أخر الاخبار

تكنولوجيا الواقع الافتراضى


مفهوم الواقع الافتراضي

تٌعتبر تقنية الواقع الافتراضي أو virtual Realityهي من أهمّ تقنيات العصر الحديث، على الرّغم من أنها ليست تقنية جديدةً كما يعتقد البعض، ولكنّ التطور التقني المتسارع قدّم خدمة كبيرة لهذه التقنية، إذ تسمح تقنية الواقع الافتراضي بتجربة أمورٍ قد يصعب على الإنسان تجربتها في العالم الحقيقي، أو أنها قد تكون خيالية تماماً. والواقع الافتراضي هو مصطلح يطلق على محاكاة جهاز الكمبيوتر للبيئات التي يمكن محاكاتها مادياً في العالم الحقيقي 


تكنولوجيا الواقع الافتراضى





وهى من أبرز ما تم الوصول إليه في الآونة الأخيرة وهي في حقيقة الأمر وسيلة ستنقل البيئة التعليمية لمستوى جديد متقدم، ولكن بداية، قد يكون من المهم تعريف مفهوم الواقع الافتراضي. وحيث تشير تعريفات الواقع الافتراضي إلى انه تمثيل حاسوبي يعمل على إنشاء تصور للعالم يظهر لحواسنا بشكل مشابه للعالم الحقيقي، فعن طريق الواقع الافتراضي يمكن نقل المعلومات والخبرات إلى الأذهان بشكل جذاب وأكثر تفاعلية .وكما يتم تعريفه أيضاَ بأنه وسيلة تتكون من عمليات محاكاة تفاعلية باستخدام الحاسب الآلي تُشعر المستخدم بالمكان والأفعال

 ههي ايضا تقنية حاسوبية توفر بيئة ثلاثية الأبعاد تحيط بالمستخدم وتستجيب لأفعاله بطريقة طبيعية، وعادة ما يكون ذلك من خلال وسائل عرض مثبتة برأس المستخدم،
فهى تعتبر تجربة العيش في واقع غير موجود، أو ممكن أن يكون موجوداً في مكان ما ولكن ليس بالضرورة أن يكون متاحاً الوصول له لسببٍ أو لآخر، وهو واقع مبني باستخدام أجهزة تقنية ومعالج حاسوبيّاً، والذي يسمح لك بتجربته ضمن عالم ثلاثي الأبعاد أقرب ما يكون للواقع، أو حتى أن يكون واقعيّاً لدرجة مذهلة أحياناً، وللدخول إلى هذا العالم، تحتاج إلى أدواتٍ بسيطةٍ أصبحت بمتناول الجميع.، كما تستخدم قفازات أحيانا لتتبع حركة اليدين من خلال خاصية اللمس. وتوفر أنظمة الواقع الافتراضي تجربة ثلاثية الأبعاد لأكثر من مشارك؛ ومع ذلك فهي محدودة القدرات في عملية التفاعل بين المشاركين. 

استخدمات تقنية الواقع الافتراضى 

وتستخدم تقنية الواقع الافتراضي في العديد من المجالات. في المجال الطبي، تستند عملية إعادة تأهيل المرضى بتقنية الواقع الافتراضي "VR" إلى محاكاة العالم الحقيقي ليلائم تحقيق العديد من المتطلبات للتدخل الفاعل وتحقيق أعلى مستوى باستخدام وحدة تحكم ألعاب الفيديو، فضلاً عن جهاز الاستشعار الحركي.

أدوات وأجهزة الواقع الافتراضي:

١-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.
٢-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.
٣-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.
٤-المنظار متعدد الاتجاهات BOOM
المنظار متعدد الاتجاهات BOOM الذي طورته Fake space 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.
٥-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.
٦-أجهزة مساعدة
تتنوع الأجهزة المساعدة في الواقع الافتراضي فمنها على سبيل المثال: قضيب التحكم والفأرة ولوحة المفاتيح.
عموما 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.
٧-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). 
٨-جهاز النانو مانيبيولاتور أو المعالج النانومتري (nano Manipulator)
يتضمن النانومانيبيولاتور 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

مخاطر الواقع الافتراضي ومشاكله الأمنية

تختلف التهديدات الأمنية ذات الصلة بالواقع الافتراضي اختلافًا طفيفًا عن نظيراتها للواقع المعزز، نظرًا لأن الأول يقتصر على البيئات المغلقة ولا يتضمن تفاعلات مع العالم المادي الحقيقي. لكن على أي حال، تغطي سماعات الرأس الواقع الافتراضي رؤية المستخدم بالكامل، ما يمكن أن يشكل خطرًا داهمًا إذا استولى المتسللون على الجهاز. على سبيل المثال، يمكنهم التلاعب بالمحتوى بطرق تسبب الدوار أو الغثيان لدى المستخدم.

مخاوف حول الواقع الافتراضي

 تعتبر الخصوصية مصدر قلق كبير بشأن الواقع الافتراضي. إن إحدى مشاكل الخصوصية الرئيسية للواقع الافتراضي هي الطبيعة الشخصية للغاية للبيانات التي يتم جمعها، أي البيانات الحيوية مثل مسح القزحية أو شبكية العين وبصمات الأصابع واليد وهندسة الوجه وبصمات الصوت. من الأمثلة على ذلك:

تتبع الأصابع: 

في العالم الافتراضي، قد يؤدي المستخدم إيماءات اليد بالطريقة نفسها التي يؤديها بها في العالم الحقيقي - على سبيل المثال، باستخدام الأصابع لكتابة الرمز على لوحة مفاتيح افتراضية. على أن القيام بهذا يعني أن النظام يسجل وينقل بيانات تتبع الإصبع التي تظهر أصابع تكتب رمز PIN. إذا تمكن المهاجم من رصد تلك البيانات، فسيصبح قادرًا على إعادة إنشاء رمز PIN نفسه.

تتبع العيون:

 من الممكن أن تشمل بعض سماعات الرأس المستخدمة للواقعين المعزز والافتراضي تقنية تتبع العيون. وهذه البيانات قد توفر قيمة إضافية للجهات الفاعلة الخبيثة. يمكن أن تكشف معرفة ما ينظر إليه المستخدم بالضبط عن معلومات قيمة لمرتكب الهجوم، وهو سلوك ممكن رصده لإعادة إنشاء تصرفات المستخدم.

يكاد يكون من المستحيل إخفاء هوية بيانات التتبع الخاصة بالمستخدم للواقع الافتراضي والواقع المعزز؛ لأن كل إنسان لديه أنماط حركة فريدة. وباستخدام المعلومات السلوكية والحيوية التي تم جمعها عبر سماعات الرأس المستخدمة للواقع الافتراضي، استطاع الباحثون تحديد المستخدمين بدرجة عالية جدًا من الدقة؛ مما يمثل مشكلة حقيقية إذا تم اختراق أنظمة الواقع الافتراضي.

يجب اعتبار بيانات تتبع الواقع الافتراضي والواقع المعزز "معلومات محددة للهوية الشخصية" محتملة (PII)، تمامًا مثل الرموز البريدية وعناوين IP والبصمات الصوتية. يمكن اعتبارها معلومات محددة للهوية الشخصية إذ يمكن للأطراف الأخرى استخدامها لتمييز هوية الفرد أو تتبعها، إما بمفردها أو عند دمجها مع معلومات شخصية أو تعريفية أخرى. وهذا يجعل خصوصية الواقع الافتراضي مصدر قلق كبير. 

برامج طلب الفدية

قد يقوم المهاجمون أيضًا بإدخال ميزات إلى أنظمة الواقع الافتراضي مصممة لتضليل المستخدمين ودفعهم نحو الإفصاح عن المعلومات الشخصية. وكما هو الحال مع الواقع المعزز، فإن هذا يخلق مجالاً لهجمات برامج طلب الفدية، حيث تخرب الجهات الفاعلة الخبيثة الأنظمة الأساسية قبل طلب فدية.

الهويات الزائفة أو "التزييف العميق"

تسمح تقنيات التعلم الآلي بالتلاعب بالأصوات ومقاطع الفيديو إلى الحد الذي تبدو عنده كأنها لقطات حقيقية أصيلة. إذا تمكن المتسلل من الوصول إلى بيانات تتبع الحركة من سماعة رأس المستخدم للواقع الافتراضي، فمن المحتمل أن يستخدمها لإنشاء نسخة رقمية مماثلة (تُعرف أحيانًا باسم deepfakes (التزييف العميق)) ومن ثم تقويض أمان الواقع الافتراضي. بعد هذا، يستطيع المتسلل فرض ذلك على تجربة الواقع الافتراضي لدى شخص آخر لتنفيذ هجوم الهندسة الاجتماعية.

وبصرف النظر عن الأمن الإلكتروني، فإن أحد أكبر مخاطر الواقع الافتراضي هو أنه يمنع تمامًا اتصال المستخدم بصريًا وصوتيًا بالعالم الخارجي. من المهم دائمًا تقييم السلامة الجسدية وأمن بيئة المستخدم أولاً.  حيث يجب على المستخدمين البقاء على وعي جيد بمحيطهم، لا سيَّما في البيئات الأكثر انغمارًا في المحتوى المعروض.

سلبيات الواقع الافتراضي

تشمل المشكلات الأخرى المتعلقة بالواقع الافتراضي التي يصفها النقاد أحيانًا بأنها "سلبيات" ما يلي:

خطر الإدمان المحتمل.

التأثيرات الصحية، كالشعور بالدوخة والغثيان أو فقدان الوعي المكاني (بعد الاستخدام المطول للواقع الافتراضي.)

الافتقار إلى التواصل الإنساني.

أمثلة على الواقع الافتراضي

 وهي تتضمن:

الألعاب

 – من ألعاب إطلاق النار من منظور الشخص الأول إلى الألعاب الإستراتيجية إلى مغامرات تقمص الأدوار. ولعل لعبة Pokémon Go هي أشهر لعبة واقع معزز عرفها العالم.

الرياضات الاحترافية -

 لبرامج التدريب التي تساعد الرياضيين المحترفين والهواة.

السفر الافتراضي -

 مثل الرحلات الافتراضية إلى مناطق الجذب مثل حدائق الحيوان ومتنزهات السفاري والمتاحف الفنية وما إلى ذلك دون مغادرة المنزل.

الرعاية الصحية -

 لإتاحة التدريب للمهنيين الطبيين، على سبيل المثال، باستخدام المحاكاة الجراحية.

السينما والتلفزيون -

 لإنتاج خبرات محسنة عند مشاهدة الأفلام والبرامج والمسلسلات.

تُستخدم هذه التكنولوجيات أيضًا في مجالات أكثر خطورة. على سبيل المثال، يستخدمها الجيش الأمريكي لتعزيز مهام تدريب الجنود رقميًا. وفي الصين، تستخدمها قوات الشرطة لتحديد الأشخاص المشتبه بهم.

نظرة مستقبلية للواقع الافتراضي

مع استمرار التطور البشري، يستمر تطور التقنيات الحديثة والتطبيقات المتنوعة. الواقع الافتراضي هو واحد من هذه التطورات. الواقع الافتراضي يمكن أن يكون إضافة حيوية إلى الفصل الدراسي. وعلى الرغم من أن التكنولوجيا لا تزال تتطور، فإن العديد من الخبراء يدركون منافعها التعليمية المحتملة. في الوقت الحاضر، يكافح العديد من المعلمين لإبقاء الطلاب ملتزمين بمواضيع الفصل الدراسي. يمكن أن يساعد الواقع الافتراضي في زيادة تفاعل الطلاب ومساعدتهم على فهم المواد بشكل أفضل. وكما يقول ديريك هيوز ، "ينمو أعضاء الجيل الرقمي على الأنشطة الإبداعية والجذابة ، ومصادر المعلومات المتنوعة ، وفي بيئة أكثر حيوية."

 

مع تمنياتى بدوام الصحه والعافية 


عبدالرحمن مجدي - Abdo magdy
بواسطة : عبدالرحمن مجدي - Abdo magdy
انا عبدالرحمن 🥰 بحب الطبخ جدا 💖وبحب اجرب اكلات جديده وغريبه 😋
تعليقات



حجم الخط
+
16
-
تباعد السطور
+
2
-