نظارة الواقع الافتراضي

نظارة الواقع الافتراضي ( نظارة الواقع الافتراضي ) هي جهاز يُثبّت على الرأس، ويستخدم شاشات عرض ثلاثية الأبعاد قريبة من العين ، بالإضافة إلى تقنية تتبع الحركة ، لتوفير بيئة واقع افتراضي للمستخدم. تُستخدم نظارات الواقع الافتراضي على نطاق واسع في ألعاب الفيديو الخاصة بالواقع الافتراضي ، كما تُستخدم في تطبيقات أخرى، بما في ذلك أجهزة المحاكاة والتدريب. تتضمن نظارات الواقع الافتراضي عادةً شاشة عرض مجسمة (توفر صورًا منفصلة لكل عين)، وصوتًا مجسمًا ، ومستشعرات مثل مقاييس التسارع والدوامات لتتبع وضعية رأس المستخدم، وذلك لمطابقة اتجاه الكاميرا الافتراضية مع وضعية عيني المستخدم في العالم الحقيقي. ^{[ 1 ]} أما نظارات الواقع المختلط فهي نظارات واقع افتراضي تُمكّن المستخدم من رؤية العالم الخارجي والتفاعل معه. ومن أمثلة نظارات الواقع المختلط Apple Vision Pro و Meta Quest 3. ^{[ 2 ]}

تستخدم نظارات الواقع الافتراضي عادةً وحدة قياس بالقصور الذاتي (IMU) بتقنية MEMS واحدة على الأقل لتتبع الحركة بثلاث درجات حرية (3DOF)، ويمكن استخدام تقنيات تتبع إضافية لتتبع الحركة بست درجات حرية (6DOF). تعتمد أجهزة 6DOF عادةً على خوارزمية دمج البيانات الحسية لدمج البيانات من وحدة IMU وأي مصادر تتبع أخرى، والتي عادةً ما تكون مستشعرًا خارجيًا واحدًا أو أكثر، أو تتبعًا "من الداخل إلى الخارج" باستخدام كاميرات خارجية مدمجة في النظارة. غالبًا ما تكون خوارزميات دمج البيانات الحسية المستخدمة عبارة عن مشتقات من مرشح كالمان . تدعم نظارات الواقع الافتراضي أيضًا وحدات تحكم الحركة ، والتي بدورها تجمع مدخلات من مقاييس التسارع والجيروسكوبات مع نظام تتبع الحركة الخاص بالنظارة.

تعتمد معظم سماعات الواقع الافتراضي على جهاز كمبيوتر شخصي للتشغيل. وتعتمد بعض السماعات "المستقلة" على نظام تشغيل للهواتف المحمولة ومكونات شبيهة بالهواتف الذكية ، مما يسمح بتشغيل تطبيقات الواقع الافتراضي مباشرةً على الجهاز، بالإضافة إلى إمكانية بثها من جهاز كمبيوتر عبر اتصال USB أو Wi-Fi . كما صُممت سماعات وأجهزة عرض للواقع الافتراضي للهواتف الذكية، حيث تُعرض شاشة الجهاز من خلال عدسات تعمل كمنظار مجسم ، بدلاً من استخدام شاشات عرض داخلية مخصصة.

كانت شركة VPL Research شركة صنعت سماعات الواقع الافتراضي المبكرة في الثمانينيات. ^{[ 3 ]}

أُعلن عن جهاز سيجا للواقع الافتراضي عام 1991، وعُرض لأول مرة في أوائل عام 1993 في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية الشتوي . لم يُطرح الجهاز لأجهزة الألعاب المنزلية، ^{[ 4 ]} ولكنه استُخدم في جهاز محاكاة الحركة سيجا VR-1 في صالات الألعاب عام 1994. ^{[ 5 ] [ 6 ]} كما أُعلن عن جهاز واقع افتراضي مبكر آخر، وهو Forte VFX1 ، في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية عام 1994. يتميز VFX-1 بشاشات عرض مجسمة، ونظام تتبع حركة الرأس ثلاثي المحاور، وسماعات رأس ستيريو. ^{[ 7 ]}

أصدرت سوني جهاز Glasstron عام 1997، والذي يتميز بمستشعر موضعي اختياري، يسمح للمستخدم برؤية محيطه، حيث تتغير زاوية الرؤية مع حركة رأس المستخدم، مما يمنح شعورًا عميقًا بالانغماس. وقد منحت هذه النظارات الواقع الافتراضي لاعبي MechWarrior 2 منظورًا بصريًا جديدًا لرؤية ساحة المعركة من داخل قمرة قيادة مركبتهم. مع ذلك، فشلت هذه النظارات المبكرة تجاريًا بسبب محدودية تقنيتها، ^{[ 8 ] [ 9 ]} ووصفها جون كارماك بأنها أشبه بـ"النظر من خلال أنابيب ورق التواليت ". ^{[ 10 ]}

في عام ٢٠١٢، انطلقت حملة تمويل جماعي لجهاز Oculus Rift ، وهو نظارة واقع افتراضي من ابتكار بالمر لاكي ؛ وقد روّج للمشروع عدد من مطوري ألعاب الفيديو البارزين ، بمن فيهم جون كارماك ^{[ ٨ ]} الذي أصبح لاحقًا المدير التقني لشركة Oculus VR . ^{[ ١١ ]} في مارس ٢٠١٤، استحوذت شركة فيسبوك على الشركة الأم للمشروع، Oculus VR، مقابل ملياري دولار. ^{[ ١٢ ]} وبدأ شحن الإصدار النهائي الموجه للمستهلكين من Oculus Rift في ٢٨ مارس ٢٠١٦. ^{[ ١٣ ]}

في مارس 2014، عرضت سوني نموذجًا أوليًا لسماعة رأس لجهاز بلاي ستيشن 4 ، ^{[ 14 ]} والتي سُميت لاحقًا بلاي ستيشن في آر . ^{[ 15 ]} وفي عام 2014، عرضت شركة فالف بعض النماذج الأولية لسماعات الرأس، ^{[ 16 ]} مما أدى إلى شراكة مع إتش تي سي لإنتاج جهاز فايف ، الذي يركز على بيئات الواقع الافتراضي "على نطاق الغرفة" التي يمكن للمستخدمين التنقل فيها والتفاعل معها بشكل طبيعي. تستخدم سماعة الرأس منصة برمجيات " ستيم في آر " من فالف. ^{[ 17 ]} تم إصدار فايف في أبريل 2016 ^{[ 18 ]} وبلاي ستيشن في آر في أكتوبر 2016. ^{[ 19 ]}

أصدرت جوجل سلسلة من المواصفات ومجموعات التجميع الذاتي لأجهزة عرض الواقع الافتراضي المعروفة باسم جوجل كاردبورد ؛ حيث يمكن تصنيع هذه الأجهزة باستخدام مواد منخفضة التكلفة (وهاتف ذكي مزود بجيروسكوب)، مثل الورق المقوى (ومن هنا جاءت التسمية). تعاونت سامسونج إلكترونيكس مع أوكولوس في آر لتطوير سامسونج جير في آر (المتوافقة فقط مع بعض أجهزة سامسونج جالاكسي ). طورت إل جي إلكترونيكس سماعة رأس مزودة بشاشات مخصصة لهاتفها الذكي إل جي جي 5، والمعروفة باسم إل جي 360 في آر. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} في مارس 2017، أطلقت مايكروسوفت منصة لسماعات الواقع الافتراضي والواقع المختلط تعمل على نظام ويندوز 10، والمعروفة باسم ويندوز ميكسد رياليتي ، وتضم سماعات واقع افتراضي من عدة شركاء، من بينهم شركات تصنيع أجهزة الكمبيوتر مثل أيسر ، وديل ، وإتش بي ، ولينوفو . ^{[ 24 ]}

في عام 2018، أطلقت شركة Oculus جهاز Oculus Go ، وهو سماعة رأس مستقلة قادرة على تشغيل تطبيقات الواقع الافتراضي على أجهزة الحوسبة المحمولة المدمجة، ما يُغني عن الحاجة إلى جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي للتشغيل. ^{[ 25 ]} وفي يونيو 2019، أطلقت شركة Valve سماعة رأس SteamVR الخاصة بها، Valve Index . ^{[ 26 ]} وفي تقرير صدر في أكتوبر 2019، صنّفت Trend Force شركات Sony وFacebook (Oculus) وHTC كأكبر ثلاث شركات مصنّعة لأجهزة الواقع الافتراضي. ^{[ 27 ]} وشهد عام 2019 إطلاق Facebook للجيل الأول من Oculus Quest ، وهو خليفة Oculus Go، ويدعم وحدات التحكم بالحركة وتتبع الموقع بست درجات حرية. ^{[ 28 ] [ 29 ]} وشملت الإصدارات اللاحقة من سلسلة Quest جهاز Quest 2 (صدر في سبتمبر 2020) وجهاز Quest 3 (صدر في أكتوبر 2023).

طُرحت أشكالٌ أكثر تطورًا من الواقع الافتراضي، يُشار إليها غالبًا باسم الواقع الافتراضي الغامر (FDVR)، في الخيال العلمي والمناقشات النظرية المتعلقة بواجهات الدماغ والحاسوب (BCIs). ^{[ 49 ] [ 50 ]} في هذه الأنظمة الافتراضية، يتفاعل المستخدمون مع البيئات الافتراضية مباشرةً عبر الجهاز العصبي أو الدماغ، مما قد يجعل التجارب المحاكاة غير قابلة للتمييز عن الواقع المادي. ^{[ 51 ]} ازداد الاهتمام بالواقع الافتراضي الغامر بشكل ملحوظ خلال طفرة الذكاء الاصطناعي في العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين، حيث جعلت التطورات في الذكاء الاصطناعي التوليدي من الممكن بشكل متزايد أن تمتلئ العوالم الافتراضية ببيئات مُولّدة ديناميكيًا، وشخصيات رقمية واقعية، وسرديات تكيفية قادرة على الاستجابة للمستخدمين في الوقت الفعلي. ^{[ 52 ]} وقد زاد ظهور شركات مثل نيورالينك من حدة النقاش العام حول إمكانية التفاعل العصبي المباشر مع الأنظمة الرقمية على المدى الطويل، على الرغم من أن تقنيات واجهات الدماغ والحاسوب الحالية لا تزال تجريبية للغاية ومحدودة الإمكانيات. ^{[ 53 ]}

تشمل التطبيقات المقترحة للواقع الافتراضي الرقمي الكامل التعليم، والتدريب المهني، والطب، والتواصل الاجتماعي عن بُعد، والسياحة الرقمية، والترفيه التفاعلي، مع اقتراح بعض المنظرين استخدامه أيضًا في إدارة الألم، والعلاج النفسي، أو حتى الحفاظ على الوعي البشري ومحاكاته. ^{[ 51 ]} في الوقت نفسه، حذر الباحثون وعلماء الأخلاق من المخاطر المحتملة المرتبطة بهذه التقنية، بما في ذلك الاعتماد النفسي، وانفصال الهوية، والتلاعب من خلال عوالم افتراضية مُولّدة بالذكاء الاصطناعي، وجمع البيانات العصبية بشكل مُتطفل، ومخاطر الأمن السيبراني المتعلقة بالوصلات العصبية. ^{[ 54 ] [ 55 ]} كما تكهن بعض المستقبليين بأن عوالم افتراضية متطورة بما فيه الكفاية قد تُقدم تفسيرًا محتملاً لمفارقة فيرمي ، بحجة أن الحضارات المتقدمة قد تختار في نهاية المطاف السكن في بيئات رقمية اصطناعية بدلاً من السعي وراء التوسع المادي واسع النطاق أو التواصل بين النجوم. ^{[ 56 ]}

• سماعة الواقع المعزز
• شاشة منحنية
• قائمة سماعات الواقع الافتراضي
• الواقع المختلط

الوسائط المتعلقة بنظارات الواقع الافتراضي على ويكيميديا ​​كومنز