استكشاف تطورات تقنية AR ونظارات Orion من Meta

على الرغم من أننا نعيش في عالم ثلاثي الأبعاد (3D) غني بالبيانات والمعلومات، فإن معظم الأجهزة التي نستخدمها يوميًا تعتمد على شاشة ثنائية الأبعاد (2D). ومع تقدم التكنولوجيا، يتغير هذا الأمر تدريجيًا مع ظهور ابتكارات مثل الواقع المعزز (AR). يُستخدم الواقع المعزز لدمج المحتوى الرقمي، مثل الصور والأصوات والبيانات، مع بيئتنا الواقعية، مما يجعلها أكثر تفاعلية وتشويقًا.

يُعد الذكاء الاصطناعي (AI)، وخاصة الرؤية الحاسوبية، قوة دافعة رئيسية وراء الواقع المعزز. تتيح رؤية الذكاء الاصطناعي لأجهزة الواقع المعزز تحليل بيئتها وتفسيرها من خلال اكتشاف الأجسام وتتبع الحركة والتعرف على السمات المكانية. في هذه المقالة، سنستكشف كيفية عمل الواقع المعزز وتطبيقاته في مجالات مثل التعليم والرعاية الصحية والترفيه. وسنناقش أيضًا الاختراقات الحديثة، مثل نظارات الواقع المعزز Orion الجديدة من Meta، التي تجعل الواقع المعزز أكثر إتاحة. لنبدأ!

الشكل 1. طالب يستخدم الواقع المعزز في الفصل الدراسي (المصدر: elearningindustry.com).

تطور الواقع المعزز#

يضيف الواقع المعزز عناصر رقمية، مثل الصور ومقاطع الفيديو أو النماذج ثلاثية الأبعاد، إلى العالم الحقيقي من خلال أجهزة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية أو نظارات الواقع المعزز. على سبيل المثال، إذا وجهت كاميرا هاتفك نحو طاولة فارغة، فيمكن للواقع المعزز أن يجعلها تبدو وكأن عليها فنجان قهوة افتراضيًا. ويمكن للواقع المعزز تحسين طريقة رؤيتنا لما يحيط بنا من خلال دمج العناصر المُنشأة حاسوبيًا مع ما نراه في الحياة الواقعية.

في عام 1968، أنشأ إيفان ساذرلاند، المعروف باسم "أبو رسومات الحاسوب"، أول شاشة عرض للرأس للواقع المعزز في جامعة هارفارد. في البداية، استُخدم الواقع المعزز في مجالات مثل الطيران والجيش والتدريب الصناعي. ظهر أول استخدام تجاري للواقع المعزز في عام 2008 مع إعلان تفاعلي لسيارة BMW Mini. فمن خلال حمل إعلان مطبوع في مجلة أمام كاميرا حاسوب، كان بإمكان المستخدمين رؤية نموذج رقمي للسيارة على شاشتهم والتحكم في حركتها، مما جعلهم يشعرون وكأنهم يتفاعلون مع السيارة في الحياة الواقعية. وقد مهد ذلك الطريق أمام دخول الواقع المعزز إلى صناعات مثل التسويق والسياحة والأزياء والترفيه. ومع تطبيقات الألعاب واسعة الانتشار مثل Pokémon Go في عام 2016، ازداد تبني الواقع المعزز. ومن المتوقع أن تبلغ سوق الواقع المعزز العالمية نحو 2,804.82 مليار دولار بحلول عام 2034.

الشكل 2. رسم بياني يوضح نمو حجم سوق الواقع المعزز العالمية.

دور الرؤية الحاسوبية في الواقع المعزز#

تعمل تقنيات متعددة، بما في ذلك الرؤية الحاسوبية وأجهزة الاستشعار والتعلم الآلي، معًا لإنشاء تجارب واقع معزز غامرة. وتشكل الرؤية الحاسوبية، على وجه الخصوص، الأساس الذي يتيح دمج المحتوى الرقمي بسهولة في البيئات الواقعية عبر الواقع المعزز. فيما يلي نظرة أقرب على الطرق المختلفة التي تسهم بها الرؤية الحاسوبية في الواقع المعزز:

• التعرف على الأجسام: باستخدام تقنيات الرؤية الحاسوبية مثل اكتشاف الأجسام وتقسيم الصور وتتبع الأجسام، يمكن لأنظمة الواقع المعزز التعرف على الأجسام من خلال تحليل حجمها وشكلها ولونها. وبعد تحديدها، يمكن تراكب محتوى افتراضي مثل النماذج ثلاثية الأبعاد أو النصوص.
• تحديد الموقع ورسم الخرائط: يمكن استخدام الرؤية الحاسوبية في تحديد الموقع ورسم الخرائط في الوقت نفسه (SLAM) لتتبع موضع الجهاز واتجاهه في الوقت الفعلي، مما يضمن بقاء العناصر الافتراضية مت alinhمة بدقة مع مجال رؤية المستخدم لتوفير تجربة مستقرة.
• التعرف على الإيماءات والحركة: يمكن استخدام رؤية الذكاء الاصطناعي لتتبع إيماءات المستخدم وتعابير الوجه وحركاته، مما يتيح تفاعلات طبيعية مع المحتوى الافتراضي في الواقع المعزز.
• تقدير العمق: تساعد تحليلات الصور أجهزة الواقع المعزز على فهم مدى بُعد الأجسام في البيئة من خلال تحليل ما تراه. ويساعد ذلك على وضع العناصر الافتراضية على المسافة المناسبة، مما يجعلها تمتزج طبيعيًا مع العالم الحقيقي ويحسن تجربة الواقع المعزز عمومًا.
• التكيف مع البيئة: يمكن استخدام الرؤية الحاسوبية لضبط الأجسام الافتراضية كي تستجيب لظروف العالم الحقيقي، مثل الإضاءة والانعكاسات والظلال في الواقع المعزز.

على سبيل المثال، لنفترض أنك تستخدم تطبيق واقع معزز لمشاهدة منحوتة رقمية في غرفة المعيشة. ومع تحريك هاتفك أو نظارة الواقع المعزز، يبدأ نظام الرؤية الحاسوبية في التعرف على الأجسام الموجودة حول الغرفة، مثل أريكتك أو طاولة القهوة، باستخدام اكتشاف الأجسام.

في الوقت نفسه، تعمل تقنية SLAM على رسم خريطة لتخطيط الغرفة وتتبع موضع جهازك لضمان بقاء المنحوتة ثابتة في مكان واحد. ومع اقترابك منها، يساعد تقدير العمق التطبيق على ضبط حجم المنحوتة، مما يجعلها تبدو في موضع واقعي. وإذا لوحت بيدك، فيمكن أن يتيح لك التعرف على الإيماءات تدوير المنحوتة أو تغيير حجمها. وقد يكيف التطبيق أيضًا إضاءة المنحوتة وظلالها لتتوافق مع ظروف الإضاءة في الغرفة، مما يجعلها تمتزج بسلاسة مع غرفة معيشتك.

Orion: نظارات الواقع المعزز من Meta#

يتقدم الواقع المعزز بسرعة، وقد أعلنت Meta مؤخرًا عن نظارات Orion للواقع المعزز في 25 سبتمبر 2024 خلال فعالية Meta Connect 2024. ووفقًا للرئيس التنفيذي لشركة Meta، مارك زوكربيرغ، فإن Orion هي أكثر نظارات الواقع المعزز تقدمًا على الإطلاق، إذ تجمع بين العديد من الميزات المتطورة. وتبدو كزوج عادي من النظارات، لكنها تتمتع بقدرات واقع معزز غامرة، وتوفر أوسع مجال رؤية شهدته نظارات الواقع المعزز حتى الآن.

تتميز النظارات بخفة الوزن، إذ يتكون إطارها من المغنيسيوم، على غرار المواد المستخدمة في سيارات F1، كما يضمن نظام تبريد متقدم مستوحى من أقمار NASA الصناعية الراحة. وتستخدم شاشة من الجيل التالي مصنوعة من كربيد السيليكون المخصص، مع أجهزة عرض صغيرة يمكنها إنشاء صور مجسمة بأعماق وأحجام مختلفة أمامك مباشرة.

تأتي نظارات Orion للواقع المعزز بخيارات للتحكم الصوتي وتتبع اليد وتتبع العين، بالإضافة إلى واجهة سوار معصم تلتقط النبضات الكهربائية من عضلاتك للتحكم في عناصر الواقع المعزز بحركات دقيقة. ويعمل سوار المعصم كواجهة عصبية تتيح لك التفاعل مع النظارات باستخدام إيماءات بسيطة، مما يجعله جزءًا أساسيًا من التجربة الشاملة. كما تأتي النظارات مع وحدة معالجة صغيرة بحجم الجيب توفر القدرة الحاسوبية اللازمة أثناء التنقل.

الشكل 3. نظارات Orion للواقع المعزز من Meta وسوار المعصم العصبي ووحدة المعالجة.

ما يميز Orion هو تكاملها مع Meta AI، وهو مساعد ذكي يمكنه التعرف على الأجسام في العالم الحقيقي وتقديم رؤى مفيدة. على سبيل المثال، إذا نظرت إلى مجموعة من المكونات، فيمكن لـ Meta AI اقتراح وصفات. ويمكنك أيضًا تحويل أي جدار إلى شاشة لمشاهدة مقاطع الفيديو، والانضمام إلى مكالمات فيديو مجسمة، أو لعب ألعاب تفاعلية، مما يجعل Orion خطوة مشوقة في تجارب الواقع المعزز.

تطبيقات تقنية الواقع المعزز القابلة للارتداء#

تتيح لك تقنية الواقع المعزز القابلة للارتداء، مثل نظارات Orion للواقع المعزز أو سماعات الرأس، تجربة الواقع المعزز من دون الحاجة إلى حمل جهاز، بخلاف استخدام الهاتف أو الجهاز اللوحي. لنستعرض التطبيقات المختلفة التي يُحدث فيها الواقع المعزز القابل للارتداء فرقًا.

الواقع المعزز يجعل التعليم أكثر إتاحة#

يتعلم كثير من الطلاب من خلال التطبيق العملي أو بصريًا، ويمكن أن يساعد الواقع المعزز المعلمين على إنشاء دروس أكثر تفاعلية. وباستخدام تقنية الواقع المعزز القابلة للارتداء، مثل سماعات الرأس أو النظارات الذكية، يمكن للمعلمين والطلاب التفاعل مع المحتوى التعليمي بطريقة أكثر ديناميكية تتيح لهم التعلم في أي وقت ومن أي مكان.

تُعد هذه الأجهزة القابلة للارتداء مفيدة بشكل خاص في المناطق النائية، لأن العديد من تطبيقات الواقع المعزز يمكنها العمل دون اتصال أو بحد أدنى من الاتصال بمجرد تنزيل البيانات اللازمة. وتستخدم البلدان النامية الواقع المعزز القابل للارتداء لتوفير تعليم جيد للطلاب المحتاجين. ففي بلدان مثل رواندا ونيجيريا وجنوب أفريقيا، يساعد الواقع المعزز القابل للارتداء على تعليم الطلاب في المناطق النائية، وقد وصل إلى أكثر من 500,000 طالب في رواندا وحدها.

الشكل 4. طالب في موقع ناءٍ في أفريقيا يستخدم تقنية الواقع المعزز للدراسة (المصدر: nepad.org).

نظارات الواقع المعزز للألعاب#

يتمثل التطبيق الأكثر شيوعًا للواقع المعزز في الألعاب. بدأت صناعة الألعاب تدرك كيف يمكن لنظارات الواقع المعزز أن تجعل الألعاب أكثر غمرًا وتفاعلية. ويمكن للاعبين رؤية العناصر الافتراضية في العالم الحقيقي عبر الواقع المعزز، مما يجعلهم يشعرون بأنهم جزء حقيقي من اللعبة. فعلى سبيل المثال، يمكن للاعبين استكشاف ما يحيط بهم والتفاعل معه من دون استخدام اليدين، مما يجعل التجربة تبدو أكثر طبيعية.

على الرغم من أن ألعاب الواقع المعزز اكتسبت شعبيتها أولًا على الأجهزة المحمولة، كما في Pokémon Go، حيث استخدم اللاعبون كاميرات هواتفهم لاصطياد Pokémon، فمن المتوقع أن يجعل الانتقال إلى نظارات الواقع المعزز الألعاب أكثر تشويقًا. وتمثل Pokémon Go محطة مهمة لأنها أظهرت إمكانات الواقع المعزز من خلال الوصول إلى أكثر من 20 مليون لاعب نشط خلال 7 أيام فقط.

الشكل 5. لاعبون يستخدمون الواقع المعزز في لعبة Pokémon Go.

كيف يساعد الواقع المعزز الأطباء والجراحين#

بفضل الواقع المعزز، يمكن للأطباء والمتخصصين في المجال الطبي الوصول إلى الصور الطبية ودراستها بتقنية ثلاثية الأبعاد (3D). وفي الواقع، يمكن أن تساعد أدوات التصوير الطبي المدعومة بالواقع المعزز الأطباء على تصور تشريح المريض في بيئة ثلاثية الأبعاد (3D). ويمكن أن يؤدي التصور الأكثر وضوحًا إلى تشخيصات أكثر دقة ونتائج جراحية أفضل وإجراءات أكثر أمانًا.

يمكن للواقع المعزز أيضًا مساعدة المتخصصين في الرعاية الصحية على تقديم رعاية أكثر تخصيصًا وفعالية من خلال تحديد موقع الأمراض ومدى انتشارها، وتخطيط الإجراءات الجراحية، وتزويد المرضى بفهم أفضل لحالاتهم. فعلى سبيل المثال، باستخدام سماعات الواقع المعزز، يمكن للجراحين مراجعة المؤشرات الحيوية للمريض أثناء إجراء طبي من دون التعامل مع أجهزة وشاشات عرض متعددة. وبذلك، تقل احتمالية قراءتهم للبيانات أو تفسيرهم لها بشكل خاطئ.

الشكل 5. متخصص طبي يستخدم سماعة واقع معزز أثناء الجراحة.

أهم النقاط المستخلصة#

من المتوقع أن يغير الواقع المعزز طريقة تفاعلنا مع العالم الرقمي. فمن خلال دمج العناصر الافتراضية مع العالم الحقيقي، ينشئ الواقع المعزز تجربة أكثر غمرًا من الشاشات التقليدية. وتمثل نظارات Orion للواقع المعزز من Meta، بميزاتها المتقدمة وتصميمها المريح وقدراتها المعتمدة على الذكاء الاصطناعي، خطوة كبيرة إلى الأمام في تقنية الواقع المعزز. ومع ازدياد شيوع الواقع المعزز في حياتنا اليومية، يمكننا توقع تلاشي الحدود بين العالمين المادي والرقمي، مما يتيح إمكانات جديدة للابتكار والإبداع.

هل تريد معرفة المزيد عن الذكاء الاصطناعي؟ اطلع على مستودعنا على GitHub للتعرف على إسهاماتنا في الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية، ولا تنسَ التفاعل مع مجتمعنا. وتعرّف على كيفية إعادة تعريفنا لصناعات مثل التصنيع والزراعة باستخدام أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي.