مضى على الشبكة و يوم من العطاء.

الواقع الافتراضي (Virtual Reality - VR) والواقع المعزز (Augmented Reality - AR) والواقع المختلط (Mixed Reality - MR)

SARAHSARAH is verified member.

قائد فريق الرقابة والتنظيم
.:: الرقابة والتنظيم ::.
.:: طاقم المشرفين ::.

firefox
windows

السمعة:

اللهم صلِّ على سيدنا محمد صلاةً تخرجنا بها من ظلمات الوهم وتُكرمنا بها بنور الفهم
وتُوضح لنا بها ما أشكل علينا حتى نفهم وعلى آله وصحبه وسلم.

أهلًا بكم مجددًا في الحلقة التاسعة من بودكاست شيفرات تقنية، أعتذر عن هذه الانقطاع الطويل. .في حلقة اليوم، سنكتشف أحدث التقنيات التي تُشكل مستقبل العالم الرقمي وسنتحدث عن مفهوم يكتسب أهمية متزايدة في عالمنا الحالي: الواقع الافتراضي والواقع المعزز والواقع المختلط

Untitled-design25-500x470.webp


في الواقع، يشكل الواقع الافتراضي والواقع المعزز والواقع المختلط تحولًا مهمًا في طريقة تفاعلنا مع العالم المحيط بنا. ولكن ما هي هذه التقنيات بالضبط وما الفرق بينها؟ سنبدأ بتعريف كل تقنية ثم نستكشف استخداماتها والتطبيقات المستقبلية المثيرة.
مفهوم الواقع الافتراضي والواقع المعزز والواقع المختلط:

🔰الواقع الافتراضي هو تقنية تسمح للمستخدمين بالاندماج بشكل كامل في عالم افتراضي تمامًا. يتم تحقيق ذلك من خلال تقنيات العرض المتطورة والمستشعرات التي تتيح للمستخدمين الاندماج الكامل في الواقع الافتراضي

🔰أما الواقع المعزز هو تقنية تهدف إلى إثراء العالم الحقيقي بإضافة عناصر افتراضية ثلاثية الأبعاد. يتم ذلك من خلال استخدام تقنيات مثل تتبع الحركة والتعرف على الصور، مما يتيح للمستخدمين رؤية وتفاعل مع العناصر الافتراضية من خلال شاشاتهم المحمولة أو نظارات الواقع المعزز

🔰وأما الواقع المختلط، فيجمع بين العنصرين الحقيقي والافتراضي ويمزجهما بشكل متكامل. يتم ذلك بفضل استخدام تقنيات مثل تتبع الحركة ونظارات الواقع المختلط. يعتبر الواقع المختلط خطوة أمام الواقع الافتراضي والواقع المعزز حيث يتيح للمستخدمين تفاعل حقيقي مع العالم الحقيقي أثناء وجود عناصر افتراضية فيه.


دعونا نقوم بإلقاء نظرة على كل مفهوم على حدى لنتمكن من فهم هذه التقنيات بالتفصيل:


iTS30053.webp

>> الواقع الافتراضي (Virtual Reality - VR) <<

كما قلنا أن الواقع الافتراضي هو تقنية تتيح للمستخدمين الانغماس في بيئة رقمية ثلاثية الأبعاد تم إنشاؤها بواسطة الحاسوب، مما يمنحهم شعورًا بالتواجد داخل هذه البيئة والتفاعل معها كما لو كانت حقيقية. ويتكون مما يلي:
  • الأجهزة: تشمل نظارات الواقع الافتراضي، سماعات الرأس، وأحيانًا قفازات أو أجهزة تحكم تتيح التفاعل مع البيئة الافتراضية.
  • البرمجيات: تتضمن التطبيقات والألعاب التي تم تصميمها خصيصًا لتوفير تجارب واقع افتراضي متنوعة.

🔸ميزات الواقع الافتراضي:

1- واقعية المحتوى: الذي يتم تعزيزه في البيئة الافتراضية. ستشعر كأنك حقا في المكان المحاكى وتشعر بالاحتكاك الواقعي والأصوات المحيطة بك.

2- تفاعلية الواقع الافتراضي: تجعلها تجربة ممتعة وتسمح لك بالتفاعل مع العناصر الموجودة في البيئة الافتراضية بشكل مشابه تمامًا لكيفية التفاعل في العالم الحقيقي.

3- قدرته على توفير تجارب فريدة: ولا تنسى من خلال التفاعل مع بيئات غير ممكنة في الواقع الحقيقي. يمكنك استكشاف الفضاء الخارجي، أو التجوال في العصور القديمة أو الخيالية، أو تجربة المغامرات الخطرة بدون المخاطرة الفعلية.


🔸استخدامات الواقع الافتراضي:


يعتبر الواقع الافتراضي تقنية متعددة الاستخدامات وتطبيقاته واسعة ومتنوعة في مجموعة من الصناعات. وفي ما يلي بعضًا منها:

1- الترفيه: يعتبر الواقع الافتراضي مثاليًا لتحسين تجارب الألعاب والترفيه. يمكن للمستخدمين الانغماس في عوالم افتراضية ثلاثية الأبعاد والمشاركة في تجارب غامرة وواقعية.

2- التعليم: يستخدم الواقع الافتراضي في مجال التعليم لتحسين التفاعل والتعلم العملي. يمكن للطلاب استكشاف المواضيع الصعبة بشكل أكثر تفصيلاً واكتشاف المفاهيم الصعبة من خلال تجربة واقعية تمامًا.

3- التدريب والمحاكاة: يستخدم الواقع الافتراضي في تدريب مهني في العديد من المجالات مثل الطب والطيران والعمليات الصناعية. يوفر التدريب الافتراضي بيئة آمنة للممارسة وتحسين المهارات دون الحاجة إلى المخاطر الفعلية.

4- التصميم والهندسة: يساعد الواقع الافتراضي في تحسين عملية التصميم والهندسة بتوفير محاكاة واقعية للاختبار والتجربة. يمكن للمهندسين والمصممين توفير وقت وجهد من خلال استخدام الواقع الافتراضي لتحسين فهمهم للمنتج وتصحيح الأخطاء المحتملة.

5- السياحة والسفر: يمكن للواقع الافتراضي أن يوفر للمسافرين تجارب سياحية فريدة دون الحاجة إلى السفر الفعلي. بفضل تقنية الواقع الافتراضي، يمكن للأشخاص استكشاف المعالم السياحية الشهيرة من منزلهم.


🔸أنواع الواقع الافتراضي:

الواقع الافتراضي (Virtual Reality - VR) يتنوع بحسب طبيعة التجربة ومدى الانغماس في العالم الافتراضي. وهنا أهم أنواع الواقع الافتراضي:

1. الواقع الافتراضي غير المتفاعل (Non-Immersive VR)

هو نوع من الواقع الافتراضي لا يغمر المستخدم بالكامل في بيئة افتراضية، بل يقدم بيئة افتراضية يمكن للمستخدم مشاهدتها أو التفاعل معها باستخدام شاشة تقليدية، مثل الحاسوب أو الهاتف الذكي. هذا النوع شائع في ألعاب الفيديو والمحاكاة ذات الرسومات ثلاثية الأبعاد التي تُعرض على شاشة مسطحة.


2. الواقع الافتراضي شبه المتفاعل (Semi-Immersive VR)

يوفر تجربة انغماس جزئي، حيث يكون المستخدم محاطًا ببيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد لكن دون التحكم الكامل في الحركة أو الشعور بالانغماس التام. يعتمد هذا النوع غالبًا على شاشات كبيرة أو قباب تفاعلية لتوفير رؤية محيطية للمستخدم.


3. الواقع الافتراضي التفاعلي الكامل (Fully-Immersive VR)

هو النوع الأكثر تقدمًا، حيث يتم غمر المستخدم بالكامل في بيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد، وعادة ما يتطلب استخدام نظارات الواقع الافتراضي (مثل Oculus Rift أو HTC Vive) وأجهزة تحكم للتفاعل مع العالم الافتراضي. في هذا النوع، يمكن للمستخدمين رؤية، سماع، والتفاعل مع البيئة الافتراضية وكأنهم يعيشون بداخلها.


4. الواقع الافتراضي القائم على الإسقاط (Projection-Based VR)

يعتمد على إسقاط الصور الافتراضية على الأسطح الحقيقية مثل الجدران أو الطاولات. المستخدم لا يرتدي نظارات VR ولكن يتفاعل مع الإسقاطات ثلاثية الأبعاد في بيئته المادية. يُستخدم هذا النوع في بعض المعارض الفنية أو التطبيقات التعليمية.


5. الواقع الافتراضي المتعدد المستخدمين (Collaborative VR)

في هذا النوع، يمكن لعدة مستخدمين التواجد في نفس البيئة الافتراضية والتفاعل مع بعضهم البعض. هذا النوع شائع في بيئات العمل التعاونية، الألعاب متعددة اللاعبين، والتعليم الافتراضي، حيث يتمكن المستخدمون من التفاعل مع البيئة الافتراضية ومع مستخدمين آخرين في الوقت الحقيقي.


6. الواقع الافتراضي القائم على الواقع المعزز (Augmented VR)

هذا النوع يجمع بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز، حيث يتم إدخال عناصر من البيئة الحقيقية في العالم الافتراضي. على سبيل المثال، يمكن رؤية يديك أو أدواتك الحقيقية في البيئة الافتراضية والتفاعل معها.



🔸تحديات الواقع الافتراضي:
  • التكلفة: قد تكون الأجهزة والبرمجيات مكلفة لبعض المستخدمين.​
  • المشكلات الصحية: قد يعاني بعض المستخدمين من دوار الحركة أو إجهاد العين بعد استخدام طويل.​
  • المساحة المادية: تتطلب بعض تجارب الواقع الافتراضي مساحة مادية كافية للحركة.​

iTS30053.webp

>> الواقع المعزز (Augmented Reality - AR) <<

الواقع المعزز هو تقنية تجمع بين العالمين الحقيقي والرقمي عن طريق إضافة عناصر افتراضية إلى البيئة الحقيقية التي يتواجد فيها المستخدم. يتم ذلك من خلال عرض الصور، النصوص، أو الأشكال ثلاثية الأبعاد فوق الواقع المادي المحيط بالمستخدم، مما يعزز إدراكه ويضيف معلومات أو تجارب جديدة دون استبدال البيئة بالكامل كما يحدث في الواقع الافتراضي. يتكون الواقع المعزز من:
  • الأجهزة: الهواتف الذكية، الأجهزة اللوحية، أو النظارات الذكية (مثل Google Glass أو HoloLens) التي تستخدم الكاميرات وأجهزة الاستشعار لتتبع البيئة المحيطة.
  • البرمجيات: تطبيقات مخصصة مثل ألعاب AR (مثل Pokémon GO) أو تطبيقات التجارة الإلكترونية التي تتيح لك تجربة المنتجات افتراضيًا.


🔸ميزات الواقع المعزز:

1- تتميز التجارب الحقيقية في الواقع المعزز بعمق غير مسبوق وتفاعلية أكبر مع العالم المحسن الذي يتم إنشاؤه. يتم استخدام التكنولوجيا مثل النظارات الذكية والكاميرات والحساسات وتقنيات العرض المتقدمة لتجسيد العناصر الافتراضية داخل الواقع الفعلي.


2- تطبيقات الواقع المعزز متعددة ومتنوعة. يمكن استخدامه في مجال الطب لعرض معلومات المرضى والتشخيصات بشكل مرئي أثناء إجراء العمليات الجراحية. كما يمكن استخدامه في ألعاب الواقع المعزز لتوفير تجربة ترفيهية أكثر واقعية وتفاعلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الواقع المعزز في مجال التعليم لتوفير تجارب تفاعلية وتعليمية فريدة من نوعها.


3- يعزز الواقع المعزز العديد من الصناعات بطرق مبتكرة. يمكن استخدامه في العملية الصناعية لتحسين الإنتاجية وتدريب العمالة. يمكن أيضًا استخدامه في القطاع العقاري لعرض المنازل والمباني المحتملة بشكل واقعي. توفر التجارب الحقيقية في الواقع المعزز فرصًا جديدة للتفاعل


🔸استخدامات الواقع المعزز:

  1. التعليم: يستخدم الواقع المعزز في المجال التعليمي لتوفير تجارب تعليمية تفاعلية وتعزيز التعلم. يمكن استخدامه في الفصول الدراسية لرؤية العناصر الافتراضية مثل الأجسام ثلاثية الأبعاد والشخصيات التعليمية لتوضيح المفاهيم الصعبة.​
  2. الصناعة: يستخدم الواقع المعزز في صناعات مثل التصنيع والبناء لتحسين العمليات وزيادة الكفاءة. يمكن استخدامه لتوفير توجيهات خطوة بخطوة للعمال في التجميع أو التركيب أو الصيانة الميدانية.​
  3. الطب: يمكن استخدام الواقع المعزز في مجال الطب لتعزيز إجراءات التشخيص والجراحة. يمكن للأطباء استخدامه لعرض صور طبية أو تعليمات للجراحة على العينات الحية بطريقة تفاعلية.​
  4. الألعاب: يستخدم الواقع المعزز في صناعة ألعاب الفيديو لتحسين تجربة اللاعبين وتوفير بيئات افتراضية واقعية. يمكن استخدامه لتوفير تفاعلات ثلاثية الأبعاد مع اللاعبين وتوفير تجارب لعب مثيرة ومخصصة.​
  5. التسوق: يمكن استخدام الواقع المعزز في التسوق لتحسين تجربة المستخدم وزيادة معدلات المبيعات. يمكن للمستخدمين تجربة المنتجات عن طريق وضعها في بيئاتهم الحقيقية باستخدام تطبيقات الواقع المعزز.​

🔸أنواع الواقع المعزز:

1- الواقع المعزز القائم على العلامات (Marker-Based AR):

يعتمد على استخدام كاميرا الجهاز للتعرف على علامات معينة (مثل رموز QR) حيث يتم عرض العناصر الافتراضية عند الكشف عن تلك العلامات.

2- الواقع المعزز بدون علامات (Markerless AR):

يعتمد على الموقع أو بيانات GPS لإدراج المحتوى الافتراضي في البيئة دون الحاجة إلى علامات محددة.

3- الواقع المعزز بالإسقاط (Projection-Based AR):

يعرض البيانات أو الصور مباشرة على الأسطح في البيئة المادية.

4- الواقع المعزز باستخدام التراكب (Overlay AR):

حيث تُعرض المعلومات أو العناصر الافتراضية على كائنات واقعية لتحسين الفهم أو التفاعل معها.



🔸تحديات الواقع الافتراضي:
  • الدقة والموثوقية: تتطلب تكنولوجيا الواقع المعزز دقة عالية لتتبع البيئة الواقعية بشكل صحيح.​
  • تكلفة التطوير: تطوير تطبيقات عالية الجودة يتطلب استثمارًا كبيرًا في البرمجيات والأجهزة.​
  • القضايا المتعلقة بالخصوصية: تتضمن بعض التطبيقات جمع بيانات عن البيئة المحيطة بالمستخدمين، مما يثير مخاوف بشأن الخصوصية.​


iTS30053.webp

>>الواقع المختلط (Mixed Reality - MR) <<

الواقع المختلط (MR) هو تقنية تجمع بين الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR) بطريقة تتيح للمستخدم التفاعل مع كل من الكائنات المادية والافتراضية في بيئة واحدة. بعبارة أخرى، لا يتم فقط عرض العناصر الرقمية فوق العالم الحقيقي، بل تتفاعل هذه العناصر مع البيئة الحقيقية بشكل متزامن، مما يخلق تجربة متكاملة تجمع بين العالمين. ويتكون مما يلي:
  • الأجهزة: يعتمد الواقع المختلط على أجهزة متقدمة مثل نظارات HoloLens من مايكروسوفت أو Magic Leap، وهي نظارات متخصصة تحتوي على مستشعرات تتيح للمستخدمين رؤية الكائنات الافتراضية والتفاعل معها في البيئة الحقيقية.​
  • البرمجيات: برمجيات الواقع المختلط تستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي ورؤية الحاسوب لتتبع البيئة المادية وفهمها، ومن ثم إدخال العناصر الرقمية بشكل يتفاعل مع تلك البيئة بشكل واقعي.​

🔸ميزات الواقع المختلط:

1- قدرته على إظهار العناصر الافتراضية في العالم الحقيقي، مما يسمح للمستخدمين بالتفاعل معها كأنها جزء من البيئة الحقيقية. وبفضل تقنيات الاستشعار والتعرف على الوجه وتتبع الحركة، يمكن للمستخدم استخدام حركاته وإيماءاته للتفاعل مع العناصر الافتراضية.


2- تعمل التطبيقات المختلطة على تعزيز تجربة المستخدم من خلال دمج العناصر الواقعية والافتراضية بشكل متناغم وتأثيري. يتم استخدام الواقع المختلط في مجالات متنوعة مثل التصنيع والتدريب والتسوق والطب. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدامه في التدريب المهني لتعلم مهارات جديدة في بيئة واقعية بدون المخاطر المرتبطة بالواقع الفعلي.

🔸استخدامات الواقع المختلط:

1- التعليم: يمكن استخدام الواقع المختلط في التعليم لتقديم تجارب تعليمية غامرة حيث يمكن للطلاب التفاعل مع النماذج الافتراضية كأنها موجودة في الغرفة، مثل تشريح جسم الإنسان أو استكشاف النظام الشمسي.

2- التصميم والهندسة: يستخدم الواقع المختلط في تصميم المنتجات والهندسة، حيث يمكن للمهندسين والمصممين عرض نماذج ثلاثية الأبعاد للمشاريع والتفاعل معها قبل التنفيذ.

3- الصناعة: في مجال الصناعة والصيانة، يمكن للواقع المختلط أن يساعد في توجيه العمال في إجراءات الصيانة المعقدة من خلال عرض تعليمات افتراضية فوق المعدات الحقيقية.

4- الطب: الواقع المختلط يساعد الجراحين في التدرب على العمليات الجراحية عن طريق محاكاة تفاعلية تدمج بين العالم الحقيقي والجراحة الافتراضية.

5- الألعاب والترفيه: في مجال الألعاب، يتيح الواقع المختلط تجربة ألعاب حيث يمكن للعناصر الافتراضية التفاعل مع البيئة المادية بشكل غير مسبوق.


🔸أنواع الواقع المختلط:


الواقع المختلط (Mixed Reality - MR) يتضمن أنواعًا متعددة تتراوح في مستوى التفاعل بين العالم الافتراضي والواقعي. هذه الأنواع تعتمد على كيفية إدراج وتفاعل العناصر الافتراضية مع البيئة المادية. يمكن تقسيم أنواع الواقع المختلط إلى الفئات التالية:

1. الواقع المختلط القائم على العالم الواقعي (Reality-Based MR)

في هذا النوع، يتم استخدام البيئة الواقعية كخلفية أساسية، حيث يتم إدراج العناصر الافتراضية فوق الأشياء الحقيقية. هذه العناصر تتفاعل مع العالم الواقعي لكنها تعتمد بشكل كبير على فهم وتحديد البيئة المادية من قبل الأجهزة.


2. الواقع المختلط القائم على العالم الافتراضي (Virtual-Based MR)

في هذا النوع، تكون البيئة الأساسية افتراضية، ويتم إدراج عناصر من العالم الواقعي فيها. يمكن للمستخدمين رؤية أشياء من العالم الحقيقي أو التفاعل معها داخل البيئة الافتراضية، مما يجعل التجربة مزيجًا بين الواقعين الافتراضي والحقيقي.


3. الواقع المختلط الغامر (Immersive MR)

في هذا النوع، تكون التجربة أكثر شمولاً وواقعية، حيث يتم التفاعل بين المستخدم والكائنات الافتراضية بشكل شامل ومن جميع الجوانب. المستخدم يصبح جزءًا من البيئة المختلطة بشكل كامل، ويستخدم أجهزة مثل نظارات الواقع المختلط وأجهزة استشعار للحركة للتفاعل مع العالمين الافتراضي والمادي.


4. الواقع المختلط التعاوني (Collaborative MR)

هذا النوع يسمح لعدة مستخدمين بالتواجد في نفس البيئة المختلطة والتفاعل مع الكائنات الافتراضية والمادية ومع بعضهم البعض. يمكن أن يكون المستخدمون في نفس الموقع أو في مواقع مختلفة، ويتواصلون ويتفاعلون مع نفس العناصر الافتراضية في الوقت الفعلي.


5. الواقع المختلط التفاعلي (Interactive MR)

يُركز هذا النوع على التفاعل المباشر بين المستخدم والكائنات الافتراضية والمادية، حيث يمكن للمستخدم التلاعب بالعناصر الافتراضية وكأنها جزء من العالم الحقيقي. هذا يتطلب تتبعًا دقيقًا لحركة المستخدم وعناصر البيئة الحقيقية.


6. الواقع المختلط في الزمن الحقيقي (Real-Time MR)

هذا النوع من الواقع المختلط يعتمد على التفاعل في الزمن الحقيقي، حيث يتم تحديث العناصر الافتراضية بناءً على التغيرات في البيئة المادية. يتطلب هذا النوع أجهزة قوية وقادرة على معالجة البيانات بسرعة كبيرة لتحديث المعلومات بشكل فوري.


7. الواقع المختلط التنبؤي (Predictive MR)

في هذا النوع، يتم إدراج العناصر الافتراضية بناءً على توقعات أو تنبؤات مستقبلية حول البيئة أو العمليات. هذا النوع يستخدم في مجالات مثل الهندسة أو الصيانة حيث يمكن تقديم اقتراحات أو تصورات تعتمد على بيانات مستقبلة أو توقعات.



🔸تحديات الواقع المختلط:
  • التكلفة: الأجهزة المتطورة مثل HoloLens و Magic Leap ما زالت مكلفة وتتطلب استثمارًا كبيرًا.​
  • المعالجة والتقنيات المتقدمة: يتطلب الواقع المختلط تقنيات متقدمة في مجال الذكاء الاصطناعي، رؤية الحاسوب، وقوة معالجة عالية لتحقيق التفاعل السلس بين العالمين.​
  • التطوير البرمجي: تطوير تطبيقات الواقع المختلط يتطلب مهارات برمجية متقدمة ويحتاج إلى بنية تحتية معقدة.​

iTS30053.webp



وأخيرًا إليكم هذه الفروقات بين التقنيات الثلاث التي حدثنا عنها:


الواقع الافتراضي
الواقع المعزز
الواقع المختلط
يغمر المستخدم بالكامل في عالم افتراضي
يضيف عناصر افتراضية إلى العالم الحقيقي
يدمج الأشياء الافتراضية في العالم الحقيقي
يتطلب استخدام نظارة الواقع الافتراضي
يتم استخدام هواتف ذكية أو نظارات خاصة
يستخدم نظارات الواقع المختلط أو أجهزة خاصة
يوفر تجربة غامرة ومنعزلة
يحسن واقعية ومعرفة المستخدم
يسمح للمستخدم بالتفاعل مع العناصر الافتراضية والواقعية
استخداماته في الألعاب والترفيه والتدريب الافتراضي
استخداماته في المجالات الطبية والتصميم والتسوق
استخداماته في المجالات الطبية والتصنيع والتعليم


وبهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية حلقتنا اليوم نراكم في مواضيع جديدة بإذن الله. بإمكانكم الإطلاع على جميع المواضيع في هذا البودكاست من خلال هذه الروابط:


1. الذكاء الاصطناعي | Artificial Intelligence

2. الحوسبة السحابية | Cloud Computing

3. أمن المعلومات | Information Security

4. تقنية سلسلة الكتل | Blockchain

5. التوأم الرقمي | Digital Twins

6. التنقيب عن البيانات | Data Mining

7. الحوسبة الطرفية | Edge Computing


8. حوسبة التشفير الكامل | Fully Homomorphic Encryption


دُمتم بحفظ الله ورعايته
 
اللهم صلِّ على سيدنا محمد صلاةً تخرجنا بها من ظلمات الوهم وتُكرمنا بها بنور الفهم
وتُوضح لنا بها ما أشكل علينا حتى نفهم وعلى آله وصحبه وسلم.

أهلًا بكم مجددًا في الحلقة التاسعة من بودكاست شيفرات تقنية، أعتذر عن هذه الانقطاع الطويل. .في حلقة اليوم، سنكتشف أحدث التقنيات التي تُشكل مستقبل العالم الرقمي وسنتحدث عن مفهوم يكتسب أهمية متزايدة في عالمنا الحالي: الواقع الافتراضي والواقع المعزز والواقع المختلط

مشاهدة المرفق 15242

في الواقع، يشكل الواقع الافتراضي والواقع المعزز والواقع المختلط تحولًا مهمًا في طريقة تفاعلنا مع العالم المحيط بنا. ولكن ما هي هذه التقنيات بالضبط وما الفرق بينها؟ سنبدأ بتعريف كل تقنية ثم نستكشف استخداماتها والتطبيقات المستقبلية المثيرة.



🔰الواقع الافتراضي هو تقنية تسمح للمستخدمين بالاندماج بشكل كامل في عالم افتراضي تمامًا. يتم تحقيق ذلك من خلال تقنيات العرض المتطورة والمستشعرات التي تتيح للمستخدمين الاندماج الكامل في الواقع الافتراضي

🔰أما الواقع المعزز هو تقنية تهدف إلى إثراء العالم الحقيقي بإضافة عناصر افتراضية ثلاثية الأبعاد. يتم ذلك من خلال استخدام تقنيات مثل تتبع الحركة والتعرف على الصور، مما يتيح للمستخدمين رؤية وتفاعل مع العناصر الافتراضية من خلال شاشاتهم المحمولة أو نظارات الواقع المعزز

🔰وأما الواقع المختلط، فيجمع بين العنصرين الحقيقي والافتراضي ويمزجهما بشكل متكامل. يتم ذلك بفضل استخدام تقنيات مثل تتبع الحركة ونظارات الواقع المختلط. يعتبر الواقع المختلط خطوة أمام الواقع الافتراضي والواقع المعزز حيث يتيح للمستخدمين تفاعل حقيقي مع العالم الحقيقي أثناء وجود عناصر افتراضية فيه.


دعونا نقوم بإلقاء نظرة على كل مفهوم على حدى لنتمكن من فهم هذه التقنيات بالتفصيل:


مشاهدة المرفق 15244



كما قلنا أن الواقع الافتراضي هو تقنية تتيح للمستخدمين الانغماس في بيئة رقمية ثلاثية الأبعاد تم إنشاؤها بواسطة الحاسوب، مما يمنحهم شعورًا بالتواجد داخل هذه البيئة والتفاعل معها كما لو كانت حقيقية. ويتكون مما يلي:
  • الأجهزة: تشمل نظارات الواقع الافتراضي، سماعات الرأس، وأحيانًا قفازات أو أجهزة تحكم تتيح التفاعل مع البيئة الافتراضية.
  • البرمجيات: تتضمن التطبيقات والألعاب التي تم تصميمها خصيصًا لتوفير تجارب واقع افتراضي متنوعة.

🔸ميزات الواقع الافتراضي:

1- واقعية المحتوى: الذي يتم تعزيزه في البيئة الافتراضية. ستشعر كأنك حقا في المكان المحاكى وتشعر بالاحتكاك الواقعي والأصوات المحيطة بك.

2- تفاعلية الواقع الافتراضي: تجعلها تجربة ممتعة وتسمح لك بالتفاعل مع العناصر الموجودة في البيئة الافتراضية بشكل مشابه تمامًا لكيفية التفاعل في العالم الحقيقي.

3- قدرته على توفير تجارب فريدة: ولا تنسى من خلال التفاعل مع بيئات غير ممكنة في الواقع الحقيقي. يمكنك استكشاف الفضاء الخارجي، أو التجوال في العصور القديمة أو الخيالية، أو تجربة المغامرات الخطرة بدون المخاطرة الفعلية.


🔸استخدامات الواقع الافتراضي:


يعتبر الواقع الافتراضي تقنية متعددة الاستخدامات وتطبيقاته واسعة ومتنوعة في مجموعة من الصناعات. وفي ما يلي بعضًا منها:

1- الترفيه: يعتبر الواقع الافتراضي مثاليًا لتحسين تجارب الألعاب والترفيه. يمكن للمستخدمين الانغماس في عوالم افتراضية ثلاثية الأبعاد والمشاركة في تجارب غامرة وواقعية.

2- التعليم: يستخدم الواقع الافتراضي في مجال التعليم لتحسين التفاعل والتعلم العملي. يمكن للطلاب استكشاف المواضيع الصعبة بشكل أكثر تفصيلاً واكتشاف المفاهيم الصعبة من خلال تجربة واقعية تمامًا.

3- التدريب والمحاكاة: يستخدم الواقع الافتراضي في تدريب مهني في العديد من المجالات مثل الطب والطيران والعمليات الصناعية. يوفر التدريب الافتراضي بيئة آمنة للممارسة وتحسين المهارات دون الحاجة إلى المخاطر الفعلية.

4- التصميم والهندسة: يساعد الواقع الافتراضي في تحسين عملية التصميم والهندسة بتوفير محاكاة واقعية للاختبار والتجربة. يمكن للمهندسين والمصممين توفير وقت وجهد من خلال استخدام الواقع الافتراضي لتحسين فهمهم للمنتج وتصحيح الأخطاء المحتملة.

5- السياحة والسفر: يمكن للواقع الافتراضي أن يوفر للمسافرين تجارب سياحية فريدة دون الحاجة إلى السفر الفعلي. بفضل تقنية الواقع الافتراضي، يمكن للأشخاص استكشاف المعالم السياحية الشهيرة من منزلهم.


🔸أنواع الواقع الافتراضي:

الواقع الافتراضي (Virtual Reality - VR) يتنوع بحسب طبيعة التجربة ومدى الانغماس في العالم الافتراضي. وهنا أهم أنواع الواقع الافتراضي:

1. الواقع الافتراضي غير المتفاعل (Non-Immersive VR)

هو نوع من الواقع الافتراضي لا يغمر المستخدم بالكامل في بيئة افتراضية، بل يقدم بيئة افتراضية يمكن للمستخدم مشاهدتها أو التفاعل معها باستخدام شاشة تقليدية، مثل الحاسوب أو الهاتف الذكي. هذا النوع شائع في ألعاب الفيديو والمحاكاة ذات الرسومات ثلاثية الأبعاد التي تُعرض على شاشة مسطحة.


2. الواقع الافتراضي شبه المتفاعل (Semi-Immersive VR)

يوفر تجربة انغماس جزئي، حيث يكون المستخدم محاطًا ببيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد لكن دون التحكم الكامل في الحركة أو الشعور بالانغماس التام. يعتمد هذا النوع غالبًا على شاشات كبيرة أو قباب تفاعلية لتوفير رؤية محيطية للمستخدم.


3. الواقع الافتراضي التفاعلي الكامل (Fully-Immersive VR)

هو النوع الأكثر تقدمًا، حيث يتم غمر المستخدم بالكامل في بيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد، وعادة ما يتطلب استخدام نظارات الواقع الافتراضي (مثل Oculus Rift أو HTC Vive) وأجهزة تحكم للتفاعل مع العالم الافتراضي. في هذا النوع، يمكن للمستخدمين رؤية، سماع، والتفاعل مع البيئة الافتراضية وكأنهم يعيشون بداخلها.


4. الواقع الافتراضي القائم على الإسقاط (Projection-Based VR)

يعتمد على إسقاط الصور الافتراضية على الأسطح الحقيقية مثل الجدران أو الطاولات. المستخدم لا يرتدي نظارات VR ولكن يتفاعل مع الإسقاطات ثلاثية الأبعاد في بيئته المادية. يُستخدم هذا النوع في بعض المعارض الفنية أو التطبيقات التعليمية.


5. الواقع الافتراضي المتعدد المستخدمين (Collaborative VR)

في هذا النوع، يمكن لعدة مستخدمين التواجد في نفس البيئة الافتراضية والتفاعل مع بعضهم البعض. هذا النوع شائع في بيئات العمل التعاونية، الألعاب متعددة اللاعبين، والتعليم الافتراضي، حيث يتمكن المستخدمون من التفاعل مع البيئة الافتراضية ومع مستخدمين آخرين في الوقت الحقيقي.


6. الواقع الافتراضي القائم على الواقع المعزز (Augmented VR)

هذا النوع يجمع بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز، حيث يتم إدخال عناصر من البيئة الحقيقية في العالم الافتراضي. على سبيل المثال، يمكن رؤية يديك أو أدواتك الحقيقية في البيئة الافتراضية والتفاعل معها.



🔸تحديات الواقع الافتراضي:
  • التكلفة: قد تكون الأجهزة والبرمجيات مكلفة لبعض المستخدمين.​
  • المشكلات الصحية: قد يعاني بعض المستخدمين من دوار الحركة أو إجهاد العين بعد استخدام طويل.​
  • المساحة المادية: تتطلب بعض تجارب الواقع الافتراضي مساحة مادية كافية للحركة.​

مشاهدة المرفق 15244



الواقع المعزز هو تقنية تجمع بين العالمين الحقيقي والرقمي عن طريق إضافة عناصر افتراضية إلى البيئة الحقيقية التي يتواجد فيها المستخدم. يتم ذلك من خلال عرض الصور، النصوص، أو الأشكال ثلاثية الأبعاد فوق الواقع المادي المحيط بالمستخدم، مما يعزز إدراكه ويضيف معلومات أو تجارب جديدة دون استبدال البيئة بالكامل كما يحدث في الواقع الافتراضي. يتكون الواقع المعزز من:
  • الأجهزة: الهواتف الذكية، الأجهزة اللوحية، أو النظارات الذكية (مثل Google Glass أو HoloLens) التي تستخدم الكاميرات وأجهزة الاستشعار لتتبع البيئة المحيطة.
  • البرمجيات: تطبيقات مخصصة مثل ألعاب AR (مثل Pokémon GO) أو تطبيقات التجارة الإلكترونية التي تتيح لك تجربة المنتجات افتراضيًا.


🔸ميزات الواقع المعزز:

1- تتميز التجارب الحقيقية في الواقع المعزز بعمق غير مسبوق وتفاعلية أكبر مع العالم المحسن الذي يتم إنشاؤه. يتم استخدام التكنولوجيا مثل النظارات الذكية والكاميرات والحساسات وتقنيات العرض المتقدمة لتجسيد العناصر الافتراضية داخل الواقع الفعلي.


2- تطبيقات الواقع المعزز متعددة ومتنوعة. يمكن استخدامه في مجال الطب لعرض معلومات المرضى والتشخيصات بشكل مرئي أثناء إجراء العمليات الجراحية. كما يمكن استخدامه في ألعاب الواقع المعزز لتوفير تجربة ترفيهية أكثر واقعية وتفاعلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الواقع المعزز في مجال التعليم لتوفير تجارب تفاعلية وتعليمية فريدة من نوعها.


3- يعزز الواقع المعزز العديد من الصناعات بطرق مبتكرة. يمكن استخدامه في العملية الصناعية لتحسين الإنتاجية وتدريب العمالة. يمكن أيضًا استخدامه في القطاع العقاري لعرض المنازل والمباني المحتملة بشكل واقعي. توفر التجارب الحقيقية في الواقع المعزز فرصًا جديدة للتفاعل


🔸استخدامات الواقع المعزز:

  1. التعليم: يستخدم الواقع المعزز في المجال التعليمي لتوفير تجارب تعليمية تفاعلية وتعزيز التعلم. يمكن استخدامه في الفصول الدراسية لرؤية العناصر الافتراضية مثل الأجسام ثلاثية الأبعاد والشخصيات التعليمية لتوضيح المفاهيم الصعبة.​
  2. الصناعة: يستخدم الواقع المعزز في صناعات مثل التصنيع والبناء لتحسين العمليات وزيادة الكفاءة. يمكن استخدامه لتوفير توجيهات خطوة بخطوة للعمال في التجميع أو التركيب أو الصيانة الميدانية.​
  3. الطب: يمكن استخدام الواقع المعزز في مجال الطب لتعزيز إجراءات التشخيص والجراحة. يمكن للأطباء استخدامه لعرض صور طبية أو تعليمات للجراحة على العينات الحية بطريقة تفاعلية.​
  4. الألعاب: يستخدم الواقع المعزز في صناعة ألعاب الفيديو لتحسين تجربة اللاعبين وتوفير بيئات افتراضية واقعية. يمكن استخدامه لتوفير تفاعلات ثلاثية الأبعاد مع اللاعبين وتوفير تجارب لعب مثيرة ومخصصة.​
  5. التسوق: يمكن استخدام الواقع المعزز في التسوق لتحسين تجربة المستخدم وزيادة معدلات المبيعات. يمكن للمستخدمين تجربة المنتجات عن طريق وضعها في بيئاتهم الحقيقية باستخدام تطبيقات الواقع المعزز.​

🔸أنواع الواقع المعزز:

1- الواقع المعزز القائم على العلامات (Marker-Based AR):

يعتمد على استخدام كاميرا الجهاز للتعرف على علامات معينة (مثل رموز QR) حيث يتم عرض العناصر الافتراضية عند الكشف عن تلك العلامات.

2- الواقع المعزز بدون علامات (Markerless AR):

يعتمد على الموقع أو بيانات GPS لإدراج المحتوى الافتراضي في البيئة دون الحاجة إلى علامات محددة.

3- الواقع المعزز بالإسقاط (Projection-Based AR):

يعرض البيانات أو الصور مباشرة على الأسطح في البيئة المادية.

4- الواقع المعزز باستخدام التراكب (Overlay AR):

حيث تُعرض المعلومات أو العناصر الافتراضية على كائنات واقعية لتحسين الفهم أو التفاعل معها.



🔸تحديات الواقع الافتراضي:
  • الدقة والموثوقية: تتطلب تكنولوجيا الواقع المعزز دقة عالية لتتبع البيئة الواقعية بشكل صحيح.​
  • تكلفة التطوير: تطوير تطبيقات عالية الجودة يتطلب استثمارًا كبيرًا في البرمجيات والأجهزة.​
  • القضايا المتعلقة بالخصوصية: تتضمن بعض التطبيقات جمع بيانات عن البيئة المحيطة بالمستخدمين، مما يثير مخاوف بشأن الخصوصية.​


مشاهدة المرفق 15244



الواقع المختلط (MR) هو تقنية تجمع بين الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR) بطريقة تتيح للمستخدم التفاعل مع كل من الكائنات المادية والافتراضية في بيئة واحدة. بعبارة أخرى، لا يتم فقط عرض العناصر الرقمية فوق العالم الحقيقي، بل تتفاعل هذه العناصر مع البيئة الحقيقية بشكل متزامن، مما يخلق تجربة متكاملة تجمع بين العالمين. ويتكون مما يلي:
  • الأجهزة: يعتمد الواقع المختلط على أجهزة متقدمة مثل نظارات HoloLens من مايكروسوفت أو Magic Leap، وهي نظارات متخصصة تحتوي على مستشعرات تتيح للمستخدمين رؤية الكائنات الافتراضية والتفاعل معها في البيئة الحقيقية.​
  • البرمجيات: برمجيات الواقع المختلط تستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي ورؤية الحاسوب لتتبع البيئة المادية وفهمها، ومن ثم إدخال العناصر الرقمية بشكل يتفاعل مع تلك البيئة بشكل واقعي.​

🔸ميزات الواقع المختلط:

1- قدرته على إظهار العناصر الافتراضية في العالم الحقيقي، مما يسمح للمستخدمين بالتفاعل معها كأنها جزء من البيئة الحقيقية. وبفضل تقنيات الاستشعار والتعرف على الوجه وتتبع الحركة، يمكن للمستخدم استخدام حركاته وإيماءاته للتفاعل مع العناصر الافتراضية.


2- تعمل التطبيقات المختلطة على تعزيز تجربة المستخدم من خلال دمج العناصر الواقعية والافتراضية بشكل متناغم وتأثيري. يتم استخدام الواقع المختلط في مجالات متنوعة مثل التصنيع والتدريب والتسوق والطب. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدامه في التدريب المهني لتعلم مهارات جديدة في بيئة واقعية بدون المخاطر المرتبطة بالواقع الفعلي.

🔸استخدامات الواقع المختلط:

1- التعليم: يمكن استخدام الواقع المختلط في التعليم لتقديم تجارب تعليمية غامرة حيث يمكن للطلاب التفاعل مع النماذج الافتراضية كأنها موجودة في الغرفة، مثل تشريح جسم الإنسان أو استكشاف النظام الشمسي.

2- التصميم والهندسة: يستخدم الواقع المختلط في تصميم المنتجات والهندسة، حيث يمكن للمهندسين والمصممين عرض نماذج ثلاثية الأبعاد للمشاريع والتفاعل معها قبل التنفيذ.

3- الصناعة: في مجال الصناعة والصيانة، يمكن للواقع المختلط أن يساعد في توجيه العمال في إجراءات الصيانة المعقدة من خلال عرض تعليمات افتراضية فوق المعدات الحقيقية.

4- الطب: الواقع المختلط يساعد الجراحين في التدرب على العمليات الجراحية عن طريق محاكاة تفاعلية تدمج بين العالم الحقيقي والجراحة الافتراضية.

5- الألعاب والترفيه: في مجال الألعاب، يتيح الواقع المختلط تجربة ألعاب حيث يمكن للعناصر الافتراضية التفاعل مع البيئة المادية بشكل غير مسبوق.


🔸أنواع الواقع المختلط:


الواقع المختلط (Mixed Reality - MR) يتضمن أنواعًا متعددة تتراوح في مستوى التفاعل بين العالم الافتراضي والواقعي. هذه الأنواع تعتمد على كيفية إدراج وتفاعل العناصر الافتراضية مع البيئة المادية. يمكن تقسيم أنواع الواقع المختلط إلى الفئات التالية:

1. الواقع المختلط القائم على العالم الواقعي (Reality-Based MR)

في هذا النوع، يتم استخدام البيئة الواقعية كخلفية أساسية، حيث يتم إدراج العناصر الافتراضية فوق الأشياء الحقيقية. هذه العناصر تتفاعل مع العالم الواقعي لكنها تعتمد بشكل كبير على فهم وتحديد البيئة المادية من قبل الأجهزة.


2. الواقع المختلط القائم على العالم الافتراضي (Virtual-Based MR)

في هذا النوع، تكون البيئة الأساسية افتراضية، ويتم إدراج عناصر من العالم الواقعي فيها. يمكن للمستخدمين رؤية أشياء من العالم الحقيقي أو التفاعل معها داخل البيئة الافتراضية، مما يجعل التجربة مزيجًا بين الواقعين الافتراضي والحقيقي.


3. الواقع المختلط الغامر (Immersive MR)

في هذا النوع، تكون التجربة أكثر شمولاً وواقعية، حيث يتم التفاعل بين المستخدم والكائنات الافتراضية بشكل شامل ومن جميع الجوانب. المستخدم يصبح جزءًا من البيئة المختلطة بشكل كامل، ويستخدم أجهزة مثل نظارات الواقع المختلط وأجهزة استشعار للحركة للتفاعل مع العالمين الافتراضي والمادي.


4. الواقع المختلط التعاوني (Collaborative MR)

هذا النوع يسمح لعدة مستخدمين بالتواجد في نفس البيئة المختلطة والتفاعل مع الكائنات الافتراضية والمادية ومع بعضهم البعض. يمكن أن يكون المستخدمون في نفس الموقع أو في مواقع مختلفة، ويتواصلون ويتفاعلون مع نفس العناصر الافتراضية في الوقت الفعلي.


5. الواقع المختلط التفاعلي (Interactive MR)

يُركز هذا النوع على التفاعل المباشر بين المستخدم والكائنات الافتراضية والمادية، حيث يمكن للمستخدم التلاعب بالعناصر الافتراضية وكأنها جزء من العالم الحقيقي. هذا يتطلب تتبعًا دقيقًا لحركة المستخدم وعناصر البيئة الحقيقية.


6. الواقع المختلط في الزمن الحقيقي (Real-Time MR)

هذا النوع من الواقع المختلط يعتمد على التفاعل في الزمن الحقيقي، حيث يتم تحديث العناصر الافتراضية بناءً على التغيرات في البيئة المادية. يتطلب هذا النوع أجهزة قوية وقادرة على معالجة البيانات بسرعة كبيرة لتحديث المعلومات بشكل فوري.


7. الواقع المختلط التنبؤي (Predictive MR)

في هذا النوع، يتم إدراج العناصر الافتراضية بناءً على توقعات أو تنبؤات مستقبلية حول البيئة أو العمليات. هذا النوع يستخدم في مجالات مثل الهندسة أو الصيانة حيث يمكن تقديم اقتراحات أو تصورات تعتمد على بيانات مستقبلة أو توقعات.



🔸تحديات الواقع المختلط:
  • التكلفة: الأجهزة المتطورة مثل HoloLens و Magic Leap ما زالت مكلفة وتتطلب استثمارًا كبيرًا.​
  • المعالجة والتقنيات المتقدمة: يتطلب الواقع المختلط تقنيات متقدمة في مجال الذكاء الاصطناعي، رؤية الحاسوب، وقوة معالجة عالية لتحقيق التفاعل السلس بين العالمين.​
  • التطوير البرمجي: تطوير تطبيقات الواقع المختلط يتطلب مهارات برمجية متقدمة ويحتاج إلى بنية تحتية معقدة.​

مشاهدة المرفق 15244


وأخيرًا إليكم هذه الفروقات بين التقنيات الثلاث التي حدثنا عنها:


الواقع الافتراضي
الواقع المعزز
الواقع المختلط
يغمر المستخدم بالكامل في عالم افتراضي
يضيف عناصر افتراضية إلى العالم الحقيقي
يدمج الأشياء الافتراضية في العالم الحقيقي
يتطلب استخدام نظارة الواقع الافتراضي
يتم استخدام هواتف ذكية أو نظارات خاصة
يستخدم نظارات الواقع المختلط أو أجهزة خاصة
يوفر تجربة غامرة ومنعزلة
يحسن واقعية ومعرفة المستخدم
يسمح للمستخدم بالتفاعل مع العناصر الافتراضية والواقعية
استخداماته في الألعاب والترفيه والتدريب الافتراضي
استخداماته في المجالات الطبية والتصميم والتسوق
استخداماته في المجالات الطبية والتصنيع والتعليم


وبهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية حلقتنا اليوم نراكم في واضيع جديدة بإذن الله. بإمكانكم الإطلاع على جميع المواضيع في هذا البودكاست من خلال هذه الروابط:


1. الذكاء الاصطناعي | Artificial Intelligence

2. الحوسبة السحابية | Cloud Computing

3. أمن المعلومات | Information Security

4. تقنية سلسلة الكتل | Blockchain

5. التوأم الرقمي | Digital Twins

6. التنقيب عن البيانات | Data Mining

7. الحوسبة الطرفية | Edge Computing


8. حوسبة التشفير الكامل | Fully Homomorphic Encryption


دُمتم بحفظ الله ورعايته
شرح فخم 🔥🔥🔥
 
  • Love
التفاعلات: SARAH
بسم الله ما شاء الله تبارك الله، شرح رائع جداً ومفاهيم اساسية مهمة جداً

بارك الله فيك بش مهندسة وجزاك الله كل خير

ننتظر جديد ابداعاتك دائماً

تحياتي
 
  • Love
التفاعلات: SARAH
ما شاء الله
الله يعطيكم ألف عافية مهندسة

مقال جميل و مفيد جدا
 
  • Love
التفاعلات: SARAH
بسم الله ما شاء الله تبارك الله، شرح رائع جداً ومفاهيم اساسية مهمة جداً

بارك الله فيك بش مهندسة وجزاك الله كل خير

ننتظر جديد ابداعاتك دائماً

تحياتي
اللهم آمين ويبارك فيك مهندس
 
  • Love
التفاعلات: STORM
بارك الله فيك سارة متميزة كعادتك يعطيك الف عافية يارب 🤍
 
  • Love
التفاعلات: SARAH
بارك الله فيك سارة متميزة كعادتك يعطيك الف عافية يارب 🤍
الله يعافيكِ ويبارك فيكِ اختي ❤️
 

آخر المشاركات

فانوس

رمضان
عودة
أعلى