استكشاف تطورات تقنية الواقع المعزز 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). لكن هذا الوضع يتغير تدريجيًا مع تقدم التكنولوجيا وظهور ابتكارات مثل الواقع المعزز (AR). ويُستخدم الواقع المعزز لدمج المحتوى الرقمي، مثل الصور والأصوات والبيانات، مع بيئتنا الواقعية، ما يجعلها أكثر تفاعلية وجاذبية.

يُعد الذكاء الاصطناعي (AI)، ولا سيما الرؤية الحاسوبية، قوة دافعة رئيسية وراء الواقع المعزز. ويتيح الذكاء الاصطناعي للرؤية لأجهزة الواقع المعزز تحليل بيئتها وتفسيرها عبر اكتشاف الأجسام وتتبع الحركة والتعرف على السمات المكانية. سنستكشف في هذا المقال كيفية عمل الواقع المعزز وتطبيقاته في مجالات مثل التعليم والرعاية الصحية والترفيه. كما سنناقش التطورات الحديثة، مثل نظارات Orion الجديدة للواقع المعزز من Meta، التي تجعل الواقع المعزز أكثر سهولة في الاستخدام.

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 عبر أجهزة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية أو نظارات الواقع المعزز. على سبيل المثال، إذا وجهت كاميرا هاتفك نحو طاولة فارغة، يمكن للواقع المعزز أن يجعلها تبدو وكأن عليها فنجان قهوة افتراضيًا. ويمكن للواقع المعزز أن يعزز رؤيتنا لما يحيط بنا من خلال دمج العناصر المُنشأة حاسوبيًا بما نراه في الواقع.

في عام 1968، أنشأ إيفان سذرلاند، المعروف باسم «أب الرسوميات الحاسوبية»، أول شاشة مثبتة على الرأس للواقع المعزز في جامعة هارفارد. في البداية، استُخدم الواقع المعزز في مجالات مثل الطيران والجيش والتدريب الصناعي. وظهر أول استخدام تجاري للواقع المعزز في عام 2008، مع إعلان تفاعلي لسيارة BMW Mini. كان بإمكان المستخدمين، عند وضع إعلان مطبوع في مجلة أمام كاميرا حاسوب، رؤية نموذج رقمي للسيارة على شاشتهم والتحكم في حركته، ما جعلهم يشعرون وكأنهم يتفاعلون مع السيارة في الواقع. وقد مهد ذلك الطريق لدخول الواقع المعزز إلى قطاعات مثل التسويق والسياحة والأزياء والترفيه. ومع انتشار تطبيقات الألعاب الشهيرة مثل Pokémon Go في عام 2016، ازداد اعتماد الواقع المعزز. ومن المتوقع أن تبلغ قيمة سوق الواقع المعزز العالمي نحو 2,804.82 مليار دولار بحلول عام 2034.

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

دور الرؤية الحاسوبية في الواقع المعزز#

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

• التعرّف على الكائنات: باستخدام تقنيات الرؤية الحاسوبية مثل اكتشاف الكائنات وتجزئة الصور وتتبع الكائنات، تستطيع أنظمة الواقع المعزز التعرّف على الكائنات من خلال تحليل حجمها وشكلها ولونها. وبعد تحديد الكائنات، يمكن عرض محتوى افتراضي فوقها، مثل النماذج ثلاثية الأبعاد أو النصوص.
• تحديد الموقع ورسم الخرائط: يمكن استخدام الرؤية الحاسوبية في تحديد الموقع ورسم الخرائط المتزامنين (SLAM) لتتبع موضع الجهاز واتجاهه في الوقت الفعلي، مما يضمن بقاء العناصر الافتراضية متطابقة بدقة مع مجال رؤية المستخدم لتوفير تجربة مستقرة.
• التعرّف على الإيماءات والحركة: يمكن استخدام ذكاء الرؤية الاصطناعي لتتبع إيماءات المستخدمين وتعبيرات الوجه وحركاتهم، مما يتيح التفاعل الطبيعي مع المحتوى الافتراضي في الواقع المعزز.
• تقدير العمق: تساعد تحليلات الصور أجهزة الواقع المعزز على فهم مدى بُعد الكائنات في البيئة المحيطة من خلال تحليل ما تراه. ويساعد ذلك على وضع العناصر الافتراضية على المسافة المناسبة، فتندمج طبيعيًا مع العالم الحقيقي وتتحسن تجربة الواقع المعزز عمومًا.
• التكيف مع البيئة: يمكن استخدام الرؤية الحاسوبية لضبط الأجسام الافتراضية كي تستجيب للظروف الواقعية، مثل الإضاءة والانعكاسات والظلال، في الواقع المعزز.

على سبيل المثال، لنفترض أنك تستخدم تطبيقًا للواقع المعزز لمشاهدة منحوتة رقمية في غرفة معيشتك. عندما تحرك هاتفك أو سماعة الواقع المعزز، يبدأ نظام الرؤية الحاسوبية بالتعرّف على الكائنات المحيطة في الغرفة، مثل أريكتك أو طاولة القهوة، باستخدام اكتشاف الكائنات.

في الوقت نفسه، ترسم تقنية SLAM مخطط الغرفة وتتتبع موضع جهازك للتأكد من بقاء المنحوتة ثابتة في مكانها. وعندما تقترب منها، يساعد تقدير العمق التطبيق على ضبط حجم المنحوتة لتبدو في موضع واقعي. وإذا لوّحت بيدك، فقد يتيح التعرّف على الإيماءات تدوير المنحوتة أو تغيير حجمها. وقد يكيّف التطبيق أيضًا إضاءة المنحوتة وظلالها لتتوافق مع ظروف الإضاءة في الغرفة، فتندمج مع غرفة معيشتك.

Orion: نظارات الواقع المعزز من Meta#

يتطور الواقع المعزز بسرعة، وقد أعلنت Meta عن نظارات Orion للواقع المعزز في 25 سبتمبر 2024، خلال فعالية Meta Connect 2024. ووفقًا للرئيس التنفيذي لشركة Meta، مارك زوكربيرغ، تُعد Orion أكثر نظارات الواقع المعزز تقدمًا على الإطلاق، إذ تجمع العديد من الميزات المتقدمة. تبدو كنظارات عادية، لكنها توفر إمكانات واقع معزز غامرة وأوسع مجال رؤية شوهد في نظارات الواقع المعزز حتى الآن.

تتميز النظارات بخفة وزنها، وإطار مصنوع من المغنيسيوم، على غرار المواد المستخدمة في سيارات F1، ونظام تبريد متقدم مستوحى من أقمار NASA الصناعية لتعزيز الراحة. وتستخدم شاشة من الجيل التالي مصنوعة من كربيد السيليكون المخصص، مع أجهزة عرض صغيرة يمكنها إنشاء صور ثلاثية الأبعاد مجسمة بأعماق وأحجام مختلفة أمامك مباشرة.

تتضمن نظارات Orion للواقع المعزز خيارات للتحكم الصوتي وتتبع اليدين وتتبع العين، وواجهةً على شكل سوار معصم تلتقط النبضات الكهربائية من عضلاتك للتحكم في عناصر الواقع المعزز بحركات بسيطة. ويعمل السوار كواجهة عصبية تتيح لك التفاعل مع النظارات باستخدام إيماءات بسيطة، ما يجعله جزءًا أساسيًا من التجربة الكلية. كما تأتي النظارات مع وحدة معالجة صغيرة بحجم الجيب توفر قدرة الحوسبة التي تحتاج إليها أثناء التنقل.

الشكل 3. نظارات Orion للواقع المعزز من Meta، وسوارها العصبي، ووحدة المعالجة.

ما يميز Orion هو تكامله مع Meta AI، وهو مساعد ذكي يستطيع التعرّف على الكائنات في العالم الحقيقي وتقديم معلومات مفيدة. على سبيل المثال، إذا نظرت إلى مجموعة من المكونات، يمكن 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 مثيرة في تجارب الواقع المعزز.

تطبيقات تقنية الواقع المعزز القابلة للارتداء#

تتيح لك تقنية الواقع المعزز القابلة للارتداء، مثل نظارات Orion أو أجهزة الرأس، تجربة الواقع المعزز دون الحاجة إلى حمل جهاز، بخلاف استخدام الهاتف أو الجهاز اللوحي. لنستعرض تطبيقات مختلفة يُحدث فيها الواقع المعزز القابل للارتداء فرقًا.

الواقع المعزز يجعل التعليم أيسر إتاحةً#

يتعلم كثير من الطلاب بالتطبيق العملي أو بصريًا، ويمكن لـالواقع المعزز مساعدة المعلمين على إنشاء دروس أكثر تفاعلية. وباستخدام تقنيات الواقع المعزز القابلة للارتداء، مثل أجهزة الرأس أو النظارات الذكية، يستطيع المعلمون والطلاب التفاعل مع المحتوى التعليمي بطريقة أكثر حيوية تتيح لهم التعلم في أي وقت ومكان.

تُعد هذه الأجهزة القابلة للارتداء مفيدة خصوصًا في المناطق النائية، لأن كثيرًا من تطبيقات الواقع المعزز يمكن تشغيلها دون اتصال بالإنترنت أو باتصال محدود بعد 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 منطقة نائية بأفريقيا يستخدم تقنية الواقع المعزز للدراسة (المصدر: nepad.org).

نظارات الواقع المعزز للألعاب#

أشهر تطبيقات الواقع المعزز هو الألعاب. وقد بدأت صناعة الألعاب تدرك كيف يمكن لنظارات الواقع المعزز أن تجعل الألعاب أكثر غمرًا وتفاعلية. يستطيع اللاعبون رؤية عناصر افتراضية في العالم الحقيقي عبر الواقع المعزز، ما يجعلهم يشعرون بأنهم جزء من اللعبة فعلًا. فعلى سبيل المثال، يمكن للاعبين استكشاف محيطهم والتفاعل معه دون استخدام اليدين، لتبدو التجربة أكثر طبيعية.

مع أن ألعاب الواقع المعزز اكتسبت شعبيتها أولًا على الأجهزة المحمولة، كما في Pokémon Go حيث استخدم اللاعبون كاميرات هواتفهم لالتقاط Pokémon، فمن المتوقع أن يجعل الانتقال إلى نظارات الواقع المعزز الألعاب أكثر تشويقًا. تمثل Pokémon Go محطة مهمة لأنها أظهرت إمكانات الواقع المعزز بوصولها 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، يستطيع الأطباء والمهنيون الطبيون الوصول إلى الصور الطبية ودراستها ثلاثية الأبعاد. في الواقع، يمكن أن تساعد أدوات التصوير الطبي المدعومة بالواقع المعزز الأطباء على تصور تشريح المرضى في بيئة ثلاثية الأبعاد. وقد يؤدي التصور الأكثر وضوحًا إلى تشخيصات أدق ونتائج جراحية أفضل وإجراءات أكثر أمانًا.

يمكن للواقع المعزز أيضًا مساعدة المتخصصين في الرعاية الصحية على تقديم رعاية أكثر تخصيصًا وفاعلية، عبر تحديد موقع الأمراض ومدى انتشارها، والتخطيط للإجراءات الجراحية، ومساعدة المرضى على فهم حالاتهم بشكل أفضل. على سبيل المثال، يستطيع الجراحون باستخدام سماعات الواقع المعزز مراجعة المؤشرات الحيوية للمريض أثناء الإجراء الطبي دون التعامل مع أجهزة وشاشات عرض متعددة في الوقت نفسه. وبذلك تقل احتمالية إساءة قراءة البيانات أو تفسيرها.

الشكل 6. متخصص طبي يستخدم سماعة واقع معزز أثناء الجراحة.

أبرز النقاط#

من المتوقع أن يغير الواقع المعزز طريقة تفاعلنا مع العالم الرقمي. فمن خلال الجمع بين العناصر الافتراضية والعالم الحقيقي، ينشئ الواقع المعزز تجربة أكثر غمرًا من الشاشات التقليدية. وتشكل نظارات Orion للواقع المعزز من Meta، بميزاتها المتقدمة وتصميمها المريح وإمكانات الذكاء الاصطناعي فيها، 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 يفتح آفاقًا جديدة للابتكار والإبداع.

هل ترغب في معرفة المزيد عن الذكاء الاصطناعي؟ تفقّد مستودعنا على GitHub للتعرّف على مساهماتنا في الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية، ولا تنسَ التفاعل مع مجتمعنا. اكتشف كيف نعيد تعريف قطاعات مثل التصنيع والزراعة باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي.