واحد خبر mobile.ir : در ده سال گذشته گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها همواره یکی از جذاب‌ترین محصولات دنیای تکنولوژی بوده‌اند. اما در یکی دو سال اخیر با کاهش نوآوری‌های هیجان‌انگیز، نوعی رخوت و رکود بر بازار دستگاه‌های هوشمند همراه سایه افکنده است. در این شرایط تکنولوژی‌های جذابی همچون واقعیت مجازی (VR)، واقعیت افزوده (AR) و واقعیت ترکیبی (MR)، نوید بازگشت هیجان به دنیای گجت‌های هوشمند و جلب علاقه کاربران به خرید محصولات جدید را می‌دهند. تکنولوژی‌هایی خاص که تجربه‌ای جدید را برای کاربران به ارمغان می‌آورند. با توجه به شتاب گرفتن روند پیشرفت و تکامل تکنولوژی واقعیت مجازی در دو سال گذشته و عرضه عمومی محصولات مبتنی بر این تکنولوژی توسط تولیدکنندگان مختلف، بر آن شدیم تا در یک مطلب دو بخشی به معرفی VR و محصولات مرتبط با آن بپردازیم.

در بخش اول سعی خواهیم داشت شما را با تکنولوژی واقعیت مجازی، تفاوت آن با واقعیت افزوده و واقعیت ترکیبی، انواع راه‌کارهای پیاده‌سازی آن، انواع تجهیزات ورودی، و همچنین کاربردهای مختلف این تکنولوژی آشنا کنیم. بخش دوم را نیز به معرفی، بررسی و مقایسه محصولات مختلف موجود در بازار برای تجربه واقعیت مجازی، اختصاص خواهیم داد.

واقعیت مجازی چیست؟

واقعیت مجازی یا Virtual Reality که به اختصار VR خوانده می‌شود، در معنای عام آن به دسته‌ای از تکنولوژی‌های کامپیوتری اطلاق می‌شود که سعی دارند با تولید تصاویر، صداها و یا حتی دیگر حس‌های پنج‌گانه، به خلق محیط‌هایی واقعی یا خیالی پرداخته و حضور فیزیکی کاربر را در این محیط‌ها شبیه‌سازی نمایند. در یک سیستم واقعیت مجازی کامل، کاربر قادر است تا در دنیایی سه-بعدی به گشت و گذار مشغول شده، به اطراف خود نگریسته، و با اجسام و اشخاص شبیه‌سازی شده در این محیط مصنوعی به تعامل بپردازد.

سیستم‌های واقعیت مجازی امروزی غالبا مبتنی بر عینک‌های بزرگی هستند که روی سر نصب شده و تصاویر سه-بعدی را در مقابل چشم‌های کاربران به نمایش می‌گذارند. این عینک‌ها تصاویر سه-بعدی برجسته‌‌ را با عبور از لنزهایی ویژه از فاصله‌ای چند سانتی‌متری به چشم‌ها می‌تابانند تا بدین ترتیب ذهن کاربر فریب خورده و باور کند که به محیطی واقعی‌ می‌نگرد. همچنین حرکات سر و بدن کاربر توسط مجموعه‌ای از حسگرهای مختلف که در اطراف یا داخل عینک‌ واقعیت مجازی قرار گرفته‌اند، دنبال می‌شود. سیستم واقعیت مجازی تصاویر را به کمک اطلاعات دریافتی از این حسگرها به گونه‌ای با حرکات سر و بدن کاربر مطابقت می‌دهد تا حس حرکت در دنیایی واقعی برای او شبیه‌سازی گردد. بعضی از این سیستم‌های واقعیت مجازی شامل دسته‌هایی کنترلی هستند که به کاربر اجازه می‌دهند دست‌های خود را در دنیای واقعیت مجازی مشاهده نموده و به کمک آن‌ها به تعامل با اجزای این محیط بپردازد. برای تکمیل حس حضور در این دنیای مجازی، صدای محیط واقعیت مجازی به صورت منطبق و متناسب با موقعیت کاربر و تعاملات او تولید گردیده و از طریق هدفون‌هایی که روی گوش‌هایش قرار گرفته‌اند، پخش می‌شود. این هدفون‌ها همچنین برای حفظ تمرکز ذهن کاربر بر فضای واقعیت مجازی و قطع ارتباطش با دنیای واقعی، وظیفه حذف صداهای بیرونی را نیز بر عهده دارند.

چه تفاوتی با واقعیت افزوده و واقعیت ترکیبی دارد؟

واقعیت افزوده یا Augmented Reality (به اختصار AR)، نوعی تکنولوژی واقعیت مجازی‌ست که آن‌چه کاربر در محیط واقعی اطراف خود می‌بیند را با محتوای گرافیکی تولید شده توسط نرم‌افزارهای کامپیوتری ترکیب می‌نماید. در واقع بر خلاف سیستم‌های واقعیت مجازی که سعی در حذف محیط واقعی و خلق دنیایی مجازی دارند، هدف سیستم‌های واقعیت افزوده ارتقای محیط حقیقی از طریق افزودن اطلاعات دیجیتالی و تصاویر گرافیکی به دید کاربر از دنیای واقعی‌ست. به عنوان مثال Google Glass به عنوان یکی از معروف‌ترین نمونه‌ تجهیزات و سیستم‌های واقعیت افزوده، دستگاهی به شکل عینک بود که یک صفحه نمایش بسیار کوچک را در گوشه بالا و سمت راست میدان دید کاربر به نمایش می‌گذاشت. کاربر می‌توانست برای بهره‌مندی از ویژگی‌های AR نگاهی به بالا انداخته، اطلاعات و تصاویر گرافیکی معلق در آن ناحیه را مشاهده نماید. اگرچه Google Glass در نهایت به دلیل مختلفی از جمله قابلیت‌های بسیار محدود، قیمت بالا و پیاده‌سازی ناقص و محدود واقعیت افزوده، ظاهرا به شکست انجامید. محصولات جدیدتر و در حال توسعه در زمینه واقعیت افزوده سعی دارند تا به جای مخفی شدن در گوشه‌های میدان دید، اطلاعات و تصاویر گرافیکی را در کل گستره دید کاربر توزیع نمایند.

بر خلاف عینک‌های VR که در انواع مختلف و تعداد نسبتا بالا وارد بازار شده‌اند، عینک‌ها و هدست‌های واقعیت افزوده (AR) هنوز فاصله زیادی تا بلوغ کامل و آمادگی برای تولید انبوه دارند. با این وجود راهکار ساده‌تری برای بهره‌گیری از واقعیت افزوده وجود دارد که عبارت است از طراحی اپلیکیشن‌هایی که بتوانند با استفاده از امکانات گوشی‌های هوشمند، لایه‌ای از اطلاعات و تصاویر گرافیکی را به صورت همزمان و زنده به تصاویر گرفته شده توسط دوربین دستگاه اضافه نموده و روی صفحه گوشی به نمایش بگذارند. در سال‌های اخیر نمونه‌های مختلفی از چنین اپلیکیشن‌هایی که گوشی‌های هوشمند را به دستگاه‌های واقعیت افزوده تبدیل می‌کنند، تولید گردیده و بعضا پرفروش و موفق بوده‌اند. از جمله اپلیکیشن Star Walk که با نشانه گرفتن دوربین گوشی به سمت ستارگان، صور فلکی را شناسایی نموده و اطلاعاتی در مورد آن‌ها ارائه می‌دهد.

همانطور که اشاره شد، عینک‌های AR هنوز راه نسبتا درازی برای رسیدن به مرحله استانداردسازی و تولید انبوه دارند. اپلیکیشن‌های AR هم اگرچه ارزان‌قیمت بوده و همواره در دسترس هستند، اما با توجه به این‌که برای استفاده لازم است گوشی هوشمند در دستان کاربر و در معرض دید او قرار داشته باشد، چندان کاربردی و مناسب به نظر نمی‌رسند. از سوی دیگر عینک‌های VR به مرحله تولید انبوه و استفاده عمومی رسیده‌اند، اما این عینک‌ها از طرفی دید کاربر از دنیای واقعی را به طور کامل مسدود نموده و از سوی دیگر کم و بیش نیازمند قدرت پردازشی بالایی هستند که این مساله می‌تواند افزایش قیمت و وزن دستگاه را به دنبال داشته باشد.

واقعیت ترکیبی یا Mixed Reality (به اختصار MR)، تکنولوژی نوظهوری‌ست با هدف پر کردن فضای بین این دو تکنولوژی و ارائه راهکاری ترکیبی از VR و AR. این تکنولوژی که همچون AR نوعی سیستم واقعیت مجازی محسوب می‌شود، امکان تغییر در میزان محتوای دیجیتال ترکیب شده با دنیای حقیقی را فراهم می‌آورد. به عنوان مثال کاربر در هنگام استفاده از یک سیستم واقعیت ترکیبی می‌تواند بسته به نیاز در یک لحظه تمام محیط اطراف خود را همچون سیستم‌های VR به صورت تمام دیجیتالی تجربه نموده و چند لحظه بعد ترکیبی یک‌پارچه از دنیای واقعی و دیجیتال را مشابه آن‌چه از سیستم‌های AR انتظار داریم، مشاهده نماید. از مهم‌ترین شرکت‌های فعال در این زمینه می‌توان به Microsoft و MagicLeap اشاره نمود که سال‌هاست محصولات واقعیت ترکیبی خود را در حال توسعه دارند.

تجربه بازی Minecraft در فضای واقعیت ترکیبی با استفاده از Microsoft HoloLens

انواع راهکارها و سیستم‌های واقعیت مجازی

سیستم‌های واقعیت مجازی را می‌توان از نظر نحوه ارتباط با کاربر به سه دسته کلی تقسیم نمود.

1. سیستم‌های Window on World یا WoW

این سیستم‌ها که به عنوان سیستم‌های واقعیت مجازی Desktop نیز شناخته می‌شوند، با استفاده از یک صفحه‌نمایش‌کامپیوتری یا یک پروژکتور پنجره‌ای را برای کاربر به دنیای واقعیت مجازی می‌گشایند. از نمونه کاربردهای این نوع سیستم‌های واقعیت مجازی می‌توان به شبیه‌سازی عمل‌های پیچیده پزشکی، شبیه‌سازی پرواز، یا شبیه‌سازی سناریوهای تمرینی مختلف در مراکز آموزشی اشاره نمود.

2. سیستم‌های Telepresence یا دور-حضور

این‌گونه سیستم‌های واقعیت مجازی همان‌طور که از نامشان پیداست، وظیفه شبیه‌سازی حضور کاربر در فضایی متفاوت و با فاصله از موقعیت فیزیکی او را به عهده دارند. این تکنولوژی معمولا مجموعه‌ای از حسگرها، ابزارها و اهرم‌های مکانیکی که ممکن است روی یک نوع روبات یا پهباد قرار داشته باشند را تحت اختیار کاربر قرار داده و سعی می‌نمایند با انتقال حس‌های دریافتی از حسگرها، حضور او را در آن محیط راه‌دور شبیه‌سازی نمایند. آتش‌نشانان استفاده از ربات‌های متحرک خاص و بهره‌گیری از چنین سیستم‌هایی را جایگزین حضور فیزیکی خود در فضاهای خطرناک و صعب‌العبور نموده‌اند. امروزه جراحان از ربات‌های فوق‌العاده کوچک و ابزارهایی که بر سر کابل‌هایی ویژه سوار می‌شوند را برای انجام عمل جراحی بدون نیاز به ایجاد برش‌های بزرگ و باز کردن بدن بیمار، به کار می‌گیرند. همچنین سال‌هاست که سیستم‌های Telepresence برای کاوش در فضا و اعماق اقیانوس‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

3. سیستم‌های Immersive یا غرق کننده

سیستم‌های immersive سعی می‌کنند تا با قطع ارتباط حس‌های کاربر از دنیای فیزیکی و جایگزینی آن‌ با دنیای مجازی، کامل‌ترین تجربه واقعیت مجازی را ارائه نمایند. این سیستم‌ها معمولا با استفاده از یک "نمایش‌گر‌ سربند" یا HMD --که ما آن را بیش‌تر با نام عینک واقعیت مجازی می‌شناسیم—سرتاسر میدان دید کاربر را از دنیای واقعی جدا نموده و با تصاویر واقعیت مجازی احاطه می‌کنند. این عینک‌ها غالبا دو صفحه نمایش کوچک (یا یک صفحه نمایش بزرگ‌تر که به دو بخش تقسیم شد است) را در نزدیکی چشمان کاربر قرار می‌دهند. نور متصاعد شده از این صفحات‌ نمایش‌ با عبور از یک مجموعه عدسی‌های نوری به چشم کاربر می‌تابد تا تصور قرار داشتن تصویر در فاصله‌ای به مراتب دورتر را به ذهن بقبولاند. سیستم‌های immersive برای تکمیل تجربه قرار گرفتن در دنیای مجازی، حس شنوایی کاربر را با استفاده از هدفون‌ها تحت تاثیر قرار داده و حتی بعضی از این سیستم‌ها با قرار دادن کاربر روی یک جایگاه ویژه، او را بر اساس شرایطش در دنیای مجازی در جهات مختلف حرکت می‌دهند.

سیستم‌های واقعیت مجازی immersive به 3 گروه اصلی تقسیم می‌شوند. گروه اول عینک‌هایی‌ هستند که خود فاقد صفحه‌نمایش و پردازنده بوده، برای پردازش داده‌ها، تشخیص حرکت‌های سر، و پخش صدا و تصویر از گوشی‌های هوشمند بهره می‌گیرند. این عینک‌ها ساده‌ترین و ارزان‌ترین راهکار را برای تجربه واقعیت مجازی به صورت immersive محسوب می‌شوند. از جمله شناخته‌شده‌ترین آن‌ها می‌توان به Google Cardboard و Samsung Gear VR اشاره نمود. گروه دوم شامل عینک‌هایی می‌شود که به کامپیوتر‌های شخصی یا کنسول‌های بازی وابسته‌اند. این عینک‌ها که مجهز به صفحه نمایش مستقل و حسگرهایی برای تشخیص حرکات سر کاربر هستند، کار اصلی پردازش داده‌ها را به یک PC یا کنسول بازی می‌سپارند. این گروه نسبت به گروه اول به مراتب گران قیمت‌تر بوده، قابلیت جابجایی کمتری داشته، و البته تجربه‌ واقعیت مجازی بسیار جذاب‌تر و قدرتمند‌تری را برای کاربر به ارمغان می‌آورند. محصولاتی همچون Oculus Rift ،HTC Vive و Sony PlayStation VR در این گروه قرار می‌گیرند. گروه آخر هم عبارت است از عینک‌های واقعیت مجازی کاملا مستقلی که تمام اجزای اصلی مورد نیاز از جمله صفحه‌نمایش، پردازنده و حسگرهای لازم را به صورت درون‌ساز همراه خود دارند. در حال حاضر Microsoft Hololens تنها عضو این گروه به شمار می‌رود. البته لازم به ذکر است این دستگاه که یک کامپیوتر مستقل محسوب گردیده و از سیستم‌عامل ویندوز 10 بهره می‌برد، به تازگی با قیمتی بسیار بالا به صورت محدود به بازار عرضه شده است.

با توجه به اهمیت، پیشرفت سریع و تنوع نسبتا بالای محصولات مبتنی بر سیستم‌های واقعیت مجازی immersive یا همان عینک‌های واقعیت مجازی، در مطلبی جداگانه به معرفی و بررسی این محصولات پرداخته‌ایم. چنان‌چه به کسب اطلاعات بیش‌تر در مورد این سیستم‌ها علاقمند بوده یا قصد خرید یک عینک واقعیت مجازی دارید، شما را به مطالعه این مطلب دعوت می‌کنیم.

کاربردهای واقعیت مجازی

دامنه کاربردهای متصور برای واقعیت مجازی بسیار گسترده‌تر از آن است که بتوان در مطلبی کوتاه به بررسی و معرفی تک تک آن‌ها پرداخت. لذا در این قسمت از مطلب سعی خواهیم داشت به صورت کاملا مختصر شما را با برخی از مهم‌ترین و جالب‌ترین کاربردهای این تکنولوژی آشنا کنیم.

• بازی‌های ویدئویی‌

بازی‌های کامپیوتری شاید واضح‌ترین و قابل انتظارترین کاربرد برای واقعیت مجازی باشد. تلاش شرکت‌های فعال در این زمینه برای توسعه و ساخت بسترهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری جهت خلق واقعیت مجازی موضوع جدیدی نیست. در فاصله سال‌های 1992 تا 1997 میلادی چند نمایشگر سربند (HMD) واقعیت مجازی برای انجام بازی‌های ویدئویی وارد بازار شدند، از جمله Virtual Boy محصول Nintendo، iGlasses محصول Virtual I-O، و VFX1 Headgear محصول Forte Technologies. محصولات جدیدتری همچون Nintendo Wii Remote ،Microsoft Kinect و زوج PlayStation Move و PlayStation Eye شرکت سونی را نیز می‌توان در رده تجهیزات و سیستم‌هایی برای تجربه واقعیت مجازی محدود طبقه‌بندی نمود.

سرانجام نسل جدید عینک‌های VR در سال 2016 روانه بازار گردیدند تا تجربه‌ای کامل‌تر وجذاب‌تر از واقعیت مجازی را برای علاقمندان به بازی‌های کامپیوتری به ارمغان آورند. شرکت Oculus VR که در سال 2014 به تملک فیس‌بوک در‌آمد، محصول نهایی خود را با نام Oculus Rift در ماه مارس 2016 وارد بازار کرد. سونی به عنوان یکی از مهم‌ترین شرکت‌های فعال در زمینه بازی‌های ویدئویی، عینک واقعیت مجازی خود را در همین سال با نام PlayStation VR و به عنوان یکی از ابزارهای جانبی کنسول PlayStation 4 ارائه نمود. همچنین شرکت Valve –یکی از شرکت های مطرح در زمینه بازی‌های کامپیوتری—در سال 2015 از همکاری خود با HTC برای ساخت یک عینک VR با قابلیت ردیابی موقعیت و تحرکات کاربر در فضایی به مساحت 4.5 مترمربع خبر داد. محصول این همکاری، عینک واقعیت مجازی HTC Vive بود که در ماه آوریل سال 2016 وارد بازار گردید. محصولات مختلف دیگری نیز برای تجربه بازی در دنیای واقعیت مجازی همچنان در حال توسعه قرار دارند، از جمله محصولی ژاپنی به نام FOVE که اولین عینک واقعیت مجازی با قابلیت ردیابی موقعیت چشم‌های کاربر به عنوان یک روش ورود اطلاعات محسوب می‌شود.

• فرهنگ، هنر و سرگرمی

فعالان صنعت سرگرمی همواره یکی از مشتاق‌ترین طرفداران واقعیت مجازی بوده‌اند. در کنار بازی‌های کامپیوتری، برخی از دیگر کاربردهای محبوب واقعیت مجازی در دنیای سرگرمی عبارتند از شبیه‌سازی محیط سینما و تئاتر، کنسرت‌های موسیقی، گالری‌های هنری، موزه‌های مجازی، پارک‌ها و شهربازی‌های مجازی، و بازدید مجازی از نمایشگاه‌ها.

در ماه می سال 2016 یک گروه موسیقی پاپ در نروژ به نام a-ha در اقدامی منحصر به فرد و با همکاری یک نروژی فعال در زمینه هنر، طراحی و تکنولوژی، کنسرت موسیقی خود را با بهره‌گیری از تکنولوژی واقعیت مجازی 360 درجه تصویربرداری نمودند. علاقمندان به موسیقی می‌توانستند از طریق یک اپلیکیشن YouTube این کنسرت ویژه را در دنیای واقعیت مجازی تجربه کنند.

واقعیت مجازی می‌تواند نقش مهمی در توسعه فرهنگ میان جوامع مختلف ایفا کند. با استفاده از این تکنولوژی کاربران قادر خواهند بود از هر کجای دنیا در کمترین زمان و بدون صرف هزینه‌های بسیار بالا به دیدن موزه لوور پاریس، آکروپولیس یونان، تخت جمشید ایران، یا شهر ممنونه در چین بروند. در حال حاضر تعدادی از موزه‌ها در نقاط مختلف جهان با همکاری توسعه‌دهندگان و طراحان واقعیت مجازی در حال خلق فضاهای مجازی لازم هستند تا افراد بتوانند به کمک این تکنولوژی به دیدار مجموعه‌ آثار گرد آمده در این موزه‌ها بیایند. موزه بریتانیایی در لندن و موزه تاریخ طبیعی امریکا از جمله اولین موزه‌هایی هستند که بهره‌برداری از فضای واقعیت مجازی را آغاز نموده و امکان تجربه بخش‌هایی از مجموعه‌های خود را به صورت اینترنتی و با استفاده از عینک‌های واقعیت مجازی فراهم آورده‌اند.

• سلامت و پزشکی

واقعیت مجازی به شکلی گسترده در عرصه پزشکی و سلامت مورد استفاده قرار گرفته است. از شبیه‌سازی جراحی‌ها گرفته تا درمان ترس، جراحی رباتیک، روان درمانی، توان‌بخشی، مقابله با درد، درمان اوتیسم، کمک به معلولین و بسیاری کاربردهای دیگر.

یکی از کاربردهای واقعیت مجازی در پزشکی، شبیه‌سازی اتاق عمل و بدن بیمار با هدف آموزش و تمرین جراحان، پرستارها و دیگر پرسنل پزشکی است. آن‌ها به کمک این‌گونه سیستم‌های واقعیت مجازی قادر خواهند بود بدون ایجاد خطر برای بیمار و تحمیل هزینه‌های سنگین برای بیمارستان، به آزمایش روش‌های جدید در جراحی، تقویت مهارت‌های خود و کسب تجربه لازم برای انجام عمل‌های جراحی واقعی بپردازند. همچنین سیستم‌های واقعیت مجازی telepresence امکان انجام جراحی رباتیک را فراهم آورده‌اند. در این‌گونه عمل‌های جراحی یک دستگاه رباتیک که تحت کنترل یک پزشک جراح قرار دارد، عمل جراحی را با دقت بالا و بدون نیاز به حضور فیزیکی جراح انجام می‌دهد.

برخی شبیه‌سازهای مبتنی بر واقعیت مجازی مانند محصول شرکت نرم‌افزاری Surgical Theaterand Conquer Mobile، با دریافت تصاویر و آزمایش‌های واقعی بیمار همچون اسکن‌های CAT یا ultrasound (فراصوت)، مدلی سه-بعدی از آناتومی بدن بیمار تولید می‌کنند. این مدل‌های مجازی به پزشک‌ها و جراحان کمک می‌کنند تا بیماری کاربر را بهتر تشخیص داده، یا به سریع‌ترین‌ و کم‌خطرترین شکل ممکن موقعیت تومورها را در بدن بیمار شناسایی نمایند.

امروزه پزشکان از سیستم‌های واقعیت مجازی برای انجام "Distraction Therapy" یا "درمان با حواس‌پرتی" به منظور کاهش درد بیمارها استفاده می‌نمایند. مطالعه‌ای در سال 2011 روی مصدومان دچار سوختگی در ارتش امریکا انجام گرفت که نشان می‌داد که یک بازی واقعیت مجازی به نام SnowWorld در مدیریت درد این بیماران از مورفین موثرتر بوده است.

• نظامی

سال‌هاست که واقعیت مجازی در محیط‌های نظامی برای اهداف آموزشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به کمک این تکنولوژی می‌توان سربازان تحت آموزش را در محیط‌هایی شبیه‌سازی شده از نبرد در شرایط مختلف قرار داده، و بدین ترتیب مهارت‌ در مبارزه، سرعت و نحوه عکس‌العمل‌ آن‌ها را در موقعیت‌های حساس و خطرناک نبرد ارزیابی نموده و ارتقا بخشید. سیستم‌های VR امکان تجربه شرایط نبرد و مواجهه با دشمن را به صورت مجازی و بدون خطر آسیب‌دیدگی یا مرگ، برای سربازان فراهم می‌آورند. امروزه شبیه‌سازهای مختلف مبتنی بر واقعیت مجازی از جمله شبیه‌سازهای پرواز، خودروهای سنگین نظامی، نبرد تن‌به‌تن، پدافند، امداد در میدان نبرد و حتی شبیه‌سازهای مقر فرماندهی، به راه‌کارهای آموزشی به مراتب کم‌هزینه‌تر، کم‌خطرتر و کارآمدتر نسبت به روش‌های آموزش سنتی بدل گشته‌اند.

سربازی که با نشستن در یک ایستگاه تیربار مبتنی بر واقعیت مجازی و بر سر گذاشتن عینک مربوطه، به کمک یک سیستم نرم‌افزاری VR در شرایط نبرد قرار می‌گیرد.

یک سیستم واقعیت مجازی کاملا غرق کننده (immersive) نظامی معمولا تشکیل یافته است از یک نمایش‌گر سربند (HMD)، لباس و دست‌کش‌های مجهز به حسگرهای مختلف برای ارسال داده در مورد موقعیت فیزیکی و شرایط جسمی سرباز، و همچنین اسلحه یا ابزارهایی الکترونیکی برای کنترل خودروها و هواپیماهای نظامی که داده‌های خود را به سیستم مرکزی شبیه‌ساز واقعیت مجازی ارسال می‌نمایند.

• خودرو

چندین دهه است که شرکت‌های خودروسازها از تکنولوژی واقعیت مجازی به منظور شبیه‌سازی محصولات خود در فرآیند طراحی و بررسی نمونه‌های آزمایشی خودروها استفاده می‌نمایند. شرکت Ford Motor با بهره‌گیری از Oculus Rift، واقعیت مجازی را به عنوان یک محور مرکزی در توسعه اتوموبیل‌های خود به خدمت گرفته است. در آزمایشگاه Immersion Lab شرکت فورد در ایالت میشیگان امریکا، مهندسین و کارکنان این شرکت می‌توانند با بر سر گذاشتن یک عینک واقعیت مجازی، پیش از تولید یک خودرو اجزای داخلی و خارجی آن را بررسی نموده و حتی روی صندلی‌هایش بنشینند. این نمونه‌های مجازی به طراحان و مهندسین اجازه می‌دهند که اجزای مختلف خودرو را از نزدیک مورد بررسی قرار داده و مشکلات احتمالی را پیش از تولید نمونه‌های واقعی شناسایی نمایند.

البته بهره‌گیری از واقعیت مجازی در صنعت خودرو تنها به فرآیند طراحی و توسعه محدود نمی‌شود. به عنوان مثال، شرکت تویوتا عینک‌های واقعیت مجازی Oculus را در کمپین TeenDrive365 خود برای آموزش نوجوانان و والدین در خصوص حواس‌پرتی در رانندگی مورد استفاده قرار داده است.

عوارض، نگرانی‌ها و چالش‌ها

استفاده از واقعیت مجازی همواره با ملاحظات و نگرانی‌های مختلفی در مورد سلامت و امنیت کاربر همراه بوده است. به عنوان مثال استفاده طولانی مدت از واقعیت مجازی عوارض و اثرات ناخواسته‌ای را موجب می‌شود، که همین مساله ممکن است یکی از عوامل کند شدن روند گسترش این تکنولوژی باشد. به خاطر همین عوارض، اغلب سیستم‌های واقعیت مجازی همراه با توصیه‌ها و اخطارهایی برای کاربران عرضه می‌شوند. بیماری واقعیت مجازی –که با عنوان بیماری سایبری نیز شناخته می‌شود— به حالتی اطلاق می‌شود که شخص در اثر قرار گرفتن در یک محیط مجازی دچار نشانه‌هایی مشابه با عارضه دریازدگی می‌گردد. شایع‌ترین این نشانه‌ها عبارتند از ناراحتی عمومی، سردرد، سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ، زردی چهره، تعریق غیر معمول، خستگی، خواب آلودگی غیر طبیعی، سردرگمی، بی‌حسی و بی ثباتی. این عوارض در اثر حس خود-حرکتی القا شده به کاربر در هنگام تجربه محیط واقعیت مجازی ایجاد می‌گردند. البته باید توجه داشت که بیماری واقعیت مجازی با بیماری شبیه‌سازی (simulator sickness) متفاوت است. بیماری ناشی از تجربه شبیه‌سازهای غیر مبتنی بر واقعیت مجازی در زمره اختلالات حرکتی رده‌بندی می‌شود، در حالی که بیماری واقعیت مجازی به عنوان یک اختلال ناشی از سردرگمی ذهن (disorientation) توصیف می‌گردد.

علاوه بر عوارض جسمی استفاده طولانی مدت از واقعیت مجازی، چالش‌ها و ملاحظات مهم دیگری نیز بر سر راه پیشرفت و توسعه این تکنولوژی قرار دارند. تاخیرهای ناشی از محدودیت‌های پردازشی و ارتباطات شبکه‌ای از جمله مشکلاتی هستند که می‌توانند بر کیفیت شبیه‌سازی تاثیر گذاشته و تجربه‌ای نه چندان لذت‌بخش را برای کاربران به دنبال داشته باشد. به علاوه، با توجه به طبیعت جدید و پیچیده عینک‌های واقعیت مجازی و سیستم‌های ورود اطلاعات آن‌ها همچون دسته‌های کنترلی، لباس‌ها، کفش‌ها و دستکش‌های ویژه، بهره‌گیری از این سیستم‌ها ممکن است نیازمند آموزش‌های تخصصی برای کاربران باشد.

یکی دیگر از چالش‌های موجود در زمینه واقعیت مجازی، شرایط و موقعیت فیزیکی کاربر در هنگام تجربه دنیای VR ا‌ست. به طور کلی سه رویکرد برای این مساله قابل تصور است: عدم جابجایی و تحرک کاربر در دنیای واقعی؛ قرار دادن کاربر روی یک جایگاه یا پلتفرم ویژه با قابلیت چرخش و تحرک به صورت درجا و یا با امکان جابجایی در فضایی بسیار محدود؛ آزاد گذاشتن کاربر برای هر نوع جابجایی و تحرک در دنیای واقعی هم‌زمان با تحرک در دنیای مجازی. در حالت اول کاربر از نظر فیزیکی در شرایط امن‌تری به نظر رسیده، اما با توجه به محدودیت‌های فعلی تکنولوژی واقعیت مجازی و به دلیل عدم مطابقت شرایط کاربر در دنیای مجازی با وضعیتش در دنیای حقیقی، تجربه‌ای محدود و نه چندان غرق‌کننده از واقعیت مجازی را برای او رقم زده و همچنین عوارض ناشی از واقعیت مجازی شایع‌تر خواهد بود. راه‌کار دوم تجربه جذاب‌تر و کامل‌تری از واقعیت مجازی را برای کاربر به ارمغان آورده، اما در عوض هزینه‌‌های بیش‌تری را برای تهیه و نگه‌داری سیستم‌ VR به دنبال داشته و قابلیت حمل آن‌ را بسیار محدود خواهد نمود. اما در سومین حالت سیستم VR با تولید و تطبیق محتوای دنیای مجازی متناسب با جابجایی‌ها و حرکات بدن کاربر، امکان تحرک آزادانه کاربر را به صورت هم‌زمان در هر دو دنیای واقعی و مجازی فراهم می‌آورد. طراحی و توسعه چنین سیستم‌هایی بسیار پیچیده‌تر از دو نوع دیگر است. محصول HTC Vive با قابلیت شناسایی و ردیابی حرکات بدن کاربر در فضایی به مساحت تقریبی 4.5 مترمربع، یک نمونه محدود از چنین سیستم‌هایی محسوب می‌گردد. تاکنون نمونه کامل و بدون محدودیتی از این‌گونه سیستم‌های VR عرضه نگردیده است. شاید به این علت که علاوه بر مساله پیچیدگی طراحی و عملکرد این‌گونه سیستم‌ها، تامین امنیت و سلامت فیزیکی کاربر در چنین شرایطی بسیار چالش‌برانگیز بوده و تقریبا غیرممکن به نظر می‌رسد.

از جمله دیگر مسائل و چالش‌های موجود در طراحی و توسعه واقعیت مجازی می‌توان به مواردی همچون طراحی و تولید صدای سه-بعدی متناسب با فضای VR، انتقال حس لمس محیط مجازی به کاربر، شناسایی و ردیابی حرکات اجزای مختلف بدن کاربر، نحوه دریافت اطلاعات ورودی از کاربر، عارضه اعتیاد به فضای مجازی و بروز مشکل دوگانگی برای کاربر اشاره نمود.