بسم الله الرحمان الرحيم .
العديد من التغيرات السريعة يشهدها عالمنا،وخاصة في الجانب التكنولوجي والإلكتروني،حيث تظهر كل يوم تقنيات جديدة منها تقنية الواقع المعزز ،التي بدأت في الظهور مع الثورة اللاسلكية والصناعية والتطور التقني الحديث ، ومن ثم انتقلت تقنية الواقع المعزز إلى ميدان التعليم والتعلم والطب والألعاب الإلكترونية ...
ومن هنا نتناول هذه التقنية في هذا المقال بهذه العناصر :
1-مفهوم و تعريف الواقع المعزز( Augmented Reality )
2-مراحل التطور التاريخي لتقنية الواقع المعزز
3-الفرق بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي
4- مجالات استخدام الواقع المعزز
5-أنواع الواقع المعزز
6- خصائص الواقع المعزز
و خصصنا الحديث عن الواقع المعزز في مجال التعلم و التعليم بالتفصيل في مو ضوع مستقل لمن يريد التعمق .
2-مراحل التطور التاريخي لتقنية الواقع المعزز
3-الفرق بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي
4- مجالات استخدام الواقع المعزز
5-أنواع الواقع المعزز
6- خصائص الواقع المعزز
و خصصنا الحديث عن الواقع المعزز في مجال التعلم و التعليم بالتفصيل في مو ضوع مستقل لمن يريد التعمق .
إقرأ مقال : الواقع المعزز في مجال التعليم و التعلم
1- مفهوم و تعريف الواقع المعزز( Augmented Reality ) :
نظرا لأن مفهوم الواقع المعزز حديث،فقد تعددت المصطلحات و المعاني التي تعرفه وتشرحه، وأطلقت الكثير من المصطلحات المرادفة للواقع المعزز مثل ( الواقع المضاف ، الواقع المحسن ، الحقيقة المعززة ، الواقع المدمج ) وجميع هذه المصطلحات تدل على الواقع المعزز ، والسبب في هذا الاختلاف في الألفاظ هو ترجمة مصطلح الواقع المعزز باللغة الإنجليزية ( Augmented Reality ) ، وفيما يلي أبرز التعريفات لمفهوم الواقع المعزز:
عرف (Asuma) الواقع المعزز بأنه: " تقنية تفاعلية متزامنة تدمج خصائص العالم الحقيقي مع العالم الإفتراضي بشكل ثنائي أو ثلاثي الأبعاد "
عرف دوني ليفي وديدي ( Dunleavy) الواقع المعزز بأنه :" مصطلح يصف التقنية التي تسمح بمزج واقعي متزامن لمحتوى رقمي من البرمجيات والكائنات الحاسوبية مع العالم الحقيقي ".
وعرفه (Larsen,Bogner) بأنه: " إضافة بيانات رقمية وتركيبها وتصويرها واستخدام طرق رقمية للواقع الحقيقي للبيئة المحيطة بالإنسان، ومن منظور تقني غالبا يرتبط الواقع المعزز بأجهزة كمبيوتر يمكن ارتداؤها، أو أجهزة ذكية يمكن حملها"
تعريف أخر: مصطلح الواقع المعزز يشير إلى إمكانية دمج المعلومات الافتراضية مع العالم الواقعي، فعند قيام شخص ما باستخدام هذه التقنية للنظر في البيئة المحيطة من حوله فإن الأجسام في هذه البيئة تكون مزودة بمعلومات تسبح حولها وتتكامل مع الصورة التي ينظر إليها الشخص. وقد ساعد التطور التقني كثيرا في بروز هذه التقنية فأصبحنا نراها في الحاسبات الشخصية والهواتف الجوالة، بعد أن كانت حكرا على معامل الأبحاث في الشركات الكبرى.
وتعرف الدارسات الواقع المعزز بأنه : تقنية تفاعلية تشاركية تزامنية تستخدم الأجهزة السلكية واللاسلكية لإضافة بيانات رقمية للواقع الحقيقي على الوسائط ( صور – وسائط – مقاطع فيديو – روابط ) بأشكال متعددة الأبعاد .
وشهدت السنوات الأخيرة تطور فعلي لتقنية الواقع المعزز، وقد ارتبط ظهورها بنشأة الواقع الافتراضي (خصصنا له موضوع مستقل من هنا) ؛ فما هي إلا امتداد له ، وفيما يلي نستعرض التطور التاريخي لنشأة تقنية الواقع المعزز .
2-مراحل التطور التاريخي لتقنية الواقع المعزز:
تطورت تقنية الواقع المعزز عبر ثلاث مراحل وهي كالآتي :
أولا: مرحلة بداية الفكرة :
في هذه المرحلة ظهر الوقع المعزز كوصف للفكرة التي يقوم عليها ، ففي عام 1901 وصف فرانك باوم مجموعة من النظارات الإلكترونية التي يمكن من خلالها رؤية شخصيات في قصته ( حكاية خيالية).
ثانيا: مرحلة الانتشار المحدود :
وفي هذه المرحلة تحولت الفكرة من خيال إلى واقع ومن أبرز ما تم في هذي المرحلة بلورة مصطلح تقنية الواقع المعزز ، وفيما يلي نستعرض رواد تقنية الواقع المعزز وما احدثوه من نقلة نوعية فيها :
1960-1970: صمم (Ivan Sutherland) من معهد التقنية (MIT) جهاز يقدم صوت وصورة ثلاثية الأبعاد ، وكان الفارق الجوهري بين هذا الجهاز ورسومات الحاسب هو تغير الرسومات بناءا على المكان الذي يقف فيه المستخدم، من خلال مستشعر رئيسي يقيس الموقع وزاوية الرأس ،وبناءً عليه يتغير نظام الكائنات الافتراضية
1975: استخدم ( Myron Krueger ) من جامعة ( Connecticut) أنظمة لمسية تخدم تقنية الواقع المعزز متصلة بأجهزة الحاسب الآلي لتنفيذ ( Video Place) الذي يتيح للمستخدم التفاعل مع حركة صورة الشخص بشكل تزامني .
1990: استخدم ( Tom caudell) و ( David Mizell) شاشة عرض رقمية كانت ترشد العمال أثناء عملهم على تجميع الأسلاك الكهربائية لصناعة الطائرات ، من خلال ارتداء جهاز يلبس على الرأس ، بدلاً من الالواح الخشبية التي كانت تستعمل ، ويعتبر ذلك أمراً تاريخياً لمفهوم الواقع المعزز، حيث يعتبر كادول أول من صاغ مصطلح الواقع المعزز.
1994: ابتكر (Azuma) بتعاون مع شركة تعمل في معامل بحوث (HRL) جهاز تعقب مهجن يتيح للمستخدم حرية الحركة بشكل أكبر، ويعتبر تطور في تقنية الواقع المعزز التي كانت تجبر المستخدم البقاء في مكان محدد، واستخدمت تقنية الأزوما في عرض الإعلانات النصية الافتراضية على المباني ، وهذه التقنية تعد خطوة أولى لتقنية الواقع المعزز التي أصبحت عالمية الاستخدام .
وفي نفس العام توصل (Milgram) إلى العلاقة التي توضح الفرق بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز من خلال ما يعرف بمتوالية مليغرام ، والتي سنتعرف عليها بالتفصيل في المحور التالي .
ثالثاً: مرحلة الانتشار المطلق :
في أواخر التسعينات وبداية الألفية الثالثة خطت تقنية الواقع المعزز العديد من الخطوات لتصبح أحد تقنيات الحاسب الآلي التي انتشرت بششكل واسع وسريع ، ومن أبرز تلك التطورات :
1998:بدأ تنظيم عدد من المؤتمرات المخصصة لدراسة تقنية الواقع المعزز تحت أسم " الندوات الدولية حول الواقع المختلط والواقع المعزز" ISMAR .
وفي نهاية التسعينات ظهر عدد من المشاريع والبحوث في سنغافورة وألمانيا والتي ركزت على تطوير تقنية الواقع المعزز .
وتعتبر الألفية الثالثة ومع مرحلة ظهور الأجهزة والهواتف الذكية مرحلة انتقالية لتقنية الواقع المعزز من الاستخدام المحدود إلى الانتشار، وتبعا لذلك فقد تعددت مجالات تطبيقه في ميادين التعلم و التعليم و الطب والألعاب و التطبيقات.....
3- مقارنة (الفرق) بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي:
فكرة الواقع المعزز لها علاقة بالواقع الافتراضي أو البيئة الافتراضية فهي تعتبر إمتداد له، حيث يقع الواقع المعزز بين البيئة الحقيقية والافتراضية، ولعل ما وصفه مليغرام (Milgram) عام (1994م) حول الربط بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز من خلال ما يعرف بمتوالية مليغرام (Milgram) دليل واضح لهذا الامتداد
فكرة الواقع المعزز لها علاقة بالواقع الافتراضي أو البيئة الافتراضية فهي تعتبر إمتداد له، حيث يقع الواقع المعزز بين البيئة الحقيقية والافتراضية، ولعل ما وصفه مليغرام (Milgram) عام (1994م) حول الربط بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز من خلال ما يعرف بمتوالية مليغرام (Milgram) دليل واضح لهذا الامتداد
الفرق بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي
4- مجالات استخدام الواقع المعزز:
يستخدم الواقع المعزز في تطبيقات مختلفة وعبر مجالات متعددة، نذكر منها على سبيل المثال :
الهندسة والتصميم المعماري: باستخدام الواقع المعزز يستطيع المعماريون تصميم المباني بشكل أكثر فعالية بكثير من الطرق المعتادة، فالتصميم يتم بنفس طريقة برمجيات التصميم ثلاثي الأبعاد المعتادة مثل (AutoCAD) مع فارق يكمن في أن العرض يكون في الواقع والتحكم يتم بالأيدي مباشرة دون الحاجة للأزرار والطرق التقليدية.
ومع الواقع المدمج وتحديد المواقع عالي الدقة يمكن للشركات والمهندسين مشاهدة الأبنية كما لو كانت مبنية مسبقاً، كما يمكن التأكد من مناسبة المنشآت لمواقعها وتغير المنظر العام عند إنشائها مثلاً.
الفنون البصرية : تعطي التقنية قدرة كبيرة على ممارسة الفنون البصرية بسهولة، حيث من الممكن الرسم وتعديل الرسومات ومونتاج الفيديو وتصميم الرسوم المتحركة والنماذج ثلاثية الأبعاد.
التجارة و التسويق : من الممكن للتقنية أن تحدث ثورة حقيقية في عالم التسويق عن طريق صنع نماذج ثلاثية الأبعاد للمنتجات يمكن للمستخدم معاينتها بالعالم الحقيقي وبحجمها الحقيقي، مما يتيح تجربة أفضل ومعرفة أكبر بخواص واستخدامات ومدى مناسبة المنتج.
في مجال الطوارئ والإنقاذ: عن طريق هذه التقنية ودمجها مع الخرائط بالإمكان معرفة أماكن المستشفيات أو أماكن الإجلاء أوقات الحروب والأزمات والحصول على توجيهات الوصول إليها كما لو كانت التوجيهات تظهر في الواقع.
الاستخدامات الشخصية اليومية: يمكن استخدام الواقع المعزز لعرض المعلومات المهمة والترفيهية بسهولة كبيرة، حيث من الممكن تخصيص أماكن تعرض فيها حالة الطقس أو أسعار الأسهم والأخبار المهمة والرسائل ومكالمات الفيديو وحتى مشاهدة التلفاز.
في المجال الطبي: تحمل التقنية آمالاً كبيرة في المجال الطبي وأحد الاستخدامات الممكنة هو إنشاء مخطط ثلاثي الأبعاد للأعضاء الداخلية والشرايين والأوردة وغيرها، بحيث يستطيع الجراح لاحقاً الوصول إلى معلومات مهمة أثناء إجرائه للعمل الجراحي كمعدل نبضات القلب وأماكن الشرايين والأوردة التي قد لا تكون ظاهرة بشكل مباشر.
ومثلا تعمل إحدى الشركات على تصميم نظارات ذكية لفاقدي البصر، تقوم بتحليل ما ترى الكامرا ثم إخبار مستخدمي هذه النظارات عن ما يفترض أن يروه.
مجال التعليم و التعلم: قمنا بكتابة موضوع مفصل جدا عن إستخدام تقنية الواقع المعزز في مجال التعليم.
إقرأ مقال : الواقع المعزز في مجال التعليم و التعلم
5-أنواع الواقع المعزز:
تنقسم أنواع الواقع المعزز إلى :
على أساس الموقع: توفر الوسائط الرقمية للمستخدمين بواسطة الهواتف الذكية أو الأجهزة المحمولة خاصية تحديد المواقع GPS ،كما أن الوسائط المتعددة (كالنصوص والرسومات والملفات الصوتية ومقاطع الفيديو والأشكال ثلاثية الأبعاد) تزود البيئة المادية بمعلومات أكاديمية أو ملاحية ذات صلة بالموقع.
على أساس الرؤية: تزويد المستخدمين بوسائط رقمية بعد أن يتم تصوير شيء معين بواسطة كاميرا الهاتف المحمول أو الأجهزة الذكية المحمولة مثل (أكواد Q.R ، والصور متعددة الأبعاد ،علامات Markers) بحيث تستطيع الكاميرا التقاطها وتمييزها لعرض المعلومات المرتبطة بها .
على أساس الرؤية: تزويد المستخدمين بوسائط رقمية بعد أن يتم تصوير شيء معين بواسطة كاميرا الهاتف المحمول أو الأجهزة الذكية المحمولة مثل (أكواد Q.R ، والصور متعددة الأبعاد ،علامات Markers) بحيث تستطيع الكاميرا التقاطها وتمييزها لعرض المعلومات المرتبطة بها .
6- خصائص الواقع المعزز:
من خصائص الواقع المعزز ما يلي :
- يمزج الحقيقية الافتراضية ، في بيئة حقيقية.
- تفاعلية تكون في وقت استخدامها.
- ثلاثية أبعاد 3D.
- توفر معلومات واضحة ودقيقة.
- إمكانية ادخال المعلومات بطريقة سهلة وفعالة.
- إمكانية التفاعل بين طرفين مثل: (معلم ومتعلم).
- رغم بساطة الاستخدام إلا أنها تقدم معلومات قوية.
- جعل الإجراءات المعقدة سهلة للمستخدمين.
- فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتوسيع بسهولة.
نتمنى أن تكونوا قد إستفدتم من الموضوع ،مشاركة الموضوع أو ترك تعليق تشجيع لنا على الإستمرار و السلام عليكم.
بقلم : حمزة لعزيزي (مدير الموقع)
شخص مهتم بكل ما له علاقة بالتكنلوجيا و العلوم و التقنيات الحديثة،الإعلام الآلي و البرمجيات ، مؤسس ومدير موقع موسوعة المبتكر ، هدفي نشر المعرفة و العلم .