کاربرد فناوری های واقعیت رایانه ای در حوزه سلامت (قسمت اول)

دراین قسمت مقاله به مفاهیم و تفاوت های چند اصطلاح: واقعیت رایانه ای (Computer-mediated reality) ، واقعیت تعدیل شده، ویدئو 360 درجه، واقعیت مجازی (VR) ، مجاز افزوده (AV)، واقعیت افزوده (AR) واقعیت ترکیبی (MR) و واقعیت تعمیم یافته (XR) می پردازیم.

در ابتدا به مفاهیم و تفاوت های چند اصطلاح: واقعیت رایانه ای (Computer-mediated reality) ، واقعیت تعدیل شده، ویدئو 360 درجه، واقعیت مجازی (VR) ، مجاز افزوده (AV واقعیت افزوده (AR) واقعیت ترکیبی (MR) و واقعیت تعمیم یافته (XR) می پردازیم. در ادامه به کاربردهای آنها در مراقبت های بهداشتی و آموزش پزشکی و اشاره می کنیم.

 

فناوری های واقعیت رایانه ای (واسطه ای)

فناوری های واقعیّت (با واسطه ی) رایانه‌ای (Computer Mediated Reality Technologies: CMRT ) اشاره به توانایی برای اضافه کردن یا کم کردن اطلاعات یا دست‌کاری ادراک فرد از واقعیت از طریق استفاده از رایانه‌های پوشیدنی یا دستگاه های دستی را دارد. واقعیت رایانه برای کمک به افزایش درک تصویری افراد کم بینا استفاده شده‌است. این کار با تغییر جریان نور ورودی تصاویر به داخل چشم کاربر, به یک شکل متناسب تر صورت می‌گیرد. مثالی از این فناوری می‌توان به EyeTap،(دوربینی به شکل عینک که می‌تواند تصاویری مجازی را به تصاویر واقعی قابل مشاهده اضافه کند یا فیلم‌برداری کند.) اشاره کرد که مانند یک فیلتر بین واقعیّت و ادراک کاربر از واقعیّت استفاده می‌کند. در واقع واقعیت رایانه‌ای حوزه ی اصلی و مادر است و واقعیت مجازی، افزوده، ترکیبی و تعمیم یافته زیر حوزه های واقعیت رایانه ای هستند.


 واقعیت تعدیل شده (Modulated reality)

واقعیت تعدیل شده یا مدوله شده اصطلاحی است که استیو مان برای تعریف ادغام اطلاعات مجازی و تصویری با تجربه دنیای واقعی ما ایجاد کرده است. به عبارت دیگر ، این فرایند به عنوان فرایند فناوری در نظر گرفته می شود که کاربر می تواند تمام ورودی و خروجی بصری و مجازی را با هم ادغام کند. واسطه ی این فرایند شامل دستگاه های پوشیدنی می شود که در دنیای واقعی پوشیده شده و اشیا را تغییر می دهند.

استیو مان به دانشگاه تورنتو رفت و آزمایشگاه هوش انسانی (آزمایشگاه تصویربرداری شخصی EyeTap سابق) را تأسیس کرد ، و در آنجا مفهوم هوش انسان گرایانه را گسترش و پالایش کرد. یکی از چارچوب های اصلی مفهومی "واقعیت واسطه ای" است که به ما کمک می کند روابط متقابل بین VR و AR را درک کنیم. در واقعیت ترکیبی (MR) سیستم از هر دو واقعیت مجازی و افزوده پشتیبانی می کند و افراد می توانند از طریق دستگاه های پردازش پوشیدنی ، دریافت اطلاعات را انتخاب ، فیلتر و حتی حذف کنند. واقعیت به طور پیش فرض "واسطه" است.


 واقعیت مجازی (Virtual Reality)

این فناوری کاربران را در یک محیط کاملاً مجازی غرق می کند که توسط رایانه ایجاد می شود. پیشرفته ترین تجربه های VR حتی آزادی حرکت را فراهم می کند .کاربران می توانند در یک محیط دیجیتال حرکت کنند و صداها را بشنوند. علاوه بر این ، می توان از کنترل کننده های دستی مخصوص برای افزایش تجربیات VR استفاده کرد. برای تجربه واقعیت مجازی باید از یک هدست VR مخصوص استفاده کنید.

 

فیلم های غوطه وری

فیلم های 360 درجه که اغلب "فیلم های کروی" یا "فیلم های غوطه وری" نامیده می شوند ، ضبط های ویدئویی هستند که بصری همزمان در چندین جهت ضبط می شود. آنها به طور معمول با استفاده از یک دوربین همه جهته تخصصی یا مجموعه ای از دوربین های متصل و جداگانه که به عنوان یک آرایه کروی نصب شده اند ، گرفته می شوند. فیلم های 360 درجه می توانند شامل کنش زنده (فیلمبرداری باشند که از انیمیشن استفاده نمی کنند) ، انیمیشن (گرفته شده از یک صحنه سه بعدی) یا ترکیبی از گرافیک تولید شده از کامپیوتر و اقدام زنده. پس از آماده شدن برای نمایش از طریق فناوری مانند موتور بازی سه بعدی ، فیلم 360 درجه توسط کاربر در یک هدست مشاهده می شوند.

فیلم های 360 درجه می توانند غیر تعاملی یا تعاملی باشند. ویدئوهای غیر تعاملی 360 تجربه هایی هستند که بیننده نمی تواند در تجربه مشاهده تحت تأثیر مکث فیلم یا حرکت دادن سر خود برای گرفتن "زاویه دوربین" متفاوت تأثیر بگذارد. فیلم های تعاملی 360 تجربه هایی هستند که بیننده می تواند با سایر عناصر تعامل پذیر با استفاده از نگاه یا کنترل کننده ارتباط برقرار کند.

آیا تا به حال هنگام تماشای فیلم در YouTube به یک نماد مقوایی کوچک توجه کرده اید؟ این حالت 360 درجه را امکان پذیر می کند به این معنی که می توانید از هدست VR استفاده کنید و فیلم های کاملاً غوطه وری را تجربه کنید. فیلم های 360 درجه نوعی VR در نظر گرفته می شود.

 

واقعیت افزوده (Augmented Reality)

در واقعیت افزوده اطلاعات و اشیای مجازی به صورت بلادرنگ در دنیای واقعی قرار می‌گیرند. این عناصر بر اساس تولیدات کامپیوتری که از طریق دریافت و پردازش اطلاعات کاربر توسط سنسور‌های ورودی مانند صدا، ویدئو، تصاویر گرافیکی یا داده‌های GPS است ایجاد می‌شود. در واقعیت افزوده کاربر از دنیای واقعی جدا نیست و می‌تواند آنچه را در دنیای واقعی روی می‌دهد ببیند و با آن تعامل کند. شما می‌توانید از طریق عینک‌های واقعیت افزوده، تبلت، گوشی هوشمند یا صفحه نمایش هوشمند واقعیت افزوده را تجربه کنید.

از شناخته‌شده‌ترین نمونه‌های واقعیت افزوده می‌توان به بازی «پوکمن گو» اشاره کرد که در آن مخلوقات دیجیتال در دنیای واقعی قرار می‌گرفتند یا اپلیکیشن «اینستاگرام» که در فیلترهای استوری آن کلاه، گوش، عینک دیجیتال و ... به تصویر فرد افزوده می‌شود.

 

مجاز افزوده (Augmented Virtuality)

بر روی پیوستار واقعیت ترکیبی ، مجاز افزوده (AV) جایی بین AR و VR قرار دارد. تعریف دقیق به آوردن اشیای دنیای واقعی به دنیای مجازی است که می تواند با آنها تعامل داشته باشد. این می تواند به صورت وارونه واقعیت افزوده (آوردن اشیاء مجازی به دنیای واقعی) تلقی شود.

 

واقعیت ترکیبی (Mixed Reality)

واقعیت ترکیبی یا مختلط (MR) نتیجه ترکیب دنیای فیزیکی با دنیای دیجیتال است. واقعیت ترکیبی تکامل بعدی در تعامل انسان، کامپیوتر و محیط پیرامون است و امکاناتی را که قبلا به تصورات ما محدود بود، فرآهم می کند. با پیشرفت هایی در بینایی کامپیوتری، توان پردازش گرافیکی، تکنولوژی صفحه نمایش و سیستم های ورودی امکان پذیر است.

به‌طور کلی، عملکرد تکنولوژی واقعیت ترکیبی اینگونه است که با اسکن کردن محیط فیزیکی اطراف شما، نقشه‌ای سه‌بعدی را ایجاد کرده تا دستگاه استفاده شده در این پلتفرم به خوبی متوجه شود که محتوای دیجیتالی را چگونه و در چه محلی از دنیای اطراف شما قرار دهد. این در حالی است که کاربر با استفاده از نمایه‌های لمسی حرکتی یا همان جسچرها همچنان امکان تعامل با فضای اطراف را خواهد داشت. واقعیت ترکیبی به طور کاملاً متفاوت با واقعیت مجازی که در آن کاربر در دنیایی کاملا متفاوت از دنیای حقیقی غوطه‌ور می‌شود، محتویات دیجیتالی را وارد دنیای اطراف شما کرده و امکان تعامل با آن‌ها را فراهم خواهد کرد. در این بین، استفاده از لنزهای شفاف، صدای فضایی و فهمی که از محیط اطراف حاصل شده این امکان را فراهم خواهد کرد تا هولوگرام‌های ایجاد شده، همانند المان‌های واقعی موجود در محیط که امکان تعامل را برای کاربر فراهم می‌کنند پیش روی شما قرار گیرند.

 

نگاهی به دو نوع فناوری که هر دو واقعیت ترکیبی نامیده می‌شوند می‌اندازیم:

واقعیت ترکیبی که با دنیای واقعی شروع می شود: اشیا مجازی نه تنها روی دنیای واقعی پوشانده می شوند بلکه می توانند با آن تعامل داشته باشند. در این حالت ، کاربر در حالی که محتوای دیجیتال به آن اضافه می شود ، در محیط واقعی باقی می ماند. علاوه بر این ، یک کاربر می تواند با اشیا مجازی ارتباط برقرار کند. این شکل از واقعیت مخلوط را می توان یک شکل پیشرفته AR دانست.

 

واقعیت ترکیبی که با دنیای مجازی شروع می شود: محیط دیجیتال در دنیای واقعی لنگر می اندازد و جایگزین آن می شود. در این حالت ، در حالی که دنیای واقعی مسدود شده است ، یک کاربر کاملاً در محیط مجازی غوطه ور است. به نظر این فناوری به واقعیت مجازی شباهت دارد. اما اشیای مجازی درون آن شبیه نمونه‌های واقعی هستند در حالی که در VR معمولی محیط مجازی به دنیای واقعی کاربر متصل نیست.

 

واقعیت تعمیم یافته (eXtended Reality)

تصور کنید که زندگی و کار در جهان ما در سال 2030 و بعد از آن چگونه میتواند باشد. شاید به لطف پیشرفت های موجود در واقعیت گسترده (XR) ،یک اصطلاحی چتری که برای توصیف تکنولوژی همه جانبه استفاده می شود و می تواند دنیاهای فیزیکی و مجازی را با هم ادغام کند ، ممکن است بتوانید در هر جای دنیا یک خانه جدید بخرید ، گویی واقعاً در آن هستید.یا در یک محل دور افتاده ناهار بخورید.

XR اصطلاحی در حال ظهور برای تکنولوژی های همه جانبه است. واقعیت افزوده (AR) ، واقعیت مجازی (VR) و واقعیت ترکیبی (MR) به علاوه مواردی که هنوز ساخته نشده اند همگی جزئی از واقعیت گسترده هستند. همه فن آوری های همه جانبه واقعیتی را که ما تجربه می کنیم با ترکیب دنیاهای مجازی و “واقعی” گسترش میدهند. واقعیت گسترده شامل فضای مجازی و واقعی است که باعث تقویت ماشین و تعامل انسان می شود. این امر منجر به تجربیات XR با نوآوری ها و فناوری های اساسی می شود.

همچنین واقعیت تعمیم یافته ارتباط عیمقی با 5 جی دارد که  در اینده خواهد توانست به گسترش و پیشرفت XR کمک کند. 5G نوید قابلیت های جدیدی را در مقایسه با معماری های شبکه موجود ، از جمله پهنای باند بالاتر ، تأخیرهای کمتر و عملکردهای جدید مانند برش ، مجازی سازی و محاسبات لبه دارد.

 

ادامه دارد... (برای مشاهده قسمت دوم مقاله کلیک کنید.)

منابع:

WikipediaQuora - mediumForbes - unity3dWikipediaAnaMicrosoftShahrsakhtafzar - urmag

 

نویسنده
نرگس پارسا

نرگس پارسا

فارغ التحصیل رشته فناوری اطلاعات سلامت و علاقه مند به حوزه یادگیری الکترونیکی در آموزش پزشکی و سلامت الکترونیک

مطالب پیشنهادی
اینفوگرافی استفاده از فناوری اطلاعات در سلامت،قسمت سوم

اینفوگرافی استفاده از فناوری اطلاعات در سلامت،قسمت سوم

همه گیری استفاده از تکنولوژی برکسی پوشیده نیست و این موضوع قطعا در نظام سلامت بی تاثیر نخواهد بود. با توجه به اینکه نظام سلامت به صورت مستقیم در کیفیت زندگی افراد تاثیر دارد، میبایست نیاز های روزمره ی افراد نیز به درستی تعریف شده و تسهیل شوند.

۱۱ فناوری که در دنیای پزشکی انقلاب می کند(قسمت دوم)

۱۱ فناوری که در دنیای پزشکی انقلاب می کند(قسمت دوم)

گروه علم و فناوری جی پلاس؛ نسترن صائبی - کارشناسان علمی معتقدند در طول دهه آینده، همزمان با ادغام و سرعت بخشیدن به فناوری‌های قرن بیست و یکم، علم پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی خود را برای یک انقلاب بزرگ آماده خواهد کرد.