به اندازه یک رایانه قدرت پردازش داشته باشد، کسی سریعا بگوید بله این محصولات جزو آن دسته از محصولاتی خواهند بود که موفق خواهند بود در آینده.

شاید کسی حتی پیش‌بینی نکند که کسی این ابزارها را بخرد و چنین بازار بزرگی در سراسر جهان داشته باشد. بنابراین شاید به درستی نتوانیم اکنون در مورد فناوری‌هایی نظیر واقعیت مجازی نظر بدهیم اما این اطمینان وجود دارد که در صورتی که سخت افزار مناسب وجود داشته باشد، آینده درخشانی در انتظار این فناوری خواهد بود. به عنوان مثال باید گفت که در همایش QuakeCon، یک هدست با قابلیت واقعیت مجازی معرفی شد که مورد توجه و استقبال همه قرار گرفت. یکی از افرادی که از این ایده بسیار حمایت کرد، جان کارمک، برنامه نویس id Software بود که در این باره گفت من اگر چیزی را باور کنم، مطمئنا افق روشنی را برایش متصور خواهم شد و به سادگی نظرم را در رابطه با فناوری‌هایی که ممکن است در آینده زیاد موفق نباشند، خواهم گفت اما در مورد واقعیت مجازی همه چیز متفاوت است و چیزهایی که به رابط عصبی ارتباط دارند در آینده برای همه بسیار جالب خواهند بود. در واقع در آینده به سادگی واقعیت مجازی به معنای حقیقی خودش نزدیک خواهد شد و شما واقعیتی را خواهید دید که تاثیری بسیار حقیقی دارد اما دارای شکل اصیل واقعیتی که نمایش می دهد نیست.

شاید بسیاری از افراد در تعاریف ساده تر از واقعیت مجازی، آن را نوعی شبیه ساز یا جایگزین حقیقت معرفی کنند. امروزه به وجود آوردن محیط مجازی کار ساده ای نیست و این بیشتر به خاطر محدودیت های تکنیکی است که وجود دارد و این که سرعت پردازش رایانه ها، وضوح تصاویر و پهنای باند مخابراتی در همه جا یکسان نیست. اما دانش واقعیت مجازی نسبت به گذشته جهش بسیار بزرگی را تجربه کرده است.

واقعیت مجازی در فضا

همان طور که در قبل هم گفتیم، مفهوم واقعیت مجازی به بخش های مختلف نفوذ کرده است و شاخه های دیگر هم از امکانات و قابلیت های این فناوری به بهترین شکل ممکن استفاده کرده اند. یکی از این شاخه ها فضانوردی است و مسلما وقتی نامی از فضا به میان می آید اولین سازمانی که به ذهن می رسد، ناسا است. ناسا فعالیت های پژوهشی و تحقیقی زیادی را در زمینه پیشرفت در علوم فضایی انجام داده است و فناوری های بسیار هیجان انگیزی را به وجود آورده است. در زمانی که قرار بود مریخ نورد Curiosity بر سطح مریخ فرود آید، تقریبا زمانی در حدود 14 دقیقه طول می کشید که سیگنال ها از مریخ نورد به زمین برسد و از روی زمین هیچ امکان کنترلی برای فرآیندها وجود نداشت و همه چیز مبتنی بر برنامه ریزی هایی بود که از قبل انجام شده بود.

تمامی این کارها با استفاده از فناوری واقعیت مجازی از قبل تصور شده و ترسیم شده بود. ناسا یک اپلیکیشن آی اواس بسیار جالب برای آشنایی با مریخ نورد Curiosity با عنوان Space craft 3D ساخته است که شما با استفاده از این اپلیکیشن و با استفاده از فناوری واقعیت مجازی، می توانید مریخ نورد را در کنار خودتان ببینید. در ابتدا شما باید شاخصی را پرینت بگیرید تا اپلیکیشن متوجه شود که باید مریخ نورد را در کجا قرار دهد، کافی است که شما شاخص را در جایی که دوست دارید قرار دهید و بلافاصله اپلیکیشن متوجه خواهد شد که مریخ نورد را به شما نشان دهد. سپس شما می توانید با تغییر زاویه سخت افزار خود مریخ نورد را از جهت های مختلف ببینید. همچنین می توانید به او دستوراتی نظیر باز و بسته کردن بازوها یا چرخیدن به پهلوها را بدهید. شاید جالب باشد که بدانید این مریخ نورد چیزی در حدود 900 کیلوگرم وزن داشته و طول آن هم تقریبا 3 متر است.

درمان انواع استرس با واقعیت مجازی

شاید بد نباشد بدانید که بیش از 10 درصد افراد در طول زندگی خود، نوعی از اختلالات ناشی از اضطراب را تجربه می کنند. معمولا داشتن استرس یک تاثیر بسیار منفی روی کارهای ما خواهد گذاشت، بیشتر روانشناسان جهت درمان این ترس ها و استرس ها معمولا از روش در معرض قرار دادن استفاده می کنند. به نوعی بیمار را با شرایط استرس زا مواجه می کنند تا به مرور زمان آن شرایط را پذیرفته و به نوعی با آن ها کنار آمده یا به آن ها عادت کند. برای رسیدن به این هدف بهترین کار استفاده از فناوری واقعیت مجازی است تا با کمک آن بتوان به بهترین شکل ممکن فرد را در شرایط مختلف به صورتی حقیقی قرار داد.

برای این منظور دو روش تصویر سازی و در معرض قرار گرفتن به صورت فیزیکی توصیه شده است. روش فیزیکی جدا از این که واقعی است ممکن است بسیار پر هزینه یا حتی در مواردی خطرناک هم باشد. اما تصویرسازی اگر به خوبی اجرا شده و به اندازه کافی از سوی درمان شونده واقعی در نظر گرفته شود، می تواند بسیار کم هزینه تر از روش فیزیکی بوده و به دلیل وجود امکان تکرار، تاثیرگذارتر خواهد بود. واقعیت مجازی بهترین روش درمانی را برای این کار ارائه می کند و معمولا از دو بخش یعنی استفاده از HMD یا سیستم 1CAVE در این ساختار استفاده می شود. با استفاده از HMD، فقط جهان مجازی قابل دیدن خواهد بود و در این روش دنیای واقعی به صورت کامل حذف خواهد شد و درمان شونده از این موضوع اطلاع دارد که ارتباطش با جهان حقیقی قطع شده و در جهان مجازی قرار گرفته است اما در سیستم CAVE شرایط کمی متفاوت است و در این سیستم از دیوارهای یک مکعب به عنوان پروژکتور استفاده می شود و محیط واقعی و مجازی در داخل این مکعب در کنار یکدیگر قرار می گیرند. هر دوی این سیستم ها دارای تاخیر فاز هستند و تفاوت میان حرکت و حرکت تصویر در هر دو روش ممکن است که برای بیمار حالت تهوع ایجاد کند.

برای این که حس حضور در این روش ها عمیق تر شود می توان از صدا یا اشیاء واقعی استفاده کرد. استفاده از دستکش دیتا هم امکان برقراری ارتباط متقابل با محیط را برای کاربر فراهم خواهد کرد. این سبک از ایده ها و به کارگیری فناوری واقعیت افزوده در شاخه های مختلف می تواند برای همه بسیار سودمند باشد. هزینه های پیاده سازی ممکن است که در ابتدا کمی زیاد به نظر آید اما این هزینه ها یک بار انجام خواهند شد و پس از آن که سیستم توسعه پیدا کرد، می توان به بهترین شکل ممکن از این فناوری ها برای کاهش هزینه ها استفاده کرد. همه متخصصان بر این باور هستند که فناوری واقعیت مجازی و واقعیت افزوده آینده بسیار درخشانی در صنعت فناوری خواهند داشت و در صورت پیشرفت و گسترش به نقطه عطفی در زندگی تمامی انسان ها تبدیل خواهند شد. به نوعی که استفاده از این فناوری ها در شاخه‌هایی نظیر فضانوردی یکی از کوچکترین کاربردهای این فناوری خواهند بود.

تمرین فضانوردانی روی زمین

کاربرد واقعیت مجازی در فضانوردی به همین جا خلاصه نمی‌شود، این روزها با کمک فناوری واقعیت مجازی فضانوردان به تمرین روی سطح زمین می‌پردازند. در مرکز فضایی جانسون فضانوردان با کمک فناوری واقعیت مجازی راهپیمایی های فضایی خود را برای ماموریت‌های آینده شان انجام می دهند. عینک های پیشرفته واقعیت مجازی و دستکش‌های ویژه در این فناوری، آن چیزی که فضانورد می‌بیند را به نمایشگری انتقال می‌دهد تا این امکان برای مربیان فراهم شود که کوچک‌ترین حرکت فضانورد را هم مشاهده کنند. خود فضانورد هم در تمامی این تمرین ها با استفاده از عینک های ویژه می تواند تصاویر سه بعدی از ایستگاه های فضایی را مشاهده کند و به صورتی کاملا حقیقی این احساس را داشته باشد که می تواند در میان بخش های مختلف ایستگاه های فضایی قدم زده و در حین انجام مجازی ماموریت های مختلفش این احساس را داشته باشد که به صورت حقیقی در فضا قرار گرفته است.

آقای مایک ماسیمینو که یکی از کهنه کاران راهپیمایی های فضایی ناسا است در این رابطه می گوید که استفاده از فناوری واقعیت مجازی نه تنها احساس واقعی در فضا بودن را در افراد ایجاد می کند بلکه قادر است که فضانوردان را برای درک بهتر این که در فضا باید در انتظار چه صحنه هایی باشند یا این که چگونه باید با هم ارتباط برقرار کنند، آماده سازد. فضانوردان در این دوره های تمرینی واقعیت مجازی کارهای مختلفی را تجربه می کنند، از جمله این کارها می توان به بلند کردن بارهای سنگین در ایستگاه های فضایی با استفاده از سیستم های چرخدار که احساس بلند کردن قطعه ای 635 کیلوگرمی را در آن ها ایجاد می کند، اشاره کرد. ابزار دیگری که برای تمرین واقعیت مجازی راهپیمایی فضایی به کار گرفته شده است، لابراتوار رانش خنثی نام دارد.

این ابزار بزرگترین استخر داخلی جهان است که دارای طولی در حدود 61 متر و عمق 12 متر و گنجایش 6.2 میلیون گالن آب است. فضانوردان نمی توانند راهپیمایی فضایی را زمانی که در فضا هستند تمرین کنند و در آن زمان در شرایطی قرار گرفته اند که دیگر زمانی برای تمرین باقی نمانده است. اما این فناوری بهترین امکان را برای تمرین در اختیار فضانوردان قرار می دهد تا قبل از اعزام به فضا به بهترین آمادگی ممکن دست پیدا کرده و در عین حال با محیط فضا و ایستگاه های فضایی هم آشنایی کاملی پیدا کنند.

جراحی با واقعیت مجازی روی زمین یا در فضا

وقتی که صحبت از واقعیت مجازی می شود بسیاری از حد و حدودها برای ما برداشته می شود و تا حد زیادی چیزی با عنوان موقعیت مکانی، بی معنی خواهد شد. تا به حال به این فکر کرده اید که اگر یک فضانورد در فضا با یک مشکل جدی از نظر پزشکی مواجه شده و حادثه ای برایش رخ دهد، چه امکاناتی برای درمان در اختیار دارد؟ در فضا هیچ اورژانس یا مرکز پزشکی ای در نزدیکی فضانوردان نیست، به همین دلیل در ماموریت های طولانی اطمینان داشتن از اوضاع سلامت فضانوردان کار ساده ای نیست. آژانس فضایی اروپا به تازگی نمونه اولیه وسیله ای را طراحی کرده و ساخته است که می تواند این قبیل مشکلات را تا حد زیادی برطرف کند.

این ابزار جدید که CAMDASS نام دارد، نام آن مخفف سیستم تشخیص و جراحی به کمک رایانه است. این ابزار در ساختار خود از فناوری واقعیت افزوده استفاده می کند و به صورت یک نمایشگر قابل نصب روی سر است. این ابزار به فضانوردان کمک خواهد کرد تا بتوانند بخشی از کارهای پزشکی خودشان را انجام بدهند. این وسیله می تواند تصاویری را به صورت سه بعدی در اختیار فضانوردان قرار داده و آن ها را در تشخیص بیماری هایشان کمک کند همچنین در آینده فضانوردان قادر خواهند بود که بخشی از جراحی های ضروری را خودشان با کمک این ابزار انجام دهند. با اطمینان می توان گفت که در چند سال اخیر فناوری واقعیت افزوده، کاربردهای بسیار زیادی پیدا کرده است. واقعیت افزوده تصاویر واقعی و مجازی را با هم ترکیب می کند. به عنوان نمونه زمانی که شما به صفحه تلفن همراه خود نگاه کنید، می توانید محیط اطراف خود را هم ببینید و در عین حال روی این تصاویر علائم و نشانه هایی را هم ببینید که فاصله و مکان نزدیکترین رستوران،بیمارستان یا پمپ بنزین را به شما نشان می دهد. اگر بخواهیم در مورد وضعیت حال حاضر CAMDASS صحبت کنیم باید گفت که این ابزار در حال حاضر روی تشخیص بیماری ها به کمک سونوگرافی تمرکز دارد.

از نظر کارشناسان، سونوگرافی یک وسیله غیرتهاجمی و موثر در تشخیص بسیاری از بیماری ها و آسیب ها می باشد و باید بدانید که این ابزار در حال حاضر در ایستگاه های فضایی بین المللی استفاده می شود. این امکان وجود دارد که فضانوردان در ماموریت های آینده شان از زمین فاصله زیادی بگیرند و با توجه به این احتمال باید قادر باشند که بتوانند از یکدیگر مراقبت کنند زیرا مکالمه و مشاوره آن ها با متخصصان زمینی به دلیل فاصله زیادی که با زمین دارند، کیفیت خوبی نخواهد داشت و اگر وجود داشته باشد هم تاخیر زیادی به همراه دارد، به همین دلیل باید فضانوردان بتوانند از پس خودشان برآیند. با توجه به این که تمامی آموزش های پزشکی را نمی توان به آن ها آموزش داد و آن ها را به یک پزشک فضانورد تبدیل کرد باید به دنبال راه حل های دیگری بود. این ایده که CAMDASS همانند یک نمایشگر روی سر نصب شود، کمک می کند که فضانورد بتواند برای پیگیری حرکات فضانورد و شناسایی موقعیت بیمار تصمیمات بهتری را بگیرد.

به این ترتیب فضانوردی که نقش درمانگر را دارد، روی صفحه نمایش خود مشابه همه فناوری های واقعیت افزوده می تواند تصویری از بدن بیمار را که روی آن محل اعضای حیاتی نشانه گذاری شده، ببیند. با گسترش ابزار CAMDASS، این ابزار به یک سیستم مبدل پزشکی یا فناوری پزشکی از راه دور با کارایی بسیار تبدیل خواهد شد و علاوه بر فضا می تواند در کشورهای در حال توسعه که از نظر امکانات پزشکی و خدمات پیشرفته آن در حد پایینی قرار دارند، به کار گرفته شود. نمونه اولیه این دستگاه در بیمارستان دانشگاه سنت پییر در بروکسل بلژیک مورد آزمایش قرار گرفته و به خوبی از پس تست هایی که انجام شده، بر آمده است.