ما هي نظارات الواقع الافتراضي

يتفاعل الإنسان مع  العالم المحيط به من خلال استخدام حواسه وإدراكه للمتغيرات الخارجية من شكل وصوت ورائحة وغيرها، وإذا أمعنا التفكير بعدد الحواس التي نمتلكها سنجدها أكثر من الخمس حواس المتعارف عليها، لأنه في الحقيقة، يملك الإنسان قدرات أخرى تمكنه من إدراك البيئة المحيطة كالتوازن على سبيل المثال، وهذه هي المبادئ التي تقوم عليها نظارات الواقع الافتراضي بالعموم.تحاول أنظمة الواقع الافتراضي أن تصنع ظروفًا وشروطًا محددة مشابهة لما يحدث في الحقيقة لتخدع مراكز الإدراك في الدماغ، فيتيهيَّأ لنا أننا نعيش الأحداث التي نراها في الواقع، ولكنها في الحقيقة وهمٌ تهيَّأ لنا من خلال خلق بيئة محاكية للواقع عن طريق أجهزة الواقع الافتراضي مثل نظارات الواقع الافتراضي.[1]

نظارة الواقع الافتراضي (Virtual Reality Headset) هي جهاز يحتوي على شاشة توضع على العينين وتثبت بحزام يحيط بالرأس. تقوم هذه النظارة بإدخال بيانات الواقع الافتراضي للشخص المرتدي لها ليعيش تجربة قريبة جدًا من الواقع؛ حيث تعد هذه النظارات جزءًا صغيرًا من أنظمة الواقع الافتراضي التي تعمل بشكل متكامل لتؤثر على معظم من حواس الإنسان من أجل خلق تجربة افتراضية قريبة قدر الإمكان من الواقع.بدأ عصر الواقع الافتراضي في عام 2010 عندما ابتكر المراهق الأمريكي بالمر لوكي (Palmer Luckey) أول نموذج أولي لنظارة الواقع الافتراضي التي طُوِّرت لاحقًا لتُعرف باسم Oculus Rift.[2] بعد ذلك بعامين أطلق هذا الشاب حملة تمويل جماعي بحد أدنى من التبرعات يقدر ب 250 ألف دولار لتسويقها، فَحَصَدَ 2.4 مليون دولار من التبرعات، وقد جذبت هذه النظارات اهتمام شركات صناعة التكنولوجيا فبدؤوا بالعمل على تطوير هذا النموذج الأولي. بعد ذلك بسنتين تحديدًا عام 2014 أحب مارك زوكربيرج (Mark Zuckerberg) الرئيس التنفيذي لشركة فيسبوك فكرة نظارات (Oculus Rift) و اشترى الشركة المصنعة مقابل ملياري دولار.بدأت الشركات المنافسة بعد ذلك بصنع نظارات خاصة بها من شركة سوني إلى HTC وسامسونغ أيضًا، وفي الوقت الحالي توجد الكثير من الشركات التي تصنع نظارات الواقع الافتراضي وكل منها له استخدامه الخاص مثل شركات الطيران والشركات الطبية وصُنَّاع الأفلام.[3]

آلية العمل والتشغيل

أصبحت نظارات الواقع الافتراضي ذات شهرة واسعة في عالم الألعاب الالكترونية ونُظُم الترفيه الافتراضية، ويعود ذلك لخفَّتها وسهولة ارتدائها بالمقارنة مع أنظمة العرض الملبوسة على الرأس (Head Mounted Display) حيث أن هذه الأنظمة ثقيلة نسبيًا ولا تعطي نفس جودة التجربة التي تعطيها نظارات الواقع الافتراضي.طريقة عمل هذه النظارات مشابهة لطريقة عمل النظارات ثلاثية الأبعاد من حيث إعطاء صورتين، صورة لكل عين؛ حيث أن هاتين النظارتين تملكان عدسات ملونة تستطيع إعطاء عمق للصورة (Depth)، هذه الخاصية تسمى التَّجْسِيم (Stereoscopy) ويقوم مركز الإبصار في الدماغ بدمج هاتين الصورتين المختلفتين معطيًا صورة واحدًة ثلاثية الأبعاد للمنظر المُشاهَد.تملك النماذج الحديثة لهذه النظارات تقنية تَتَبُّع لحركة الرأس حيث يقوم حساس(Sensor) موصول بحاسوب باعطاء بيانات عن حركة الرأس إلى هذا الحاسوب لتعديل الصور المشاهدة من قبل الشخص المرتدي للنظارات أثناء تحركه في البيئة المحيطة به.تسمح هذه النظارات للشخص برؤية صورة ثلاثية الأبعاد لجعل العرض واقعي قدر الإمكان، ومن الأمثلة على ذلك استخدامها في مجال الهندسة المعمارية حيث يمكن لمرتدي النظارات مشاهدة البناء من عدة زوايا والمشي حول البناء وحتى داخله أيضًا.المغزى من هذه النظارات هي محاكاة الواقع عند الحركة بشكل خاص، وبالتالي أي تأخُّر في استجابة الجهاز لحركة الرأس يمكن أن يسبب دوارًا للمرتدي وتجربة سيئة لهذه التقنية.[4]

أنواع نظارات الواقع الافتراضي

هناك العديد من أنواع النظارات التي تستخدم مع الحاسوب أو الهواتف الذكية أو أجهزة ألعاب الكونسول(Console) نذكر منها:

Oculus Rift:نظام يستخدم مع الكمبيوتر أثار اهتمام العالم بالواقع الافتراضي عندما أطلقت شركة Oculus VR حملة جمع تبرعات ناجحة. تملك هذه النظارة تقنية تسمح بحرَّية الحركة ضمن مساحة معينة وبالتالي تتيح للمستخدم التنقل فعليًا عبر مساحة ثلاثية الأبعاد وتدعم التحكم باللمس.

Microsoft’s Hololens:نظارات فريدةموجّهة نحو الواقع المختلط ، تحتوي على صوت ثلاثي الأبعاد وخدمة Wi-Fi وكاميرا مع نظام استشعار مكاني (Spatial) يبلغ 120 درجة ومجموعة من الجيروسكوبات ومقاييس التسارع (Accelerators) وشاشة شفافة لكل عين ولكنها غالية الثمن ويقدر سعر الإصدار الحديث منها Hololens 2 حوالي 3500 دولار.

HTC Vive:تستخدم مع كمبيوتر قوي مصمم للألعاب حيث أن تقنيتها المتطورة المعتمدة على القاعدة المزدوجة تتيح مجالًا للحركة في غرفة أبعادها 3.5×3.5 متر، وتم تطوير هذه النظارات بالتعاون مع شركة بورتال (Portal) وهي شركة مصنعة لألعاب الكمبيوتر.

PlayStation VR:تستخدم مع جهاز بلاي ستيشن 4 ويمكن أن توصل إلى شاشة تلفاز، وتَستَخْدِم كاميرا توضع في منطقة ثابتة، وللحصول على أفضل نتيجة يجب الوقوف على بعد 1.5 متر من الكاميرا حيث تحدد هذه المسافة الارتفاع والمساحة الأفضل للحركة، ويجب تجنب تعرض الكاميرا لأي مصدر ضوء مباشر لأن هذا يؤثر على جودة استقبال الحركة.[5]

Samsung Gear VR:تستخدم مع الهواتف الذكية وبشكل خاص الأجهزة الحديثة ذات المواصفات القوية لفئة Samsung Galaxy حيث تعتمد على قوة المعالج الخاص بهذه الهواتف الذكية، وتم تطويرها بالاشتراك مع Oculus VR.  

Google Cardboard:تستخدم هذه النظارات خاصة مع الهواتف الذكية أيضًا، و تتميز بسعرها الرخيص مقارنة مع الأنواع السابقة حيث أن هيكلها مصنوع من الكرتون العادي.[6]

فوائد نظارات الواقع الافتراضي

تستخدم هذه النظارات في العديد من المجالات التي يُسَاعِد فيها وجود بيئة افتراضية معتمدة على الكمبيوتر(Computer-Assisted Virtual Environment, or CAVE) نذكر منها:

التدريب والتعليم:توفر تجارب الواقع الافتراضي طرقًا لمحاكاة سلوكيات أداء المهام المعقدة، والتي يحمل الكثير منها مخاطر الموت في التعلم الواقعي، مثل تعلُّم القيادة أو الطيران حيث أن وضع سائق أو طيار خلف المقود الافتراضي يكون أكثر أمانًا من تعليمه على الآلة الحقيقية؛ فالخطأ هنا لا يؤذي أحدًا بينما يمكن للخطأ أثناء القيادة الحقيقية أن يكون كارثيًّا، ونفس الشيء ينطبق على العمليات الجراحية حيث يمكن للأطباء المبتدئين التدرُّب على جثث افتراضية وبالتالي أحدثت هذه الأنظمة قفزة نوعية في مجال التعليم والتدريب.

التسلية والألعاب:بالتزامن مع برامج الألعاب والترفيه، يمكن للنظارات إدخال المشاركين في عوالم افتراضية، وتحويل هذه المشاهد التي كانت معروضة على شاشة خارجية إلى تجربة حية. بعض نظارات VR باهظة الثمن، بخاصةً النظارات ذات التصميم الشامل لكل الوجه.

الهندسة المعمارية والتخطيط:إن تطبيق تكنولوجيا الواقع الافتراضي على التصميم المعماري والتخطيط الحَضَرِي(Urban Planning) يساعد صُنَّاع القرار على تصور نتائج التطوير والتجديد المقترح.

الإصدارات الحديثة من هذه النظارات مكَّنت المهندسين من التجول في كامل البناء المقرر تنفيذه لتشكيل صورة في الذهن عما سيُشَاهَد على أرض الواقع مما يساعدهم على إضافة أدق التعديلات قبل المباشرة بالبناء وتفادي الأخطاء في التصميم قبل الوصول إلى نقطة اللاعودة.[7]