عینک واقعیت افزوده چگونه کار می کند؟ تمام آنچه نیاز است بدانید.

این روزها درباره عینک واقعیت افزوده چیزهای زیادی می شنویم، اما نمی دانیم این عینک چیست و عینک AR چگونه کار می کند. ما در این مطلب در مورد معنی و نحوه کارکرد آن به شما کمک خواهیم کرد. عینک‌های واقعیت افزوده ابزارهای پوشیدنی پیشرفته‌ای هستند که دنیای فیزیکی و دیجیتال را به‌طور یکپارچه ترکیب و نحوه درک و تعامل ما با محیط را متحول می‌کنند. واقعیت افزوده (AR) از فناوری برای ترکیب یک محیط شبیه سازی شده با یک محیط واقعی استفاده می کند. واقعیت افزوده بر اپتیک تکیه می‌کند تا محیط شبیه‌سازی شده‌ای را ایجاد کند.

برای ایجاد واقعیت افزوده، یک سیستم سخت‌افزاری مورد نیاز است که شامل یک کامپیوتر با توانایی انجام شبیه‌سازی در زمان واقعی است. این کامپیوتر با استفاده از یک صفحه نمایش بصری، محیط واقعی را به طور همزمان با شبیه‌سازی تطبیق می‌دهد و تفاوت‌ها و ارتباطات بین دو را هماهنگ می‌کند تا تجربه واقعیت افزوده برای کاربر ایجاد شود.

عینک واقعیت افزوده چیست؟

امروزه، ما از فناوری واقعیت افزوده در تلفن یا تبلت خود استفاده می کنیم. قابل مشاهده ترین نمونه های واقعیت افزوده در استفاده روزانه، فیلترهای چهره در پلتفرم های مختلف رسانه های اجتماعی است که ما به طور معمول از آن ها استفاده می کنیم. از واقعیت افزوده برای تولید همه این فیلترها و شخصیت های بازی استفاده شده است. واقعیت افزوده ادغام دنیای فیزیکی و مجازی ما است که با افزودن چیزهای دیجیتالی به دنیای واقعی ما امکان پذیر شده است.

مطالعه بیشتر: نقد و بررسی جامع عینک هوشمند Ray-Ban

عینک واقعیت افزوده دقیقا چگونه کار می کنند؟

عینک‌ واقعیت افزوده (AR) شامل حسگرهایی مانند لیدار و دوربین هستند که برای جمع‌آوری اطلاعات محیطی و تصاویر استفاده می‌شوند. عینک های هوشمند محیط اطراف خود را تجزیه و تحلیل می کنند، تشخیص می دهند که کجا و چه اتفاقی در حال رخ دادن است و به لطف این حسگرها نقشه مجازی محیط را می سازند. عینک‌های AR از نرم‌افزارهای خاصی مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی برای ساختن یک نقشه مجازی از محیط اطراف بر اساس داده‌های حسگر استفاده می‌کنند.

علاوه بر این، عینک مکان کاربر را ردیابی می کند. با قرار دادن یک شی دیجیتال روی نقشه مجازی، می توانیم از عینک AR برای قرار دادن آن در یک محیط فیزیکی استفاده کنیم. ما این شی را طوری می بینیم که گویی واقعی است.

اجزای مهمی که عینک واقعیت افزوده را متمایز می کند

۱- نمایش دهنده

“ترکیب‌کننده” نام دیگری برای نمایشگر عینک‌ واقعیت افزوده است. این اصطلاح به درستی اجزای دستگاه را توصیف می‌کند. این عینک از لنزهای شیشه ای که نور طبیعی را وارد چشم می کند با صفحه نمایش دیجیتال LED یا OLED ترکیب می کند و تصاویر تولید شده توسط کامپیوتر به چشم منتقل می شود. هنگامی که از عینک واقعیت افزوده استفاده می کنید، تصاویر را از دو منبع می بینید: دنیای واقعی بیرون و آیتم های تولید شده توسط کامپیوتر.

۲- دوربین

برنامه‌های واقعیت افزوده بر روی تلفن همراه یا وب نیاز به دوربین دارند تا تصاویر و محیط واقعی را ضبط و ارزیابی کنند. این دوربین ممکن است به طور مستقیم به عینک‌ واقعیت افزوده متصل شود یا از دوربین تلفن همراه برای ضبط تصاویر استفاده شود.

۳- ثبت 

ثبت شامل آیکون هایی است (که کاربر نمی تواند آن ها را ببیند) که از طریق آن ها بخش محاسباتی دستگاه یک شی AR را در محیط واقعی قرار می دهد. امروزه بسیاری از نرم افزارهای عینک هوشمند AR در بازار موجود است. هنگام استفاده از نرم افزار واقعیت افزوده دکوراسیون منزل، این نشانگرها باعث می شوند که متوجه مبل یا میز قهوه جدید در اتاق خود شوید. نمادها یا نشانگرها از عناصر واقعی موجود در محیط فیزیکی برای هدایت کاربران استفاده می‌کنند.

۴- ادراک در کامپیوتر

در این مرحله، فرآیندی که می‌توان به عنوان “جادو” تلقی شود، رخ می‌دهد. یک برنامه یا نرم‌افزار طراحی شده باید دو نوع تصویر را ترکیب کند: یکی که توسط دوربین گرفته شده و دیگری که توسط ثبت نشانگر ایجاد شده است. آنچه که شما از طریق عینک‌ واقعیت افزوده مشاهده می‌کنید، نتیجه این ترکیب است، به عبارت دیگر، ترکیبی از دو تصویر مختلف.

۵- زاویه دید

هنگام خرید عینک AR، یکی از مهم ترین عواملی که باید در نظر بگیرید میدان دید است. میانگین میدان دید انسان تقریباً ۲۱۰ درجه افقی و ۱۵۰ درجه عمودی است. عینک‌های AR نمی‌توانند این ارقام را بازسازی کنند، اول از همه به دلیل محدودیت‌های فیزیکی در نصب لنزها در هد است. سپس مسئله قدرت کامپیوتر مورد نیاز برای پردازش و نمایش چیزهای دیجیتال با وضوح معقول وجود دارد. در حال حاضر میدان دید ۵۰ درجه برای عینک واقعیت افزوده بزرگ در نظر گرفته می شود.

مطالعه بیشتر: معرفی برندهای برتر تولیدکننده عینک های هوشمند در سال ۲۰۲۴

عینک های AR برای چه مواردی استفاده می شوند؟

1. آموزش آکادمیک و صنعتی: واقعیت افزوده در حوزه آکادمیک و آموزش صنعتی تغییرات قابل توجهی ایجاد کرده است. با استفاده از این فناوری، کلاس‌ها و دوره‌های آموزشی تعاملی‌تر می‌شوند و بیشتر تأکید بر تجربه عملی و کاربردی‌تر می‌گذارند تا تئوری. واقعیت افزوده در فرآیند یادگیری و توسعه مهارت‌ها، محیط واقعی را با اضافه کردن اشیاء مجازی تقویت می‌کند، که به دانشجویان و دستیاران این امکان را می‌دهد که مهارت‌های خود را بر روی دستگاه‌های فیزیکی تمرین کنند.
2. کمک و همکاری از راه دور: استفاده از کمک به‌صورت راه دور از طریق واقعیت افزوده، از دیدگاه دستیاران و متخصصان، به مزایای زیادی منجر می‌شود. علاوه بر همکاری فوری، این امکان را دارید که داده‌های دیجیتالی مانند انیمیشن‌های دیجیتال، تصاویر و دیگر داده‌ها را بر روی فضای واقعی و فیزیکی اعمال کنید. این ترکیب از تکنولوژی واقعیت افزوده با دستگاه‌های قابل حمل، به دستیاران در طول عملیات روزمره کمک زیادی می‌کند.
3. حسابرسی و بازرسی: حسابرسان می توانند با استفاده از چک لیست های تعاملی، از ممیزی ها و بازرسی های کیفی برای فرآیندهای تجاری، عملیات، ابزارها و ماشین ها اطمینان حاصل کنند. با بازرسی بصری از راه دور می توانید بهره وری را افزایش، هزینه ها را کاهش دهید و بازرسی بدون خطا داشته باشید.
4. مراقبت های بهداشتی: استفاده از عینک واقعیت افزوده برای انجام جراحی در زمان واقعی، چشم انداز مراقبت های بهداشتی را تغییر می دهد. پرسنل مورد نیاز برای کمک به جراح دیگر مورد نیاز نیست. باز هم دستان جراحان مشغول انجام وظیفه هستند. با کمک واقعیت افزوده در صنعت مراقبت های بهداشتی، آن ها می توانند از گفتار و چشمان خود برای دریافت دستورات از طریق عینک استفاده کنند.
5. کمک به کسب و کار: AR و VR تمایز بین دنیای فیزیکی و دیجیتال را محو کرده اند. آن ها به دلیل ارائه روشی جدید برای تعامل با مصرف کنندگان، همکاران و محیط اطراف ما مشهور هستند.
6. پرداخت امن: شکی نیست که ابزارهای واقعیت افزوده و واقعیت مجازی برای مشتریان، بانک‌ها و شرکت‌های پرداخت مقرون‌به‌صرفه‌تر و قابل دسترس‌تر می‌شوند چرا که به طور فزاینده‌ای قادر به تعامل با مشتریان در دنیای مجازی هستند.

چه شرکت هایی روی عینک AR کار می کنند؟

مدت زیادی است که گوگل و اپل استانداردهایی را برای تحقیق و توسعه برای عینک های AR تعیین کرده اند. با این حال، اخیراً، تولیدکنندگان جدیدی ظهور کرده و در خط مقدم قرار گرفته اند، از جمله مایکروسافت، فیس بوک، ویوزیکس، اپسون و غیره.

۱- گوگل (Google)

گوگل در سال ۲۰۱۲ با راه اندازی عینک AR به بازار یکی از پیشتازان عرضه عینک AR به بازار شد. این شرکت ۸۰۰۰ جفت دیگر را در همان سال عرضه کرد، اما در نهایت گوگل با دستگاه‌هایی با عمر باتری طولانی‌تر و پردازنده‌های سریع‌تر روبرو شد.

اما گوگل به وضوح قصد خروج از بازار را به این زودی ها ندارد. در بهار ۲۰۲۰، گوگل Google Glass Enterprise Edition 2 را منتشر کرد. این نسخه از عینک AR Google برای مشاغل ساختمانی و کارخانه و همچنین در زمینه پزشکی در نظر گرفته شده است.

در نشانه دیگری مبنی بر اینکه گوگل برای مدت طولانی در این زمینه است، آن ها اخیراً شرکت North را خریداری کردند که در هشت سال گذشته فناوری عینک های AR را توسعه داده است. گوگل ادعا کرده است که این خریداری به تلاش‌های آن ها برای ایجاد یک دنیایی که دستگاه‌های متصل به یکدیگر کار می‌کنند تا اطلاعات را به‌صورت به موقع ارائه دهند، کمک خواهد کرد.

۲- اپل (Apple)

حدس و گمان های زیادی در مورد عینک AR اپل وجود دارد. این فناوری که اپل آن را با نام “Apple Glass” معرفی کرده است، هنوز در مرحله توسعه قرار دارد. برخی منابع خوش‌بین بودند که این عینک‌ها در سال ۲۰۲۱ معرفی شوند، اما برآوردهای اخیر تاریخ عرضه را به سال ۲۰۲۵ موکول کرده‌ است.

ویژگی‌های مورد انتظار برای این دستگاه‌ ها با در نظر گرفتن شرایط فعلی و مواردی که تا کنون در آن ها پیشرفت هایی صورت گرفته، به نسبت قطعیت بیشتری دارند. گزارش بلومبرگ توضیح می‌دهد که قابلیت‌های مورد انتظار این دستگاه‌ها شباهتی به Apple Watch دارند و این عینک‌ها با یک iPhone کاربر همگام می‌شوند تا اطلاعاتی مانند پیام‌ها، ایمیل‌ها، نقشه‌ها و بازی‌ها را بر روی دید کاربر نمایش دهند.

همچنین شایعاتی وجود دارد مبنی بر اینکه لنزهای عینک AR اپل با استفاده از فناوری به نام “subassembly اپتیکال” به طور خودکار برای دید ضعیف تنظیم می شوند. این نوع عملکرد نیاز به لنزهای تجویزی را از بین می برد.

۳- مایکروسافت (Microsoft)

در بازار شرکتی، رقیب اصلی گوگل برای عینک‌ واقعیت افزوده، عینک‌های HoloLens از شرکت مایکروسافت هستند. این عینک‌ واقعیت افزوده مایکروسافت یک ترکیب بین عینک و هدست هستند و برای استفاده روزانه مناسب نیستند. به جای اینکه برای استفاده روزانه طراحی شوند، آن ها تجربه‌ای جذاب و غرق‌نما از تصاویر سه بعدی با دقت بالا ارائه می‌دهند که می‌توان آن ها را به صورت دستی تغییر داد.

۴- فیس بوک (Facebook)

در ژانویه سال ۲۰۲۱، مارک زاکربرگ از فیس بوک اعلام کرد که این شرکت اولین عینک هوشمند خود را در طول سال عرضه خواهد کرد. زاکربرگ ضمن انحراف از سوالات خاص در مورد محصول، گفت که عینک AR فیس بوک “گام بعدی در مسیر عینک واقعیت افزوده” خواهد بود. همکاری این شرکت با EssilorLuxottica، سازنده Ray-Ban، نویدبخش کیفیت و طراحی محصول است.

۵- ویوزیکس (Vuzix)

در گذشته، شرکت ویوزیکس به طور اصلی بر روی تحقیق و توسعه برای صفحه‌نمایش‌های نسل بعدی نظامی تمرکز داشته است، اما اخیراً وارد فضای مصرف‌کننده شده و با عینک‌های هوشمند Blade AR، وارد بازار شده است. به عنوان یکی از اولین عینک‌ واقعیت افزوده مستقل که در بازار موجود است، عینک‌ واقعیت افزوده ویوزیکس یکی از تنها چند مدل است که شبیه عینک‌های استاندارد به نظر می‌رسند در حالی که همچنان اسپیکرهای استریو داخلی و یک دوربین اتوفوکوس را ارائه می‌دهند.

۶- اپسون (Epson)

ایپسون، شرکتی است که به دلیل محصولاتی مانند چاپگرها و دستگاه‌های کپی شناخته می‌شود، اما اخیرا وارد بازار واقعیت افزوده شده و عینک‌های AR Moverio خود را معرفی کرده است. این عینک‌ها برای کمک به کسب‌وکارها در خدمات از راه دور، همکاری و آموزش طراحی شده‌اند.

تفاوت بین عینک واقعیت افزوده و عینک واقعیت مجازی چیست؟

• اصلی‌ترین تفاوت بین واقعیت افزوده و واقعیت مجازی این است که در واقعیت افزوده، محیط واقعی از طریق اپتیک ضبط شده و سپس محیط شبیه‌سازی شده به محیط واقعی نقشه‌برداری می‌شود تا به صورت همزمان از طریق یک صفحه نمایش بصری به کاربر نشان داده شود.
• در واقعیت افزوده، نمایشگر اغلب شفاف است تا محیط شبیه سازی شده را با محیط واقعی ترکیب کند. در واقعیت مجازی (VR)، نمایشگر فقط نیاز به خروجی از محیط شبیه سازی شده دارد.
• واقعیت افزوده (AR) نیازمند صفحه‌های نمایش با نورپردازی بالا است، به‌ویژه برای محیط‌های پرنور مانند فضاهای باز و اتاق‌های جراحی.
• برای بهترین تجربه در واقعیت افزوده، تفاوت زاویه‌ای بین دو چشم باید در محدوده‌ی ۱ تا ۳ دقیقه‌ی قوسی باشد.
• یک تفاوت دیگر عینک‌ واقعیت افزوده و عینک‌های واقعیت مجازی در بسته‌بندی و نحوه استفاده از آن‌ها است. در حالی که عینک‌های واقعیت مجازی فیلد دید کاربر را به محیطی کاملاً مجازی فرو می‌برند، عینک‌ واقعیت افزوده داده‌ها را روی منظر واقعی در جلوی کاربر نمایش می‌دهند.
• واقعیت مجازی، علاوه بر بصری، حواس شنوایی و حسی دست کاربر را نیز درگیر می‌کند و به او اجازه می‌دهد تا کاملاً در یک واقعیت کاملاً متفاوت فرو رود و با آن تعامل داشته باشد. از سوی دیگر، عینک‌ واقعیت افزوده کاربر را به طور اساسی در دنیای واقعی نگه می‌دارند و ویژگی‌های اضافی را که انتخاب می‌کنید، به آن اضافه می‌کنند.

و در آخر…

همانطور که از چندین نکته مطرح شده در این مقاله مشاهده می شود آینده عینک واقعیت افزوده روشن است. عینک واقعیت افزوده نقش حیاتی در گام بعدی به سوی تحقق نقطه عطف نهایی دارند و اطمینان حاصل می‌کنند که واقعیت افزوده به عنوان یک فناوری وارد عرصه عمومی شده است.