تقنية الواقع الافتراضي.. عالم افتراضي من الخيال والإثارة

    تلعب تقنية الواقع الافتراضي دوراً مهماً في تحقيق الاستشعار عن بعد، ومن خلالها يتم إنشاء عالم افتراضي يمكّن المستخدم من الدخول إليه والتفاعل مع الأشياء الافتراضية، بحيث تعد تقنية الواقع الافتراضي( VR) قوة متنامية تتجاوز الترفيه وأداة مهمة في التعليم والعلوم والتجارة والصناعة، لقد تطور التواصل بين الإنسان والبشر والتواصل بين الإنسان والبيئة المحيطة على مدى تاريخ طويل من التفاعل، والهدف من الواقع الافتراضي تزويد البشر ببيئة افتراضية، حيث يمكننا التفاعل مع أجهزة الكمبيوتر كما نفعل في العالم الحقيقي، أي من خلال التحدث مع إنسان افتراضي بلغة منطوقة، أو عن طريق كتابة خطاب، أو عن طريق رسم صورة.

وفي هذا المقال سنتطرق للحديث عن:

·       
  ماهية الواقع الافتراضي.

·         مجالات الواقع الافتراضي

·         أنواع الواقع الافتراضي

·         تطبيقات وأدوات الواقع الافتراضي

ما هو الواقع الافتراضي؟

    يمكن تعريف الواقع الافتراضي على أنه بيئة محاكاة ثلاثية الأبعاد مصممة بواسطة برامج حاسوبية، تمكن المستخدمين من التفاعل مع الواقع الافتراضي وتدخله في عالم خيالي يحاكي الواقع الحقيقي، ويتم التفاعل مع هذا الواقع نتيجة التفاعلات التي تحدث بين البيئة الافتراضية وحواس الإنسان (العين والأذن والأيدي الخاصة بالمستخدم) واستجاباته، حيث ينغمس المستخدم في عوالم ثلاثية الأبعاد ويتفاعل معها باستخدام أدوات الواقع الافتراضي، مثل: خوذة الرأس والنظارات الواقعية وقفازات اللمس.

 

 

 

مجالات الواقع الافتراضي:

1-   مجال الطب:

     إذ يتم استخدام تقنية الواقع الافتراضي في العديد من التخصصات كمجال الطب، حيث مكنت تقنية الواقع الافتراضي المريض من ممارسة بعض التمارين الرياضية مثل: لعب كرة القدم، وخصوصاً لمن يعانون من الجلطات الدماغية، وتساعد في علاج الأمراض والاضطرابات النفسية مثل: الفوبيا، بحيث يستطيع المريض ارتداء نظارة ثلاثية الأبعاد تساعده على مواجهة مخاوفه كأنها حقيقة، وقد يكون أيضاً الأطباء قادرين على استخدام الواقع الافتراضي عند العمل مع المرضى لشرح التشخيصات أو خيارات العلاج.

             

2-   مجال التعليم:

     يقدم الواقع الافتراضي للمؤسسات التعليمية طرقاً جديدة ومتنوعة للتعليم والتعلم، إذ تم دمج الواقع الافتراضي في مجال التعليم حيث منح الطلاب إمكانية استبدال الكتب الورقية بنظارات الواقع الافتراضي؛ التي يتم من خلالها دراسة المادة التعليمية والمشاركة فيها، كما ساهم في جعل العملية التعليمية أكثر نشاطاً، حيث يوفر العالم الافتراضي الاحتياطات الأمنية عند أداء التجارب المعملية تجنباً لحدوثها على أرض الواقع، كما تزيد من معدل التفاعل والمشاركة بين الطلاب داخل الفصل الدراسي، بحيث تساعد المعلمين على توصيل المادة التعليمية للطلاب بسهولة.

     ويتم استخدام الكمبيوتر والإنترنت والوسائط المتعددة (صوت، صور، لقطات الفيديو، الرسوم التوضيحية، والأشكال، والرسوم المتحركة) في الواقع الافتراضي، بحيث يصبح المستخدم فيها مشاركاً مع الكمبيوتر لإنتاج برمجيات تحاكي الأحداث الواقعية التي لا يمكن معاينتها على الواقع، لخطورتها مثل: البراكين والزلازل والتجارب النووية والمعملية، بهدف تقريبها للمتعلم أو ربط المتعلمين في فصول افتراضية حول العالم.

 

3-    العقارات:

   يمكن للواقع الافتراضي أن يفيد العقارات بعدة طرق من خلال مساعدة المهندسين المعماريين على عرض الخطط التفصيلية ثلاثية الأبعاد، وتمكين المشتري من التجول في المنازل وتقييمها، وأيضاً تمكين مهندسي البناء من القيام بجولة في أنظمة HVACK، بحيث يمكن لأصحاب المنازل معرفة الشكل الذي سيبدو عليه.

 

أنواع الواقع الافتراضي:

    توجد أنواع متعددة للواقع الافتراضي وهي واقع افتراضي يخلق حالة من التواجد المكتمل، وفيه يتم إيهام المستخدم بأنه لا وجود للحاسوب والعالم الحقيقي، فلا يرى أو يشعر إلا بالعالم الافتراضي، بحيث يندمج في هذا العالم ويتصرف داخله بحرية تامة، حيث يتم رؤية هذا العالم باستخدام خوذة خاصة أو نظارة إلكترونية تتصل بالحاسوب، وارتداء قفازات إلكترونية كوسيلة إضافية لتجسيد الواقع الافتراضي، بحيث تتيح له لمس الأشياء على أنها موجودة في الواقع الحقيقي.

ومن أنواعه أيضاً واقع افتراضي محدود الوظيفة والمكان، حيث يعتمد على المحاكاة ويستخدم هذا النظام في أجهزة المحاكاة خواص أو جزيئات بعينها في الواقع الحي( الحقيقي)، مثل: تأثير الجاذبية أو السرعة الشديدة، كما يوجد نوع آخر وهو واقع افتراضي طرفي، وهنا تكون رؤية العالم والتعامل معه عن طريق شاشة الحاسب الآلي دون الشعور بالتواجد الواقعي داخل العالم الافتراضي.

تطبيقات وأدوات الواقع الافتراضي:

    تبرز أهمية استخدام الواقع الافتراضي في العملية التعليمية في أثر الفعال، لأنه يعمل على تهيئة بيئات تعلم افتراضية متنوعة للمتعلم من الصعب الوصول إليها في الحقيقة، ويتم استخدام تطبيقات الواقع الافتراضي في العلمية التعليمية، ومن هذه التطبيقات ظهر ما يسمى بالمعامل الافتراضية التي تعمل على محاكاة المعامل الحقيقة والحصول على نتائج مشابهة لنتائج المعامل الحقيقية، وظهرت الحاجة لاستخدام المعامل الافتراضية للتغلب على المشكلات التي تتعلق بالمعامل التقليدية، حيث تساعد المتعلمين على تعلم الأشياء المجردة وتقريبها إلى أذهانهم بصورة حسية أقرب إلى الواقع، وأيضاً تساعد على تفادي المخاطر والعواقب التي قد يتعرض لها المتعلمون أثناء أداء التجارب العملية داخل المعامل الحقيقية.

    وتعد الجولات الافتراضية واحدة من التطبيقات الحديثة التي ظهرت عبر الإنترنت، حيث من خلالها يتم زيارة بعض المواقع الأثرية والسياحية والمتاحف افتراضياً، بحيث تحقق أكبر استفادة في مجال التعليم، وتساعد المتعلمين على استيعاب الدروس مثل: الأحداث التاريخية السابقة في مادة التاريخ، كما يوجد نوع من العروض المسرحية السيرك تسمى بالمسارح الافتراضية، وهي تعتبر من تطبيقات الواقع الافتراضي التي تعتمد على عملية محاكاة تتم من خلال الحاسوب، بحيث تقدم بيئة افتراضية تقوم بتجسيد الواقع أو الخيال للحضور، وتُقدم مثل هذه العروض على مسرح حقيقي يتم فيه استخدام الوسائط المتعددة مثل: شاشات العرض وكاميرات الفيديو، بحيث يستطيع  الجمهور مشاهدة هذه العرض والانغماس فيه عن طريق ارتداء نظارات الواقع الافتراضي.

      ويقدم الواقع الافتراضي ألعاباً وتطبيقات ذات قدرة عظيمة للمتعلمين ليتسنى لهم التعمق في خيالهم، ومن أهم تطبيقات الواقع الافتراضي الألعاب الافتراضية التعليمية التي تقوم بإتاحة القدرات الكامنة للقيام بتقديم الدعم للبيئات التعليمية، وتقديم أدوات لدعم نشاط التعلم الإبداعي وتصميم الخبرة، حيث يتم استخدام أدوات وأجهزة تساعد في عملية التعلم الافتراضي منها: أجهزة رأس الواقع الافتراضي، وهي تشبه القناع أو الخوذة وتكون مزودة من الداخل بشاشة أو شاشتين صغيرتين لعرض مناظر أحادية أو سماع الأصوات المؤثرة.                   

    ومن أدوات الواقع الافتراضي التي تساعد أيضاً في عملية التعليم قفازات اللمس، وهي عبارة عن أجهزة إحساس تغطي كل اليد وتولد تفاعلاً نشطاً بين المستخدم والبيئة الافتراضية للتطبيق للإحساس باللمس والشعور بدرجة الحرارة والشعور بالبيئة الواقعية، ومن الأدوات التي يتم استخدامها نظارة الواقع الافتراضي (vr) وهي نوع من النظارات التي تعمل كجهاز عرض، حيث تقوم بعرض مجموعة من الصور التي تم إنشاؤها بواسطة جهاز الحاسوب، والتي تمكن مستخدميها من التفاعل مع هذه الصور، إذ تكون على شكل شاشة عرض يتم ارتداؤها أمام وجه المستخدم وتعرض صوراً رسومية مدعمة بالصوت والفيديو، ومن استخداماتها الأكثر شهرة في مجال الألعاب الإلكترونية وألعاب العالم الافتراضي ووسائل الترفيه الافتراضية، حيث يوجد لنظارة الواقع الافتراضي عدة أنواع منها: نظارة سوني بلاي ستيشن vr، ونظارة مايكروسوفت، ونظارة سامسونج vr.