تويت
أدوات التحكم بالواقع الافتراضي
غدير علي محمد
أظن أنني عرفت العالم الافتراضي منذ طفولتي ولكن بتكنولوجيا ذلك العصر عندما كان «صندوق الفرجة» قديماً يسمى بصندوق العجائب كما أذكر، وكنا نرى العالم من خلال الصور المعروضة تواليًا، فنظن أننا زرنا كل موقع من تلك المواقع، وربما ذهب بعضنا لينظّر على الآخرين بأنه يعرف تفاصيل الحياة الاجتماعية والسياسية والاقتصادية من خلال صورة برج «إيفل» أو سور الصين العظيم أو جسر سان فرنسيسكو. لكن الحاجة إلى الوجود والدور الاجتماعي من خلال القصص والأساطير، كان أمرًا محببًا لملء الفراغ القاتل في المعرفة المباشرة. وكنا نخدع في ذلك الحين من خلال اساليب بسيطة وغير معقدة حتى جاء التطور التكنولوجي بالكثير من الإبهار ليغير طريقة العرض وطرق التفكير بما يجول حولنا.
لم اتخيل يوماً أنني استطيع التفاعل مع الوسط المحيط بي ، أو يمكنني رؤية وسماع المؤثرات المختلفة أو استطيع التفاعل معها. هكذا يبدو الواقع الافتراضي اليوم مع ظهور أدوات التحكم، حيث أنها تجعله يختلف عن وسائل التواصل الأخرى مثل مكالمات الفيديو أو الصوت.
والأن دعوني اخبركم ماهي أدوات التحكم والتفاعل مع العالم الافتراضي :
◆ الأجهزة التي تلبس على الرأس ( HMD ) :
وهي تشبه القناع أو الخوذة وتكون مزودة من الداخل بشاشة أو شاشتين صغيرتين لعرض مناظر أحادية أو سماع الأصوات المؤثرة ( الاستريو ) ويستطيع الفرد من رؤية ما يعرضه البرنامج من خلال القناع أو الخوذة ، كما يمكنه من مشاهدة الأجسام بأبعادها الثلاثية أو قد يكون الغطاء كاملا للرأس إذ يمكنه من الرؤية والاستماع في الوقت نفسه .
◆ قفازات اللمس ( Tactile gloves ) :
عبارة عن أجهزة إحساس تغطي كل اليد وتولد تفاعلا نشطا بين المستخدم والبيئة الافتراضية للتطبيق للإحساس باللمس والشعور بدرجة الحرارة على سبيل المثال ، كما أنها لها المقدرة على إيجاد الشعور بالظروف البيئية الحقيقية .
◆ مجسات الحركة( Motion Sensing ) :
تعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على بذلة خاصة يرتديها الممثل وتوضع عليها نقاط بيضاء في المواقع المفصلية ( مثل الرسغ، الأكواع، الكاحل، الركب)، وتوضع هذه النقاط كذلك على رأسه ووجهه، ويقوم زوج من وحدات فيديو بمتابعة حركات هذه النقاط (حيث تكون كل نقطة معرفة من خلال برنامج حاسوبي خاص)، و ربطها بنقاط مشابه على شخصية افتراضية يتم تكوينها في الحاسب، ومن خلال معالجات حاسوبية قوية وبرامج معقدة يتم تحريك الشخصية الافتراضية بحركات واقعية جدا باستخدام لقطات مختلفة مسجلة من حركة الممثل الحقيقي، وتعرف هذه العملية بالتحريك الأدائي Performance Animation ، وفي بعض التطبيقات تتم محاكاة حركة رأس الممثل ووجهه وعينيه وفمه من خلال شخصية افتراضية ناطقة.
ويهدف التحريك الأدائي إلى تحقيق بناء سريع ودقيق للشخصية في العالم الافتراضي، وقد استخدم هذا الأسلوب مؤخرا في إنتاج كثير من الأفلام مثل: محاكمة أو. جي. سيمبسون التي احتوت على "تحريك أدائي" لما يفترض أنه حدث في موقع الجريمة .
◆ المنظار متعدد الاتجاهات BOOM
المنظار متعدد الاتجاهات BOOM الذي طورته Fakespace عبارة عن شاشات ونظام ضوئي مجتمعة بصندوق متصل بذراع متعدد التوصيلات، وعندما ينظر المستخدم من خلال فتحات في الصندوق يرى العالم الافتراضي، وبإمكانه توجيه الصندوق بأي اتجاه تسمح به سعة المعالجة الموجودة في الأداة، وتتم عملية تعقب الرأس من خلال مجسات في توصيلات الذراع الذي يحمل الصندوق .
◆ كهف البيئة الافتراضية الآلية CAVE
تم تطوير كهف البيئة الافتراضية الآلية (Cave Automatic Virtual Environment) ، في جامعة إلينويز بولاية شيكاغو الأمريكية، وهو يعطي إيحاء بالاستغراق من خلال عرض صور مجسمة على جدران وأرض مكعب بحجم غرفة، ويستطيع عدد من الأشخاص الذين يلبسون نظارات مُجَسِّمة الدخول والتجول بحرية داخل الكهف، ويقوم نظام تعقب لحركات الرأس بشكل مستمر بضبط عملية العرض المجسم حسب موضع الناظر المتقدم 2.
◆ أجهزة مساعدة :
تتنوع الأجهزة المساعدة في الواقع الافتراضي فمنها على سبيل المثال : قضيب التحكم و الفأرة ولوحة المفاتيح .
وعموما فإن أجهزة الإدخال لبرامج الواقع الافتراضي في تطور مستمر إذ ظهرت في الأسواق حديثا بعض الأجهزة المساعدة مثل كرة التعقيب وعصا التحكم الثلاثية الأبعاد وعصا التنقل ورأس العقب وغير ذلك وجميعها أجهزة مساعدة لتطبيقات الواقع الافتراضي .
◆ نظام الحاسب الآلي :
لا شك أن الواقع الافتراضي يعتمد جهاز الحاسب الآلي بشكل رئيس ، ولكن للوصول إلى إحساس التام بحقيقة الواقع الافتراضي لا بد من نظام حاسوبي ذي مواصفات عالية يتم توليد الأشكال الهندسية بطريقة مميزة توضح البيانات والمعلومات بشكل فني ورائع مماثل للواقع الافتراضي .
◆ جهاز النانو مانيبيولاتور أو المعالج النانومتري ( Nnano Manipulator ):
يتضمن النانو مانيبيولاتور آلة مشيرة تبدو مثل عصا قيادة السيارات، وتتصل هذه الآلة بكمبيوتر شخصيّ مزود ببطاقة رسم بيانيّ متقدمة للغاية، تقوم بتحويل بيانات المجهر لتعرضها على هيئة صورة ثلاثية الأبعاد ذات ألوان متعدّدة، ويمكن هذا المجس الدقيق العلماء من أن يلمسوا ويشعروا بمعالم الأشياء الصغيرة التي يدرسونها، ولقد شعر العلماء بالحوافّ الصّغيرة والفجوات المتواجدة في جزيئات البروتين، وبلزوجة بعض أنواع البكتريا الممرضة .
وتقبع النسخة الأكثر تقدّما من النانومانيبيولاتور في قسم الفيزياء بجامعة نورث كارولينا في "تشابل هل".
ونظرا للأهمية الشديدة لهذا الجهاز في أبحاث الكثير من الباحثين في المؤسّسات الأخرى قام باحثو علوم الكمبيوتر في جامعة نورث كارولينا بعمل دراسة لجعل هذا الجهاز في متناول الجميع. وحاول "كيفين جيفاي" أستاذ علم الكمبيوتر أن يستعمل تقنيات الجيل الثاني من الإنترنت الذي سيؤدي نجاحه في استغلالها للسّماح للباحثين أن يرسلوا العيّنات ويتم فحصها عن بعد باستخدام الإنترنت. وقام هذا الباحث بالفعل بعمل تجربة عملية تم عن طريقها فحص عينة في جامعة بواشنطن العاصمة، على بعد 270 ميلا عن مكان فحصها في جامعة نورث كارولينا، ولكن شاب هذه التجربة بعض المشاكل .
◆ العوالم الافتراضية : ( عالم الحياة الثانية Second Life مثالاً ) :
يعتبر الانترنت أيضا من أدوات الواقع الافتراضي ، وبطرق متعددة ، أحد هذه الطرق هو العالم الافتراضي ، والحياة الثانية هي مثال للعالم الافتراضي . و( الحياة الثانية هي لعبة افتراضية ، تحتاج إلى اتصال سريع بالانترنت وجهاز كمبيوتر ذي مواصفات عالية لتستطيع تشغيلها ، تدور فكرتها حول صنع شخصية افتراضية لك ومن ثم تدخل لعالم افتراضي يشبه العالم الذي نعيشه، تستطيع التجول هناك بحرية، وبناء صداقات كثيرة، يمكنك المحادثة عن طريق النص ، الصوت وحتى الفيديو ، كما يمكنك أن تشتري منزلاً خاصاً بك ، أو أن تبدأ تجارة هناك، من خلال عملة هذا العالم والتي تدعى( Lidden ) و يقضي بعض اللاعبين مابين 4 إلى 10 ساعات يوميا على اللعبة ويشعر البعض منهم بانغماس شديد في اللعبة لدرجة أن بعض المنشآت والمشاهد التي تراها في اللعبة قد ترى مثيلاتها على أرض الواقع .
فما رأيكم بعالم #التكنولوجيا_الرقمية اليوم ؟
غدير علي محمد
أظن أنني عرفت العالم الافتراضي منذ طفولتي ولكن بتكنولوجيا ذلك العصر عندما كان «صندوق الفرجة» قديماً يسمى بصندوق العجائب كما أذكر، وكنا نرى العالم من خلال الصور المعروضة تواليًا، فنظن أننا زرنا كل موقع من تلك المواقع، وربما ذهب بعضنا لينظّر على الآخرين بأنه يعرف تفاصيل الحياة الاجتماعية والسياسية والاقتصادية من خلال صورة برج «إيفل» أو سور الصين العظيم أو جسر سان فرنسيسكو. لكن الحاجة إلى الوجود والدور الاجتماعي من خلال القصص والأساطير، كان أمرًا محببًا لملء الفراغ القاتل في المعرفة المباشرة. وكنا نخدع في ذلك الحين من خلال اساليب بسيطة وغير معقدة حتى جاء التطور التكنولوجي بالكثير من الإبهار ليغير طريقة العرض وطرق التفكير بما يجول حولنا.
لم اتخيل يوماً أنني استطيع التفاعل مع الوسط المحيط بي ، أو يمكنني رؤية وسماع المؤثرات المختلفة أو استطيع التفاعل معها. هكذا يبدو الواقع الافتراضي اليوم مع ظهور أدوات التحكم، حيث أنها تجعله يختلف عن وسائل التواصل الأخرى مثل مكالمات الفيديو أو الصوت.
والأن دعوني اخبركم ماهي أدوات التحكم والتفاعل مع العالم الافتراضي :
◆ الأجهزة التي تلبس على الرأس ( HMD ) :
وهي تشبه القناع أو الخوذة وتكون مزودة من الداخل بشاشة أو شاشتين صغيرتين لعرض مناظر أحادية أو سماع الأصوات المؤثرة ( الاستريو ) ويستطيع الفرد من رؤية ما يعرضه البرنامج من خلال القناع أو الخوذة ، كما يمكنه من مشاهدة الأجسام بأبعادها الثلاثية أو قد يكون الغطاء كاملا للرأس إذ يمكنه من الرؤية والاستماع في الوقت نفسه .
◆ قفازات اللمس ( Tactile gloves ) :
عبارة عن أجهزة إحساس تغطي كل اليد وتولد تفاعلا نشطا بين المستخدم والبيئة الافتراضية للتطبيق للإحساس باللمس والشعور بدرجة الحرارة على سبيل المثال ، كما أنها لها المقدرة على إيجاد الشعور بالظروف البيئية الحقيقية .
◆ مجسات الحركة( Motion Sensing ) :
تعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على بذلة خاصة يرتديها الممثل وتوضع عليها نقاط بيضاء في المواقع المفصلية ( مثل الرسغ، الأكواع، الكاحل، الركب)، وتوضع هذه النقاط كذلك على رأسه ووجهه، ويقوم زوج من وحدات فيديو بمتابعة حركات هذه النقاط (حيث تكون كل نقطة معرفة من خلال برنامج حاسوبي خاص)، و ربطها بنقاط مشابه على شخصية افتراضية يتم تكوينها في الحاسب، ومن خلال معالجات حاسوبية قوية وبرامج معقدة يتم تحريك الشخصية الافتراضية بحركات واقعية جدا باستخدام لقطات مختلفة مسجلة من حركة الممثل الحقيقي، وتعرف هذه العملية بالتحريك الأدائي Performance Animation ، وفي بعض التطبيقات تتم محاكاة حركة رأس الممثل ووجهه وعينيه وفمه من خلال شخصية افتراضية ناطقة.
ويهدف التحريك الأدائي إلى تحقيق بناء سريع ودقيق للشخصية في العالم الافتراضي، وقد استخدم هذا الأسلوب مؤخرا في إنتاج كثير من الأفلام مثل: محاكمة أو. جي. سيمبسون التي احتوت على "تحريك أدائي" لما يفترض أنه حدث في موقع الجريمة .
◆ المنظار متعدد الاتجاهات BOOM
المنظار متعدد الاتجاهات BOOM الذي طورته Fakespace عبارة عن شاشات ونظام ضوئي مجتمعة بصندوق متصل بذراع متعدد التوصيلات، وعندما ينظر المستخدم من خلال فتحات في الصندوق يرى العالم الافتراضي، وبإمكانه توجيه الصندوق بأي اتجاه تسمح به سعة المعالجة الموجودة في الأداة، وتتم عملية تعقب الرأس من خلال مجسات في توصيلات الذراع الذي يحمل الصندوق .
◆ كهف البيئة الافتراضية الآلية CAVE
تم تطوير كهف البيئة الافتراضية الآلية (Cave Automatic Virtual Environment) ، في جامعة إلينويز بولاية شيكاغو الأمريكية، وهو يعطي إيحاء بالاستغراق من خلال عرض صور مجسمة على جدران وأرض مكعب بحجم غرفة، ويستطيع عدد من الأشخاص الذين يلبسون نظارات مُجَسِّمة الدخول والتجول بحرية داخل الكهف، ويقوم نظام تعقب لحركات الرأس بشكل مستمر بضبط عملية العرض المجسم حسب موضع الناظر المتقدم 2.
◆ أجهزة مساعدة :
تتنوع الأجهزة المساعدة في الواقع الافتراضي فمنها على سبيل المثال : قضيب التحكم و الفأرة ولوحة المفاتيح .
وعموما فإن أجهزة الإدخال لبرامج الواقع الافتراضي في تطور مستمر إذ ظهرت في الأسواق حديثا بعض الأجهزة المساعدة مثل كرة التعقيب وعصا التحكم الثلاثية الأبعاد وعصا التنقل ورأس العقب وغير ذلك وجميعها أجهزة مساعدة لتطبيقات الواقع الافتراضي .
◆ نظام الحاسب الآلي :
لا شك أن الواقع الافتراضي يعتمد جهاز الحاسب الآلي بشكل رئيس ، ولكن للوصول إلى إحساس التام بحقيقة الواقع الافتراضي لا بد من نظام حاسوبي ذي مواصفات عالية يتم توليد الأشكال الهندسية بطريقة مميزة توضح البيانات والمعلومات بشكل فني ورائع مماثل للواقع الافتراضي .
◆ جهاز النانو مانيبيولاتور أو المعالج النانومتري ( Nnano Manipulator ):
يتضمن النانو مانيبيولاتور آلة مشيرة تبدو مثل عصا قيادة السيارات، وتتصل هذه الآلة بكمبيوتر شخصيّ مزود ببطاقة رسم بيانيّ متقدمة للغاية، تقوم بتحويل بيانات المجهر لتعرضها على هيئة صورة ثلاثية الأبعاد ذات ألوان متعدّدة، ويمكن هذا المجس الدقيق العلماء من أن يلمسوا ويشعروا بمعالم الأشياء الصغيرة التي يدرسونها، ولقد شعر العلماء بالحوافّ الصّغيرة والفجوات المتواجدة في جزيئات البروتين، وبلزوجة بعض أنواع البكتريا الممرضة .
وتقبع النسخة الأكثر تقدّما من النانومانيبيولاتور في قسم الفيزياء بجامعة نورث كارولينا في "تشابل هل".
ونظرا للأهمية الشديدة لهذا الجهاز في أبحاث الكثير من الباحثين في المؤسّسات الأخرى قام باحثو علوم الكمبيوتر في جامعة نورث كارولينا بعمل دراسة لجعل هذا الجهاز في متناول الجميع. وحاول "كيفين جيفاي" أستاذ علم الكمبيوتر أن يستعمل تقنيات الجيل الثاني من الإنترنت الذي سيؤدي نجاحه في استغلالها للسّماح للباحثين أن يرسلوا العيّنات ويتم فحصها عن بعد باستخدام الإنترنت. وقام هذا الباحث بالفعل بعمل تجربة عملية تم عن طريقها فحص عينة في جامعة بواشنطن العاصمة، على بعد 270 ميلا عن مكان فحصها في جامعة نورث كارولينا، ولكن شاب هذه التجربة بعض المشاكل .
◆ العوالم الافتراضية : ( عالم الحياة الثانية Second Life مثالاً ) :
يعتبر الانترنت أيضا من أدوات الواقع الافتراضي ، وبطرق متعددة ، أحد هذه الطرق هو العالم الافتراضي ، والحياة الثانية هي مثال للعالم الافتراضي . و( الحياة الثانية هي لعبة افتراضية ، تحتاج إلى اتصال سريع بالانترنت وجهاز كمبيوتر ذي مواصفات عالية لتستطيع تشغيلها ، تدور فكرتها حول صنع شخصية افتراضية لك ومن ثم تدخل لعالم افتراضي يشبه العالم الذي نعيشه، تستطيع التجول هناك بحرية، وبناء صداقات كثيرة، يمكنك المحادثة عن طريق النص ، الصوت وحتى الفيديو ، كما يمكنك أن تشتري منزلاً خاصاً بك ، أو أن تبدأ تجارة هناك، من خلال عملة هذا العالم والتي تدعى( Lidden ) و يقضي بعض اللاعبين مابين 4 إلى 10 ساعات يوميا على اللعبة ويشعر البعض منهم بانغماس شديد في اللعبة لدرجة أن بعض المنشآت والمشاهد التي تراها في اللعبة قد ترى مثيلاتها على أرض الواقع .
فما رأيكم بعالم #التكنولوجيا_الرقمية اليوم ؟