كيف يعمل الواقع المعزز وما هي استخداماته ؟

في إطار تطور المفاهيم والمعطيات التكنولوجية، يطل سؤال كيف يعمل الواقع المعزز؟، برأسه قاصدا وضع عدد من المفاهيم الأساسية والمحددة لطبيعة التكنولوجيا ومكوناتها وآلية عملها ودواعي استخدامها والتأثير المتوقع منها في المستقبل،

ويحمل الإستفهام دلالة على اختلاط المفاهيم وهو ما يتطلب بالضرورة عملية فصل بالتعريف بما يمكن المتلقي من استحضار الأرضية المناسبة لبناء تصور معرفي متكامل حول الموضوع بما يضمن سهولة الانتقال بين الأفكار وسلاسة التطبيق العملي في الواقع الحقيقي.

كيف يعمل الواقع المعزز؟..المفاهيم الأساسية 

الواقع المعزز AR من شركة ERA، هو تجربة تفاعلية تجمع بين العالم الحقيقي والمحتوى ثلاثي الأبعاد، المنشأ بواسطة أجهزة الحواسيب، في محتوى يمتد عبر وسائط حسية متعددة، ويتميز الواقع المعزز بصفات أساسية:

• المزج بين العوالم الحقيقية والافتراضية.
• التفاعل في الوقت الفعلي.
• التسجيل الدقيق ثلاثي الأبعاد.

يشهد  الواقع المعزز اتجاه متزايد بين الشركات التي تعمل على تطوير حلول metaverse، وفي ظل الزيادة في جمع البيانات وتحليلها، فإن أحد الأهداف الأساسية لتكنولوجيا AR، هو تسليط الضوء على سمات محددة للعالم المادي، بهدف زيادة فهم هذه السمات، واستخلاص رؤى ذكية يمكن تطبيقها في العالم الحقيقي.

في الوقت الحالي، تعد ألعاب الهواتف الذكية وسماعات الواقع المختلط وشاشات العرض على الزجاج الأمامي للسيارات من أكثر منتجات الواقع المعزز شهرة، ولكن تقنية الواقع المعزز تستخدم كذلك، في العديد من الصناعات والخدمات والأنشطة.

آلية عمل الواقع المعزز AR  

يمكن عرض إسقاطات الواقع المعزز على أجهزة إلكترونية مختلفة، يشمل ذلك، الشاشات والأجهزة المحمولة والهواتف الذكية، لكي تظهر المعلومات الإدراكية التي يولدها الكمبيوتر بشكل صحيح، فإنه يحسب موضع واتجاه الأشياء المحيطة في الحياة الواقعية.

بناء على الوع، يمكن للواقع المعزز استخدام أجهزة استشعار العمق ومقاييس التسارع والكاميرات وأجهزة قياس الزوايا وأجهزة استشعار الضوء لجمع البيانات حول محيط المستخدم، وهي تقيس المسافة إلى الأشياء وسرعة الحركة والاتجاه والزاوية والاتجاه العام في الفضاء، ثم تتم معالجة البيانات لإظهار الرسوم المتحركة في الوقت الفعلي وفي موقع ذي صلة.  

هناك أربعة أنواع من الواقع المعزز هم الأكثر شيوعا:

• الواقع المعزز القائم على العلامات.
• الواقع المعزز بدون علامات.
• الواقع المعزز القائم على الإسقاط.
• الواقع المعزز القائم على التراكب.  

يتطلب الواقع المعزز القائم على العلامات، علامة أو صورة أو رمز QR أو شيء مشابه، لبدء تشغيل الرسوم المتحركة للواقع المعزز، حيث يقوم الجهاز بمسح العلامة باستخدام كاميرا وحساب موضع الطبقة والعلامة ثابتة، ما يسمح للمستخدمين بالتحرك وفحص الكيان الثلاثي الأبعاد من زوايا مختلفة، يعد ذلك مدخلا لفهم كيف يعمل الواقع المعزز.

أنواع الواقع المعزز واستخدامه

هناك الواقع المعزز القائم على الإسقاط، ويعرض الصور الرقمية في مساحة مادية، ويستخدم الضوء الاصطناعي لعرض الصور على الأسطح، قد تكون الصور تفاعلية، وأشهرها لوحة المفاتيح الرقمية المسقطة التي تسمح للمستخدمين بالكتابة، ومع ذلك، يمكن أن تكون غير تفاعلية، يمكن أن تبدو هذه الصور مثل الصور المجسمة، مجرد إسقاط ضوئي للأشياء حيث يمكنك أيضا رؤية موقعها وعمقها. 

لا يحتاج الواقع المعزز بدون علامات إلى وجود علامة في نقطة ثابتة في الفضاء، حيث يعتمد وضع الكائن الافتراضي على البيئة المادية الحقيقية للمستخدم، تتطلب عملية الكشف عن البيئة المحيطة ورسم خرائطها بشكل صحيح تكنولوجيا أكثر تقدما من الواقع المعزز القائم على العلامات، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو البوصلات، يساهم ذلك في فهم كيف يعمل الواقع المعزز؟

يقوم الواقع المعزز المبني على التراكب باستبدال جزء أو كامل الكائن المادي في العرض بآخر معزز، يلعب التعرف على الكائنات دور مهم في هذا، حيث يجب أن يكون التطبيق قادر على التعرف على الكائن الذي يجب عرضه، على سبيل المثال، يتم استخدام هذا في الطب، حيث يمكن للأطباء رؤية عرض الأشعة السينية لعظام المريض المكسورة على الصورة الحقيقية أو تحديد الأوردة بشكل أفضل.

المكونات الأساسية لعمل الواقع المعزز

تتطور تقنية الواقع المعزز بشكل متزايد كل يوم، ولكن هناك بعض المكونات الأساسية التي تحتاج إلى العمل عليها لتكون فعالة، مثل:

• أجهزة الاستشعار، حيث يعتمد الواقع المعزز على أجهزة استشعار لفهم البيئة المحيطة به، وباستخدام مجموعة من أنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS) ومقاييس التسارع وأجهزة قياس الزوايا، تستطيع تطبيقات الواقع المعزز تحديد مكانك بالضبط والاتجاه الذي تواجهه، بدون أجهزة الاستشعار، لن يكون الواقع المعزز ممكنا، يعد ذلك أساسيا في فهم كيف يعمل الواقع المعزز.
• الخوارزميات، وتعد الأخيرة هذه، مسؤولة عن رسم خريطة العالم المادي وتحديد المكان الذي يجب وضع المحتوى الرقمي فيه، يعد تصميم الخوارزميات القادرة على رسم خريطة العالم بدقة يشكل تحدي كبير، نتيجة تغير العالم  باستمرار، ما يتبعه بالضرورة تغير الخوارزميات التي تدعم الواقع المعزز.
• أجهزة الإخراج، وهي المسؤولة عن تزويد المستخدم بمعلومات حول العالم الافتراضي الذي تم إنشاؤه، وأكثر أجهزة الإخراج إنتشارا هي شاشة مثبتة على الرأس (HMD)، تتطلب تقنية الواقع المعزز أجهزة إخراج خفيفة الوزن توفر صور ومقاطع فيديو عالية الدقة دون التسبب في إجهاد غير ضروري لرقبة المستخدم أو عينيه.

يحمل تساؤل كيف يعمل الواقع المعزز الكثير من المفاتيح المستقبلية التي تتضمن مفاهيم تكنولوجيا ثورية قادرة على إعادة تشكيل الواقع الحقيقي ومفرادته وأسلوب التعامل معه.