تفاوت AR و VR و MR و XR چیست؟ راهنمای جامع

امروزه دنیای تکنولوژی پر از اصطلاحاتی مانند واقعیت افزوده (AR)، واقعیت مجازی (VR)، واقعیت ترکیبی (MR) و واقعیت گسترده (XR) است که شاید در نگاه اول گیج‌کننده به نظر برسند. اگر کنجکاوید بدانید تفاوت واقعیت افزوده، واقعیت مجازی، واقعیت ترکیبی و واقعیت گسترده در چیست و هرکدام چه کاربردها و آینده‌ای دارند، در این راهنمای جامع و دوستانه با ما همراه باشید. در این مقاله به زبان ساده توضیح می‌دهیم هر فناوری چیست، چه تفاوت‌هایی با هم دارند، تاریخچه شکل‌گیری آنها چگونه بوده، در صنایع مختلف (آموزش، پزشکی، بازی، کسب‌وکار و غیره) چه کاربردهایی پیدا کرده‌اند و آینده این تکنولوژی‌ها به چه سمتی می‌رود.

واقعیت افزوده (AR) چیست؟

واقعیت افزوده یا Augmented Reality (AR) فناوری‌ای است که عناصر دیجیتال (تصاویر، مدل‌های سه‌بعدی، متن، صدا و غیره) را به دنیای واقعی اضافه می‌کند. در واقع AR به جای ایجاد یک دنیای کاملاً جدید، دنیای واقعی پیرامون شما را با محتوای مجازی تکمیل و تقویت می‌کند. برای تجربه AR معمولاً به یک دوربین و نمایشگر نیاز دارید؛ به عنوان مثال صفحه نمایش گوشی هوشمند، تبلت یا عینک‌های مخصوص AR. این دستگاه‌ها محیط واقعی را از طریق دوربین می‌بینند و سپس اشیاء یا اطلاعات دیجیتال را روی تصویر زنده‌ی دنیای واقعی overlay می‌کنند.

به زبان ساده، AR شما را از دنیای واقعی جدا نمی‌کند بلکه چیزهایی به آن اضافه می‌کند. مثلاً در یک بازی واقعیت افزوده، یک موجود یا شیء مجازی در اتاق نشیمن شما ظاهر می‌شود در حالی که خود اتاق و وسایل واقعی‌تان را همچنان می‌بینید. نمونه‌ی معروف AR بازی Pokemon Go است که در آن با دوربین گوشی در خیابان به دنبال موجودات مجازی (پوکمون‌ها) می‌گردید و آنها را در محیط واقعی مشاهده و شکار می‌کنید. یا فیلترهای عکس و ویدیوی اینستاگرام و اسنپ‌چت که عناصری مثل عینک، کلاه یا افکت‌های گرافیکی را به چهره و اطراف شما اضافه می‌کنند نیز نوعی واقعیت افزوده محسوب می‌شوند.

تعامل در AR  :  شما می‌توانید با اشیاء مجازی تعامل داشته باشید (مثلاً یک پوکمون را لمس کرده یا حرکت دهید)، اما این اشیاء عموماً با محیط واقعی تعامل مستقیم ندارند. به عبارتی دیگر، محتوای دیجیتال در AR روی دنیای واقعی معلق است و مثلاً پشت اشیاء واقعی قرار نمی‌گیرد یا با آن‌ها برخورد فیزیکی ندارد. همچنین برای مشاهده و حفظ این ادغام، نیاز است از طریق صفحه‌نمایش گوشی یا عینک به صحنه نگاه کنید؛ به محض کنار گذاشتن دستگاه، عناصر افزوده‌شده نیز محو می‌شوند.

کاربردهای AR   : واقعیت افزوده به دلیل نیازمندی سخت‌افزاری پایین (فقط یک گوشی یا دوربین) بسیار رایج شده و در حوزه‌های متنوعی کاربرد دارد. در صنعت بازی موبایلی (مثل پوکمون گو) سرگرمی جدیدی ایجاد کرده است. در تبلیغات و بازاریابی، بسیاری از کسب‌وکارها از AR برای نمایش تعاملی محصولات خود استفاده می‌کنند (برای مثال امکان مشاهده‌ی مجازی مبلمان در خانه قبل از خرید). در آموزش، کتاب‌ها یا اپلیکیشن‌های واقعیت افزوده تصاویر سه‌بعدی را روی متن کتاب نمایش می‌دهند تا یادگیری را جذاب‌تر کنند. در پزشکی نیز AR برای راهنمایی جراحان حین عمل (نمایش اطلاعات بیمار روی نمایشگرهای مخصوص) یا آموزش آناتومی به دانشجویان مورد استفاده قرار می‌گیرد. حتی در معماری و طراحی صنعتی می‌توان از AR جهت نمایش مدل سه‌بعدی ساختمان یا قطعه در محیط واقعی قبل از ساخت استفاده کرد. این گستردگی کاربرد AR باعث شده این فناوری حضوری پررنگ در زندگی روزمره و کسب‌وکارها داشته باشد.

واقعیت مجازی (VR) چیست؟

واقعیت مجازی یا Virtual Reality (VR) فناوری‌ای است که یک دنیای کاملاً مجازی و دیجیتال را ایجاد می‌کند و کاربر را به درون آن دنیای شبیه‌سازی‌شده منتقل می‌کند. در تجربه VR، کاربر هیچ‌یک از محیط واقعی اطراف خود را نمی‌بیند یا نمی‌شنود؛ بلکه همه حواس او توسط دنیای مجازی اشغال می‌شود. برای ورود به این دنیای مجازی، معمولاً از هدست‌های واقعیت مجازی استفاده می‌شود که مانند یک نمایشگر جلوی چشم کاربر قرار می‌گیرند و دید او را کاملاً از دنیای واقعی جدا می‌کنند. این هدست‌ها اغلب همراه با هدفون (برای صدای سه‌بعدی) و کنترلرهای دستی (برای تعامل با دنیای مجازی) به کار می‌روند. با گذاشتن یک هدست VR، اطراف خود را نمی‌بینید و تصویری 360 درجه از یک فضای مجازی مثلا یک بازی، یک محیط آموزشی یا هر دنیای طراحی‌شده‌ی دیگری جایگزین دنیای واقعی شما می‌شود.

غوطه‌وری در VR: واقعیت مجازی با مسدود کردن کامل ورودی‌های حسی از جهان واقعی، بالاترین سطح غوطه‌وری (Immersion) را ایجاد می‌کند. شما در VR گویی به مکان دیگری تله‌پورت شده‌اید و می‌توانید آزادانه در آن محیط مجازی حرکت کرده و با اجزای آن تعامل داشته باشید. اما نکته این است که در VR تعامل صرفاً با عناصر دیجیتال داخل همان دنیای مجازی است و شما از محیط واقعی خود (اتاقتان) کاملاً غافل می‌شوید. برای مثال وقتی یک بازی VR انجام می‌دهید، اگر شیئی در دنیای واقعی جلو پای شما باشد متوجه آن نخواهید شد، چون هدست VR چشمان شما را پوشانده و دنیای دیگری را نشان می‌دهد.

نیازمندی‌های VR: برای تجربه واقعیت مجازی به تجهیزات ویژه نیاز است. مهم‌ترین تجهیز، هدست VR است )مانند Oculus Rift, HTC Vive, PlayStation VR و غیره( که تصاویر سه‌بعدی را جلوی چشمان شما نمایش می‌دهد. این هدست‌ها در مدل‌های اولیه معمولاً نیازمند اتصال به کامپیوتر یا کنسول بودند تا پردازش گرافیکی دنیای مجازی را انجام دهد. اما امروزه هدست‌های مستقلی هم داریم که بدون کامپیوتر کار می‌کنند (مثل Oculus/Meta Quest که پردازنده داخلی دارد). علاوه بر هدست، کنترلرهای دستی برای حرکت دادن دست‌ها در دنیای مجازی و گاهی حسگرهای حرکتی (برای ردیابی حرکت بدن در فضا) نیز به کار می‌روند. یک فضای خالی و امن در اتاق هم لازم است تا کاربر هنگام حرکت در VR با موانع واقعی برخورد نکند!

کاربردهای VR: واقعیت مجازی ابتدا در بازی‌های ویدئویی شهرت یافت و تجربه‌ی گیمینگ را متحول کرد، زیرا کاربر را عمیقاً در دنیای بازی فرومی‌برد. عناوینی مانند Half-Life: Alyx نشان دادند بازی VR تا چه حد می‌تواند واقع‌گرایانه و هیجان‌انگیز باشد. اما کاربردهای VR فراتر از سرگرمی است. در آموزش، از شبیه‌سازهای VR برای آموزش خلبانان (شبیه‌سازی کابین هواپیما) یا آموزش سربازان در شرایط مجازی امن استفاده می‌شود. در پزشکی، جراحان با شبیه‌سازهای واقعیت مجازی می‌توانند عمل‌های پیچیده را به‌صورت مجازی تمرین کنند تا مهارتشان بالا رود. همچنین از VR برای توانبخشی بیماران بهره می‌گیرند؛ مثلاً بیماران با آسیب نخاعی با تمرین در محیط مجازی به تدریج برخی توانایی‌های حرکتی را بازیابند.  در گردشگری مجازی، افراد می‌توانند از طریق VR از مکان‌های دیدنی جهان به‌صورت ۳۶۰ درجه بازدید کنند بدون اینکه سفر فیزیکی انجام دهند. در معماری و طراحی، معماران از VR برای قدم زدن در ساختمان طراحی‌شده‌ی خود قبل از ساخت بهره می‌برند تا مقیاس و فضا را بهتر درک کنند. حتی در کسب‌وکار، جلسات و کنفرانس‌های واقعیت مجازی در حال رایج شدن است تا افراد از راه دور در یک اتاق مجازی دور هم جمع شوند. خلاصه اینکه VR هرجا نیاز به شبیه‌سازی یک محیط یا موقعیت باشد کاربرد دارد، از جمله هنر، ورزش، درمان اختلالات (مثل درمان اضطراب از طریق مواجهه در VR) و بسیاری حوزه‌های دیگر.

واقعیت ترکیبی (MR) چیست؟

واقعیت ترکیبی یا Mixed Reality (MR) ترکیبی از واقعیت مجازی و افزوده است که دنیای واقعی و مجازی را با هم درمی‌آمیزد و امکان تعامل دوطرفه میان آنها را فراهم می‌کند. MR از این جهت شبیه AR است که همچنان شما دنیای واقعی اطرافتان را می‌بینید و عناصر دیجیتال را در محیط واقعی مشاهده می‌کنید. اما تفاوت اصلی MR با AR در میزان آگاهی و تعامل با دنیای واقعی است. در MR، دستگاه محیط واقعی را درک کرده و می‌شناسد (مثلاً با دوربین‌های پیشرفته اطراف را اسکن می‌کند) لذا اشیای مجازی می‌توانند در فضای فیزیکی شما جای‌گیری کنند و رفتار واقع‌گرایانه‌تری داشته باشند.

برای درک بهتر، تصور کنید یک عینک MR به چشم دارید و یک تصویر پنجره‌ی مجازی در اتاق شما ظاهر می‌شود. در حالت AR معمولی، این پنجره‌ی دیجیتال همیشه در مقابل چشمان شما معلق است و با حرکت سرتان، همراه شما جابه‌جا می‌شود. اما در MR، همان پنجره‌ی مجازی می‌تواند روی دیوار اتاق قرار بگیرد و ثابت بماند؛ اگر سر خود را برگردانید و دوباره نگاه کنید، پنجره همچنان روی همان دیوار دیده می‌شود، گویی واقعاً به آن چسبیده است. این یعنی دستگاه مختصات فضای واقعی را می‌داند و محتوای مجازی را در آن فضا جای‌گذاری می‌کند. همچنین اشیاء مجازی در MR می‌توانند پشت اشیاء واقعی پنهان شوند یا با توجه به نور محیط واقعی، سایه طبیعی داشته باشند تا حضورشان باورپذیرتر شود. به طور خلاصه، در واقعیت ترکیبی مرز بین شیء واقعی و مجازی باریک‌تر می‌شود؛ شما هم‌زمان هم دنیای واقعی را می‌بینید و هم اشیای مجازی که واقعا در محیط اطراف جا گرفته‌اند.

تجهیزات MR: برای تجربه واقعیت ترکیبی معمولاً نیاز به هدست‌های پیشرفته‌تری داریم که علاوه بر نمایشگر، دارای دوربین‌ها و حسگرهای متعدد باشند. نمونه شاخص آن هدست HoloLens مایکروسافت است که در سال ۲۰۱۶ معرفی شد و با دوربین‌های خود فضای اتاق را اسکن می‌کند و هولوگرام‌ها (اشیای سه‌بعدی مجازی) را در محیط اطراف کاربر نمایش می‌دهد. هدست‌های MR باید قدرت پردازش بالایی داشته باشند تا اسکن آنی محیط و رندر اشیاء سه‌بعدی را انجام دهند. اخیراً برخی هدست‌های واقعیت مجازی پیشرفته(مثل Meta Quest 3 یا HTC Vive XR Elite )با افزودن دوربین‌های گذر تصویری رنگی، قابلیت‌های MR اولیه را نیز ارائه می‌کنند؛ به این صورت که کاربر از طریق دوربین‌ها می‌تواند محیط واقعی را ببیند و در عین حال اشیای مجازی توسط هدست در تصویر ترکیب شوند (به این تکنیک پاس‌ثرو رنگی می‌گویند)

کاربردهای MR: واقعیت ترکیبی به دلیل تعامل غنی با دنیای واقعی، پتانسیل زیادی در صنایع حرفه‌ای و آموزشی دارد. برای مثال در مهندسی و طراحی، تیم‌ها می‌توانند با هدست MR به یک مدل سه‌بعدی خودرو که در فضای اتاقشان به صورت هولوگرام نمایش داده شده نگاه کنند و هر کس از زاویه خودش آن را ببیند؛ سپس با هم روی همان مدل بحث و طراحی را اصلاح کنند. در پزشکی، دانشجویان با MR می‌توانند یک انسان مجازی را که روی تخت واقعی افتاده کالبدشکافی مجازی کنند و اعضای بدن را به‌صورت هولوگرام مشاهده نمایند. در آموزش، کلاس‌های درس تعاملی ایجاد می‌شود که اشیای مجازی با ابزار و وسایل واقعی ترکیب شده‌اند؛ مثلا شیمی‌آموزان با عینک MR می‌توانند آزمایش مجازی انجام دهند که مواد شیمیایی مجازی در لیوان حقیقی واکنش نشان دهند. در بازی‌های ویدئویی نیز MR تجربه‌ای تازه ارائه می‌کند؛ موجودات بازی می‌توانند روی میز و مبل خانه‌ی شما ظاهر شوند و وقتی نزدیکشان می‌روید، فرار کنند یا پشت وسایل پنهان شوند. همچنین در معماری برای نمایش یک ساختمان در زمین واقعی پیش از ساخت، یا در ورزش برای تمرین‌های تعاملی هم کاربردهایی برای MR درحال ظهور است.

مثال‌ها: به جز HoloLens، شرکت‌های دیگر نیز بر روی MR کار می‌کنند. مجیک لیپ (Magic Leap) یک عینک واقعیت ترکیبی عرضه کرده است. هدست‌های سری Meta Quest با قابلیت گذر تصویری نیز می‌توانند تجربه‌های ساده MR مثل نشاندن صفحه‌ی مجازی مرورگر وب روی دیوار اتاق را فراهم کنند. انتظار می‌رود در آینده نزدیک دستگاه‌های MR بیشتری وارد بازار شوند که امکانات متنوع‌تری را ارائه دهند.

واقعیت گسترده (XR) چیست؟

شاید بارها اصطلاح XR یا Extended Reality را شنیده باشید. واقعیت گسترده در حقیقت یک اصطلاح چتری برای تمام فناوری‌هایی است که واقعیت را دگرگون می‌کنند. به بیان دیگر، XR شامل تمام انواع واقعیت مجازی، افزوده و ترکیبی می‌شود . هر فناوری یا دستگاهی که به نحوی واقعیت فیزیکی ما را با عناصر دیجیتال درمی‌آمیزد یا جایگزین می‌کند، در دسته XR قرار می‌گیرد. حتی ممکن است فناوری‌های جدیدتری در آینده معرفی شوند که در هیچ‌یک از سه دسته AR/VR/MR نگنجند؛ آن‌ها نیز زیرمجموعه XR خواهند بود.

بنابراین XR خودش یک فناوری مجزا با تجربه‌ی یکتای خاصی نیست، بلکه یک واژه‌ی کلی برای مجموعه این تکنولوژی‌هاست. برای مثال، یک عینک هوشمند که فقط قادر به نمایش محتوای AR است و یک هدست که فقط VR ارائه می‌دهد هر دو در حوزه XR قرار دارند. اما اخیراً دستگاه‌هایی ساخته شده‌اند که چند حالت مختلف را با هم ارائه می‌کنند؛ این‌گونه دستگاه‌ها را می‌توان به طور خاص "دستگاه XR" نامید.

دستگاه‌های XR چندمنظوره: در سال‌های اخیر با پیشرفت سخت‌افزار، هدست‌هایی در حال ظهور هستند که می‌توانند هم واقعیت مجازی و هم واقعیت افزوده (و تا حدی واقعیت ترکیبی) را ارائه دهند. نمونه بارز آن هدست Vision Pro اپل است که کاربر با آن می‌تواند بین حالت VR کاملاً غوطه‌ور و حالت AR آزادانه سوئیچ کند. مثلاً در همین یک دستگاه شما قادر خواهید بود فیلمی را در یک سینمای مجازی تاریک تماشا کنید (حالت VR که اطرافتان دیده نمی‌شود) و لحظه‌ای بعد محیط اطراف واقعی‌تان را ببینید و دسکتاپ کامپیوتر خود را به‌صورت پنجره‌های شناور مقابل چشمتان داشته باشید (حالت AR/MR). این انعطاف، مفهوم XR را عملی می‌کند که به شما حق انتخاب تجربه واقعیت می‌دهد. به جز اپل، شرکت متا (فیسبوک سابق) نیز هدست‌های سری Meta Quest را در دسته XR عرضه کرده که مدل‌های جدید آن (مانند متا کوئست ۳) دارای دوربین‌های passthrough و قابلیت ترکیب واقعیت هستند. شرکت‌های دیگری نظیر HTC، سونی و به زودی سامسونگ نیز در حال توسعه محصولات XR خود هستندXR و سایر فناوری‌ها: از آنجا که XR یک مفهوم گسترده است، برای رسیدن به تجربه‌های غنی XR نیازمند پیشرفت همزمان در حوزه‌های دیگر فناوری نیز هستیم. به عنوان مثال متخصصان معتقدند دستیابی به XR کاملاً فراگیر و رایج به پیشرفت در هوش مصنوعی (AI)، رایانش ابری، اینترنت اشیاء و شبکه‌های پرسرعت وابسته است. هوش مصنوعی می‌تواند در تشخیص محیط (برای AR/MR)، در ساخت دنیاهای مجازی هوشمند و شخصیت‌های مجازی باورپذیر، و در بهینه‌سازی تجربه کاربر نقش کلیدی داشته باشد. به همین ترتیب، شبکه‌های 5G/6G با کم کردن تأخیر ارتباطی این امکان را می‌دهند که محتوای واقعیت مجازی/افزوده از فضای ابری به دستگاه شما استریم شود. تمامی این فناوری‌های مکمل دست به دست هم می‌دهند تا XR را از یک تجربه محدود، به بخشی از زندگی روزمره ما در آینده تبدیل کنند.

نگاهی کوتاه به تاریخچه AR، VR، MR و XR

هر کدام از فناوری‌های واقعیت مجازی و افزوده مسیر تکامل خود را طی کرده‌اند، اما جالب است بدانید ایده‌ی اصلی آن‌ها چندان جدید نیست. در ادامه به برخی از نقاط عطف تاریخی در توسعه این تکنولوژی‌ها اشاره می‌کنیم:

• سال‌های اولیه (قبل از ۱۹۸۰): ریشه ایده واقعیت مجازی را می‌توان در اختراع استریوسکوپ در سال ۱۸۳۸ یافت؛ دستگاهی که با ترکیب دو تصویر دوچشمی، توهم عمق و تصویر سه‌بعدی ایجاد می‌کرد. این مفهوم که مغز با دریافت دو تصویر کمی متفاوت از هر چشم، واقعیت سه‌بعدی می‌سازد، بعدها مبنای نمایشگرهای سه‌بعدی در VR شد. در دهه ۱۹۶۰ پیشگامانی مانند ایوان سادرلند (Ivan Sutherland) دستگاه‌هایی ساختند که شباهت زیادی به VR/AR ابتدایی داشت؛ از جمله دستگاه معروف شمشیر داموکلس (1968) که یک هدست بزرگ بود و گرافیک‌های کامپیوتری ساده را در مقابل چشم کاربر نمایش می‌داد. این را می‌توان اولین هدست واقعیت افزوده اولیه دانست که تصاویر کامپیوتری را روی دنیای واقعی نشان می‌داد. همچنین در سال 1956 دستگاهی به نام Sensorama ساخته شد که یک شبیه‌ساز سینمایی چندحسی (تصویر ۳۶۰ درجه، صدا، لرزش صندلی و بو) بود و کاربر را در یک تجربه مجازی غوطه‌ور می‌کرد – یک قدم مهم در راه واقعیت مجازی همه‌جانبه.

• دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰: پیشرفت کامپیوترها در این دوران امکان واقعیت مجازی واقعی‌تری را فراهم کرد. در سال 1987 واژه "Virtual Reality" رسماً توسط جارون لنیر (Jaron Lanier) ابداع و عمومی شد. لنیر بنیان‌گذار شرکت VPL بود که اولین عینک‌ها و دستکش‌های دیتا برای VR را نیز توسعه داد. در اوایل دهه 90 هدست‌هایی مثل Sega VR-1 در مراکز بازی آرکید ظاهر شدند و اولین موج تب واقعیت مجازی را ایجاد کردند. در همین دوران، واقعیت افزوده نیز اسم‌گذاری شد: اصطلاح "Augmented Reality" در سال 1990 توسط توماس کادل، محقق بوئینگ، ابداع گردید  تا فناوری هدایت کارگران با نمایشگرهای پوشیدنی را توصیف کند. اولین سیستم AR کاربردی در سال 1992 توسط لوئیس روزنبرگ ساخته شد که "Virtual Fixtures" نام داشت و برای کمک به تکنسین‌های نیروی هوایی طراحی شده بود.

• اواخر دهه ۹۰ و ۲۰۰۰: در 1998 یک کاربرد ساده اما فراگیر AR معرفی شد: درج خط زرد روی زمین در پخش زنده فوتبال آمریکایی برای نشان دادن محل پیشروی توپ، که از اولین نمونه‌های موفق واقعیت افزوده در تلویزیون بود . دهه 2000 دوران نسبتاً آرامی برای VR/AR بود، هرچند پروژه‌هایی مثل عینک‌های پوشیدنی اولیه (مانند تلاش ناموفق دستگاه Google Glass در سال ۲۰۱۳) جرقه‌هایی در AR بودند . شرکت‌ها و پژوهشگران بیشتر مشغول آماده‌سازی فناوری‌های پایه (سنسورها، نمایشگرها، پردازنده‌ها) بودند تا واقعیت مجازی/افزوده را در مقیاس بزرگ‌تر عملی کنند.

• دوران مدرن (۲۰۱0 تاکنون): از سال‌های ۲۰۱0 به بعد، با پیشرفت گوشی‌های هوشمند و حسگرها و نمایشگرهای باکیفیت، واقعیت مجازی و افزوده جان تازه‌ای گرفتند. در سال ۲۰۱۲-۲۰۱۳ هدست Oculus Rift به‌عنوان یک پروژه کیک‌استارتر معرفی شد و موج نوین VR را به راه انداخت. فیسبوک (متا) در سال ۲۰۱۴ شرکت Oculus را با مبلغ ۲ میلیارد دلار خرید که نشان از جدی شدن VR داشت. پس از آن شرکت‌های دیگر نیز وارد بازی شدند: هدست‌های HTC Vive و PlayStation VR عرضه شدند، و حتی Google یک هدست مقوایی ارزان (Cardboard) برای تجربه VR با موبایل ارائه کرد.

در حوزه AR، نقطه عطف بزرگ بازی Pokémon Go در سال ۲۰۱۶ بود که میلیون‌ها نفر را در جهان به خیابان‌ها کشاند تا با گوشی خود موجودات مجازی را در دنیای واقعی شکار کنند. همان سال مایکروسافت HoloLens را نیز عرضه کرد که اولین هدست واقعیت ترکیبی مستقل بود و نشان داد MR می‌تواند کاربردی و عملی باشد. پس از آن، صدها شرکت بزرگ و کوچک شروع به توسعه اپلیکیشن‌ها و سخت‌افزارهای AR و VR کردند. در سال‌های ۲۰۱7-۲۰۱8، شرکت‌هایی مثل اپل و گوگل با عرضه ARKit و ARCore، امکان توسعه آسان اپ‌های واقعیت افزوده را بر روی پلتفرم‌های موبایل فراهم کردند و موجی از اپلیکیشن‌های AR (از قرار دادن مبلمان مجازی در خانه تا فیلترهای چهره) به راه افتاد.

• اکنون (2020 و بعد از آن): در چند سال اخیر واقعیت گسترده (XR) تبدیل به موضوعی داغ در دنیای فناوری شده است. شرکت فیسبوک در ۲۰۲۱ حتی نام خود را به متا تغییر داد که نشان از تمرکز بر ساخت دنیای مجازی موسوم به متاورس دارد. هدست‌های مستقلی مانند Meta Quest 2/3 فروش میلیون‌ی پیدا کرده‌اند و VR خانگی را در دسترس قرار داده‌اند. در سمت AR/MR، شرکت‌های متعددی روی عینک‌های هوشمند کار می‌کنند. مهم‌ترین خبر در این حوزه معرفی Apple Vision Pro در سال ۲۰۲۳ بود؛ هدستی گران‌قیمت که قادر است هم تجربه VR تمام‌عیار و هم AR/MR باکیفیت ارائه دهد و عملاً فصل جدیدی از دستگاه‌های XR چندمنظوره را نوید می‌دهد. همچنین شایعات حکایت از عرضه هدست XR توسط سامسونگ و همکاری آن با گوگل و کوالکام دارند.به طور خلاصه، اکنون دیگر VR و AR صرفاً مفاهیم آزمایشگاهی یا مخصوص گیمرها نیستند؛ بلکه در صنایع متنوعی از تولید و آموزش گرفته تا پزشکی و حتی نیروهای نظامی استفاده می‌شوند. این گستردگی کاربرد نشان می‌دهد فناوری‌های XR به سرعت در حال حرکت به سوی جریان اصلی زندگی ما هستند و دهه پیش‌رو می‌تواند شاهد تحولاتی هیجان‌انگیز در این عرصه باشد.

کاربردهای AR، VR، MR و XR در صنایع مختلف

فناوری‌های واقعیت مجازی و افزوده ابتدا ممکن است بیشتر در بازی‌ها و سرگرمی به چشم آمده باشند، اما امروز نقش آن‌ها در صنایع گوناگون پررنگ شده است. در این بخش به برخی از مهم‌ترین حوزه‌های کاربردی AR/VR/MR می‌پردازیم و نمونه‌هایی را بررسی می‌کنیم:

آموزش و یادگیری

یکی از میدان‌های هیجان‌انگیز برای AR و VR حوزه آموزش است. یادگیری با کمک این فناوری‌ها می‌تواند تعاملی‌تر و جذاب‌تر شود. برای مثال:

• در کلاس‌های درس، به کمک واقعیت افزوده می‌توان مدل‌های سه‌بعدی اعضای بدن، سیارات، یا اشیاء تاریخی را روی کتاب‌های درسی نمایش داد تا دانش‌آموزان بهتر مفاهیم را درک کنند. این کار بخصوص در آموزش علوم تجربی بسیار مفید بوده و دانش‌آموز را از حالت حافظه‌محور خارج می‌کند.
• در کارگاه‌ها و آموزش فنی، کارآموزان با عینک AR می‌توانند دستورالعمل‌های تعمیر یا مونتاژ را به صورت شناور در میدان دید خود ببینند؛ مثلا تکنسین در حال تعمیر موتور هواپیما، نقشه سه‌بعدی موتور و راهنمای گام‌به‌گام را جلوی چشم خود دارد.
• واقعیت مجازی امکان شبیه‌سازی موقعیت‌های عملی را برای یادگیری فراهم کرده است. برای آموزش رانندگی یا خلبانی، شبیه‌سازهای VR یک محیط ایمن و کنترل‌شده می‌سازند تا هنرجو اشتباهاتش را بدون خطر تکرار کند. در آموزش پزشکی، دانشجویان با VR می‌توانند جراحی را از دید اول‌شخص تجربه کنند و بدون ریسک برای بیمار، مهارت خود را تقویت کنند.
• برای آموزش مهارت‌های نرم (مثل سخنرانی در جمع یا آموزش‌های نظامی در شرایط خاص)، VR محیطی فراهم می‌کند که فرد می‌تواند بارها و بارها تمرین کند. به عنوان مثال، سربازی را تصور کنید که در شبیه‌ساز VR در شرایط جنگی تمرین می‌بیند و واکنش‌هایش بررسی می‌شود.
• حتی در آموزش افراد دارای نیازهای ویژه، VR/AR موثر بوده است. پژوهش‌ها نشان داده‌اند کودکان مبتلا به اوتیسم از طریق تمرین تعاملات اجتماعی در محیط کنترل‌شده‌ی VR می‌توانند مهارت‌های ارتباطی را به تدریج بیاموزند

پزشکی و سلامت

در حوزه پزشکی، فناوری‌های واقعیت مجازی و افزوده کاربردهای تحول‌آفرینی داشته‌اند:

• آموزش پزشکی و جراحی: همان‌طور که اشاره شد، دانشجویان پزشکی با هدست‌های VR می‌توانند عمل‌های جراحی را به صورت مجازی انجام دهند و روی آناتومی مجازی تمرین کنند . این کار به آنها فرصت می‌دهد قبل از کار روی بیمار واقعی، اشتباهاتشان را اصلاح کنند. همچنین جراحان باتجربه برای برنامه‌ریزی عمل‌های پیچیده، مدل سه‌بعدی اندام بیمار (مثلاً تومور و عروق اطرافش) را در VR بررسی می‌کنند تا بهترین رویکرد جراحی را بیابند.
• راهنمایی حین عمل با AR: واقعیت افزوده در اتاق عمل می‌تواند اطلاعات حیاتی را در لحظه به جراح نمایش دهد. برای مثال، یک جراح مغز با عینک AR می‌تواند تصاویر سی‌تی‌اسکن یا ام‌آر‌آی بیمار را به صورت همزمان روی سر بیمار ببیند و دقیقاً بداند تومور در کدام عمق قرار دارد. یا در جراحی‌های لاپاروسکوپی، تصاویر AR می‌توانند محل دقیق عروق یا اندام‌ را هایلایت کنند.
• درمان و توانبخشی: VR به عنوان ابزاری برای درمان اختلالات روانی و توانبخشی فیزیکی هم استفاده می‌شود. برای مثال، در درمان فوبیا (مانند ترس از ارتفاع یا پرواز) بیماران در یک محیط VR کنترل‌شده مواجهه پیدا می‌کنند تا به مرور بر ترسشان غلبه کنند. در توانبخشی حرکتی، بیمارانی که دچار سکته یا آسیب نخاعی شده‌اند، با انجام تمرینات در دنیای مجازی انگیزه و بازخورد بهتری برای بازیابی حرکات خود می‌گیرند. حتی استفاده از VR برای کاهش درد بیماران مزمن یا حواس‌پرتی کودکان حین تزریق نیز گزارش شده است.
• پزشکی از راه دور: با ترکیب AR و رباتیک، جراحان راه دور می‌توانند به یک اتاق عمل متصل شوند؛ مثلا جراح در یک شهر دیگر، از طریق هدست VR صحنه عمل را می‌بیند و با بازوی رباتیکی که در محل بیمار است، عمل جراحی را انجام می‌دهد (تله‌جراحی). همچنین پزشکان می‌توانند با AR به صورت مجازی بالای سر بیمار ظاهر شوند و راهنمایی کنند.

بازی و سرگرمی

بدون شک صنعت بازی و سرگرمی بزرگ‌ترین بهره‌بردار اولیه واقعیت‌های مجازی و افزوده بوده است. تجربه بازی کردن در این فناوری‌ها ابعاد تازه‌ای به دنیای سرگرمی داده است:

• بازی‌های VR: هدست‌های واقعیت مجازی با قرار دادن بازیکن در دنیای بازی، سطحی از غوطه‌وری و هیجان را ایجاد می‌کنند که با هیچ صفحه نمایش تختی قابل مقایسه نیست. در یک بازی تیراندازی VR، شما واقعاً اسلحه را در دست خود حس می‌کنید (از طریق کنترلرهای لمسی) و باید سرتان را بچرخانید تا اطراف را ببینید. بازی‌های ترسناک VR می‌توانند بسیار واقعی‌تر احساس شوند و آدرنالین را بالا ببرند. در سبک‌های دیگر مانند مسابقه‌ای، شبیه‌ساز رانندگی VR شما را در کابین خودرو قرار می‌دهد؛ یا در بازی‌های ورزشی VR، واقعاً بدن خود را حرکت می‌دهید (تنیس، بوکس، بولینگ و... در VR نیاز به انجام همان حرکات واقعی دارند). این سطح از درگیر کردن بازیکن باعث شده بسیاری از گیمرها شیفته VR شوند.
• بازی‌های AR: بازی‌های موبایلی AR نیز یک ترند بزرگ ایجاد کردند. پوکمون گو که قبلاً ذکر شد، نشان داد که تلفیق دنیای واقعی با المان‌های بازی دیجیتال چه قدر جذاب است. پس از آن بازی‌های AR دیگری هم محبوب شدند؛ مثلاً بازی‌هایی که موجودات مجازی را به محیط خانه شما می‌آورند و شما باید پیدایشان کنید، یا بازی‌های معمایی که بازیکن باید در شهر حرکت کند و سرنخ‌های مجازی را در مکان‌های واقعی بیابد. این بازی‌ها افراد را به فعالیت فیزیکی و ماجراجویی در دنیای واقعی تشویق می‌کنند در حالی که یک لایه سرگرمی دیجیتال روی آن قرار گرفته است.
• تجارب ترکیبی (MR) در سرگرمی: هرچند هنوز در ابتدای راه است، اما MR هم وارد دنیای سرگرمی شده. تصور کنید بازی‌های تخته‌ای سنتی با MR تلفیق شوند؛ مهره‌های بازی به صورت هولوگرام روی صفحه حرکت کنند یا کارت‌های بازی شما زنده شوند و بجنگند. یا در اتاق فرارهای آینده، شما عینک MR بزنید و اتاق واقعی اطراف با عناصر مجازی ترسناک یا معمایی ترکیب شود.
• سینما و رسانه‌های تعاملی: واقعیت مجازی پنجره‌ی جدیدی برای سینما باز کرده؛ فیلم‌های ۳۶۰ درجه که در آن‌ها بیننده در مرکز داستان است. شما به جای تماشای یک قاب محدود، در VR می‌توانید هر طرف را نگاه کنید و روایت را کشف کنید. این شکل جدید داستان‌گویی تعاملی به تدریج در حال گسترش است. همچنین کنسرت‌های موسیقی در VR برگزار می‌شوند که کاربران با آواتارهای خود در سالن کنسرت مجازی حضور می‌یابند و هنرمند را اجرا می‌بینند.

کسب‌وکار، صنعت و تجارت

فناوری‌های XR در دنیای کسب‌وکار و صنعت نیز کاربردهای مهمی یافته‌اند و شیوه کار را دگرگون می‌کنند:

• طراحی و مهندسی: در شرکت‌های خودروسازی و صنایع، مهندسان با استفاده از VR می‌توانند یک محصول یا کارخانه را قبل از ساخته‌شدن به صورت مجازی بررسی کنند. این کار به آنها امکان می‌دهد ایرادات طراحی را زودتر بیابند یا چندین گزینه را سریع‌تر ارزیابی کنند. با MR نیز چند طراح می‌توانند دور یک میز جمع شوند و مدل سه‌بعدی محصول را که به شکل هولوگرام وسط میز قرار دارد مشاهده و روی آن بحث کنند.
• تعمیر و نگهداری: تکنسین‌های فنی در کارخانه‌ها می‌توانند از عینک‌های AR برای تعمیر ماشین‌آلات استفاده کنند. عینک به محض نگاه کردن به دستگاه، مدل سه‌بعدی قطعات داخلی آن را نمایش می‌دهد و مراحل تعمیر را گام به گام روی دستگاه نشان می‌دهد. همچنین اگر تکنسین کم‌تجربه باشد، یک کارشناس از راه دور می‌تواند از طریق واقعیت افزوده او را راهنمایی کند؛ به طوری که کارشناس آن سوی دنیا، ببیند تکنسین چه می‌بیند و علامت‌ها یا نکاتی را در میدان دید او هایلایت کند.
• بازاریابی و فروش: AR و VR ابزارهای جدید بازاریابی شده‌اند. شرکت‌ها امکان “آزمایش قبل از خرید” را با AR فراهم کرده‌اند؛ مثلا شما می‌توانید با دوربین موبایل، یک مبل یا تلویزیون مجازی را در سالن خانه خود ببینید تا ابعاد و شکلش را قبل از خرید تجسم کنید. یا در صنعت مد، مشتری می‌تواند با AR لباس یا عینک را به صورت مجازی “پرو” کند. برندهای خلاق حتی محصولات مجازی ارائه کرده‌اند
• مراکز خرید و تجارت الکترونیک: فروشگاه‌های فیزیکی با AR می‌توانند تجربه مشتری را بهتر کنند (اطلاعات اضافی محصول را روی آن نمایش دهند) و فروشگاه‌های آنلاین با VR می‌توانند نمایشگاه‌های مجازی سه‌بعدی ایجاد کنند که مشتری مثل بازی در آن قدم بزند و کالاها را ببیند. برای مثال، برخی فروشگاه‌های مبلمان از VR برای نمایش خانه‌های مدل استفاده می‌کنند.
• افزایش بهره‌وری و همکاری: در عصر دورکاری، جلسات واقعیت مجازی به شرکت‌ها اجازه داده تیم‌هایی که اعضایشان در نقاط مختلف هستند را در یک فضای مشترک جمع کنند. بر خلاف تماس ویدیویی، در یک اتاق مجازی افراد به شکل آواتار کنار هم قرار می‌گیرند، می‌توانند روی یک تخته مشترک ایده‌پردازی کنند یا به مدل‌های سه‌بعدی اشاره کرده و نظر دهند. این نوع همکاری XR به ویژه در شرکت‌های فناوری و طراحی در حال محبوب شدن است.
• گردشگری و املاک: شرکت‌های املاک با استفاده از VR تور مجازی خانه‌ها را برای خریداران فراهم می‌کنند تا بدون حضور فیزیکی، ملک را بازدید کنند. در صنعت گردشگری، آژانس‌ها به مشتریان امکان می‌دهند با VR تجربه‌ای کوتاه از یک مقصد (مثلاً سواحل کیش یا کویر لوت) داشته باشند تا به خرید تور ترغیب شوند.

البته حوزه‌های کاربرد XR به موارد بالا ختم نمی‌شود. از نیروهای نظامی (آموزش سربازان با شبیه‌ساز VR، یا نمایشگرهای واقعیت افزوده در کلاهخود خلبانان جنگنده) گرفته تا هنر و خلاقیت (تولید آثار هنری تعاملی در AR، یا گالری‌های VR) و حتی اجرای قانون (مثلاً بازسازی صحنه جرم در VR برای آموزش پلیس)، همه و همه در حال بهره گرفتن از این تکنولوژی‌ها هستند. گستردگی کاربردها نشان می‌دهد XR صرفاً یک ابزار سرگرمی نیست، بلکه یک فناوری کلیدی در آینده تکنولوژی و زندگی کاری ما خواهد بود.

آینده فناوری‌های AR، VR، MR و XR

حال این پرسش پیش می‌آید که با این سرعت پیشرفت، آینده واقعیت‌های مجازی و افزوده چگونه خواهد بود؟ در ادامه به چند روند و چشم‌انداز مهم اشاره می‌کنیم:

ترکیب بیشتر فناوری‌ها (همگرایی AR و VR): همان‌طور که مفهوم XR نشان می‌دهد، مرز بین AR، VR و MR رفته‌رفته محوتر خواهد شد. انتظار می‌رود دستگاه‌های آینده بتوانند انعطاف‌پذیری بیشتری داشته باشند؛ یعنی به کاربر اجازه دهند هر زمان بین حالت واقعیت مجازی کامل و واقعیت افزوده انتخاب کند. Apple Vision Pro آغازگر این مسیر است و احتمالاً رقبا نیز دستگاه‌های مشابهی ارائه خواهند کرد. این به معنی آن است که شاید در آینده به جای تفکیک این واژه‌ها، بیشتر از یک طیف واقعیت صحبت کنیم که از دنیای واقعی شروع شده و به دنیای کاملاً مجازی ختم می‌شود.

کوچک‌تر و ارزان‌تر شدن دستگاه‌ها: یکی از موانع فعلی گسترش VR/AR اندازه بزرگ و قیمت بالای تجهیزات است. آینده XR به سمتی می‌رود که عینک‌های واقعیت افزوده به سبکی و شیکی عینک‌های معمولی شوند و هدست‌های VR نیز جمع‌وجورتر و راحت‌تر گردند. با پیشرفت در ساخت نمایشگرهای بسیار فشرده (مانند میکرو LEDها) و باتری‌های پرظرفیت و پردازنده‌های کم‌مصرف، شاید طی ۵ تا ۱۰ سال آینده عینک‌های هوشمند AR جای گوشی‌های هوشمند را کم‌کم بگیرند. همچنین تولید انبوه موجب کاهش قیمت خواهد شد و در نتیجه کاربران بیشتری قادر به خرید این وسایل خواهند بود.

یکپارچگی با هوش مصنوعی: همان‌طور که پیش‌تر گفتیم، AI نقش مهمی در نسل بعدی تجربه‌های XR دارد. می‌توان تصور کرد دستیارهای هوشمند مجازی در عینک AR شما همیشه حاضر باشند و متناسب با محیط به شما اطلاعات بدهند. یا در دنیای مجازی، شخصیت‌های غیرواقعی (NPCها) آنقدر باهوش باشند که تعامل با آن‌ها طبیعی و انسان‌گونه شود. هوش مصنوعی همچنین می‌تواند محتوای سه‌بعدی را روی پرواز برای شما بسازد؛ مثلاً به یک هوش مصنوعی بگویید “یک اتاق نشیمن ساحلی” و در لحظه، صحنه VR مطابق توضیح شما ایجاد شود. ترکیب AI با AR نیز امکان ترجمه زنده زبان (دیدن زیرنویس صحبت افراد جلوی چشم)، تشخیص چهره و ارائه اطلاعات پس‌زمینه، یا شناسایی اشیاء و ارائه توضیح درباره آنها را خواهد داد. این قابلیت‌ها بخشی از آینده‌ی هیجان‌انگیز XR هستند که در آن مرز میان انسان، محیط و ماشین کمرنگ‌تر می‌شود.

متاورس و فضای مجازی مشترک: چشم‌انداز جاه‌طلبانه شرکت‌هایی مانند متا، ایجاد یک دنیای مجازی مشترک یا Metaverse است که در آن کاربران به صورت آنلاین با هم زندگی و تعامل می‌کنند. هرچند هنوز راه زیادی تا تحقق کامل متاورس باقیست، اما جهت‌گیری به سمتی است که VR و AR تبدیل به دروازه‌هایی برای ورود به اجتماع‌های آنلاین بزرگ شوند؛ جایی که مردم کار می‌کنند، خرید می‌کنند، معاشرت و تفریح می‌کنند، همگی در یک فضای دیجیتال گسترده. اگر این رویا محقق شود، شاید تا یک دهه دیگر بخشی از ساعات روزمره خود را با هدست یا عینکی سپری کنیم که ما را به دنیایی مجازی متصل می‌کند، درست همان‌طور که امروز بخشی از روزمان را خیره به صفحه گوشی‌های هوشمند می‌گذرانیم.

نفوذ در زندگی روزمره و کسب‌وکارها: آینده XR تنها در گرو پیشرفت فناوری نیست، بلکه به مقبولیت اجتماعی و کاربرد عملی آن نیز بستگی دارد. هرچه اپلیکیشن‌های مفیدتری عرضه شود (مثلاً یک عینک AR که واقعاً بتواند جایگزین مانیتور کامپیوتر، صفحه موبایل، تلویزیون و... شود)، مردم بیشتر از آن استفاده خواهند کرد. در کسب‌وکارها، اگر سرمایه‌گذاری در XR منجر به صرفه‌جویی اقتصادی یا افزایش بهره‌وری شود (مثل کاهش هزینه آموزش با شبیه‌ساز VR، یا افزایش فروش با امکان تست مجازی کالا)، شرکت‌ها سریع‌تر آن را به کار می‌گیرند. علائم نشان می‌دهد در صنایع پزشکی، آموزش و تولید، XR جای خود را باز کرده و روند پذیرش در حال رشد است.

چالش‌ها و ملاحظات: البته راه پیش رو بدون چالش نیست. مشکلاتی نظیر مسائل امنیت و حریم خصوصی داده‌ها (وقتی عینک AR شما دائماً در حال فیلم‌برداری از محیط و افراد است)، اعتیاد به دنیای مجازی یا تاثیرات روانی استفاده طولانی‌مدت از این فناوری‌ها، و همچنین استانداردسازی و سازگاری پلتفرم‌ها مطرح هستند. صنعت فناوری باید این موارد را نیز در آینده مد نظر داشته باشد تا XR به شکلی ایمن و سالم در جامعه ادغام شود.

در مجموع، آینده AR, VR, MR, XR بسیار هیجان‌انگیز و پرشتاب به نظر می‌رسد. ممکن است در آینده‌ای نه چندان دور، خط تفکیک بین آنچه واقعی است و آنچه مجازی است کمرنگ شود و ما دنیایی داشته باشیم که واقعیت فیزیکی و دیجیتال در آن آمیخته‌اند. شاید روزی اصطلاحات AR و VR هم کمتر به کار روند و همه این‌ها را به عنوان یک بُعد طبیعی از تجربه زندگی بشناسیم. اما تا آن زمان، این فناوری‌ها مسیر تکامل خود را طی می‌کنند و هر سال شاهد پیشرفت‌های تازه در این حوزه خواهیم بود.

امیدواریم این راهنمای جامع توانسته باشد ابهامات شما را در مورد تفاوت AR، VR، MR و XR برطرف کند. هر چهار فناوری ذکرشده، در عین مرتبط بودن، ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. با شناخت این تفاوت‌ها می‌توانید در تصمیم‌گیری‌های خود (مثلاً انتخاب یک هدست مناسب یا سرمایه‌گذاری در یکی از این حوزه‌ها) هوشمندانه‌تر عمل کنید. دنیای واقعیت‌های گسترده روز به روز در حال گسترش است؛ اگر تا به حال این فناوری‌ها را تجربه نکرده‌اید، شاید اکنون زمان مناسبی باشد که قدم به این دنیای جدید بگذارید و از امکانات آن بهره‌مند شوید!

جهت مشاوره و کسب اطلاعات یشتر با ما تماس حاصل کنید.
تلفن مشاوره 09120455485