آزمایشگاه واقعیت مجازی و افزوده (Virtual and Augmented Reality Lab)

آزمایشگاه واقعیت مجازی و افزوده (Virtual and Augmented Reality Lab) محیطی پژوهشی و فناورانه است که به توسعه، ارزیابی و به‌کارگیری فناوری‌های غوطه‌ور (Immersive Technologies) برای شبیه‌سازی، تعامل و تحلیل رفتار انسان می‌پردازد. در این آزمایشگاه با استفاده از هدست‌های واقعیت مجازی  (Virtual Reality: VR)، سامانه‌های واقعیت افزوده  (Augmented Reality: AR)، رهگیری حرکتی  (Motion Tracking)، حسگرهای پوشیدنی (Inertial Measurement Units: IMUs)، و ابزارهای ثبت سیگنال‌های زیستی مانند (Electromyography: EMG) و(Electroencephalography: EEG) ، امکان طراحی محیط‌های تعاملی کنترل‌شده و سناریوهای آزمایشی پیچیده فراهم می‌شود.

هدف اصلی چنین آزمایشگاهی ایجاد بستری یکپارچه برای مطالعه رفتارهای شناختی، ادراک، کنترل حرکتی، یادگیری حرکتی، توان‌بخشی و درمان، آموزش، و تعامل انسان–ماشین است. واقعیت مجازی امکان غوطه‌وری کامل در محیط‌های شبیه‌سازی‌شده را فراهم می‌کند، در حالی‌که واقعیت افزوده با ترکیب عناصر دیجیتال و محیط واقعی، تعامل طبیعی‌تر و کاربردهای صنعتی و بالینی گسترده‌تری را ممکن می‌سازد.

آزمایشگاه واقعیت مجازی و افزوده به‌عنوان پلی میان علوم اعصاب، مهندسی، توان‌بخشی و هوش مصنوعی عمل می‌کند و زمینه را برای توسعه پروتکل‌های ارزیابی پیشرفته، مداخلات درمانی نوین، و طراحی سیستم‌های هوشمند تعاملی فراهم می‌آورد.

• واقعیت مجازی (Virtual Reality: VR)

واقعیت مجازی از دو واژه‌ی Virtual به معنی نزدیک و Reality به معنای واقعیت تشکیل شده است، محیط واقعیت مجازی یک فضای کاملاً شبیه‌سازی شده و تولید شده توسط کامپیوتر است که کاربر را به طور کامل از دنیای واقعی جدا می‌کند و او را وارد یک دنیای کاملاً دیجیتالی قرار می‌دهد.

هدف اصلی VR این است که حس حضور کاربر در محیط مجازی را القا کند. این کار معمولاً با استفاده از هدست‌هایVR )مانند Meta Quest یا   (HTC Viveانجام می‌شود که تمام میدان دید (Field of View: FOV) کاربر را پوشش می‌دهند. کاربر هیچ دید مستقیمی به محیط فیزیکی اطراف خود ندارد. صدا و تصویر محیطی کاملاً توسط نرم‌افزار کنترل می‌شود.

به طور معمول انسان دارای یک سری حواس محیطی است که از طریق آنها با جهان بیرون ارتباط برقرار می‌کند. به طور سنتی این حواس به حواس پنجگانه‌ی بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی و لامسه تقسیم می‌شوند، اگر چه امروزه حواس دیگری مانند حس وستیبولار و احساس اعصاب عمقی به منظور حفظ تعادل نیز شناسایی شده‌اند. تمام ادراک ما از محیط اطراف با استفاده از این ورودی‌های حسی شکل می‌گیرد.

آنچه در VR اتفاق می‌افتد ایجاد ورودی مناسب برای این حواس است تا به صورت مجازی تجربه‌ای نزدیک به واقعیت مد نظر را برای فرد فراهم کند. سیستم‌های واقعیت مجازی با استفاده از عینکی که بر روی چشم قرار داده می‌شود فضای دید فرد را به محیط مد نظر هدایت کرده و با استفاده از گوشی، صدای متناسب با آن فضا را برای کاربر ایجاد می‌کنند به این ترتیب کاربر به طور کلی از محیط اطراف درکی ندارد و به فضا مورد نظر برده می‌شود. در سیستم‌های جدید برای ایجاد امکان اثرگذاری در فضای مجازی از دسته‌های مخصوصی برای کاربران استفاده می‌شود که بتوانند به نحوی حس داشتن دست در فضای مجازی را نیز تجربه کنند. کاربر در محیط VR می‌تواند با اشیاء و محیط مجازی تعامل داشته باشد، آن‌ها را حرکت دهد یا به دستورات پاسخ دهد.

• واقعیت افزوده AR ( Augmented Reality: AR)

واقعیت افزوده، محیط واقعی کاربر را با عناصر دیجیتالی و اطلاعات مجازی ترکیب می‌کند. در AR، کاربر همچنان به دنیای فیزیکی خود اشراف کامل دارد و اطلاعات دیجیتال به آن اضافه می‌شوند. AR در واقع عناصر دیجیتالی تولید شده توسط کامپیوتر (مانند تصاویر سه‌بعدی، ویدئوها، داده‌ها و صداها) را با دنیای واقعی کاربر ترکیب می‌کند.

برخلاف واقعیت مجازی (VR) که کاملاً کاربر را در یک دنیای ساختگی قرار می‌دهد، AR  هدفش این است که دنیای واقعی را غنی‌تر و اطلاعاتی‌تر سازد.

ویژگی‌های کلیدی  AR:

1. هم‌افزایی: (Augmentation) AR دنیای واقعی را “تقویت” می‌کند. عناصر دیجیتال بر روی تصویر واقعی دنیای فیزیکی قرار می‌گیرند.
2. شفافیت دید: کاربر اغلب از طریق یک صفحه شفاف (مانند هدست‌های AR یا دوربین دستگاه خود و یا مانند تلفن همراه یا تبلت) دنیای واقعی را می‌بیند.
3. ارتباط با محیط: عناصر مجازی معمولاً با محیط فیزیکی تعامل دارند و موقعیت خود را نسبت به اشیاء واقعی حفظ می‌کنند (مثلاً قرار دادن یک مبل مجازی در اتاق نشیمن شما).

1. دسترسی آسان: AR به دلیل اینکه اغلب روی گوشی‌های هوشمند قابل اجراست، دسترسی بسیار گسترده‌تری نسبت به VR دارد.

• نکته مهم : تفاوت اساسی بین VR و AR در میزان غوطه‌وری و نحوه تعامل با دنیای واقعی است.
•  
• تفاوت اساسی بین VR و AR:
•  
• 
• (برای مشاهده بهتر، عکس را ذخیره کنید.)