به طور كلي تاريخچه واقعيت افزوده به سال 1960 مربوط مي گردد و اين اصطلاح توسط يكي از محققان شركت هواپيمايي بويينگ برگزيده شده است.تاكنون تعاريف متعددي از واقعيت افزوده توسط افراد گوناگون مطرح گرديده است كه آشنايي با آن ها خالي از لطف نخواهد بود.

از ديد (Azuma, 1977) واقعيت افزوده به نوعي يك محيط مجازي است، با اين تفاوت كه در محيط هاي مجازي كاربر به كلي خارج از دنياي واقعي بوده و تنها با اجسام گرافيكي و كامپيوتري سرو كار دارد، در حاليكه در واقعيت افزوده، اجسام گرافيكي جايگزين دنياي واقعي نشده، بلكه به آن افزوده مي شوند، درواقع تركيبي از اجسام واقعي و ديجيتالي وجود خواهند داشت و كاربر همچنان احساس حضور و تعامل با دنياي واقعي را دارد. در تعريفي ديگر كه توسط (Shea, 2009) مطرح شده است، واقعيت افزوده يك بازي در محيط واقعي مي باشد كه وسايل دستي همچون تلفن هاي همراه از آن پشتيباني مي نمايند و در واقع به صورت لايه اي بر روي مفاهيم دنياي واقعي قرار گرفته است. همچنين به عقيده (Kalkofen, 2009) تكنولوژي واقعيت افزوده به كاربر امكان درك بهتر از محيط پيرامون را با استفاده از افزودن مفاهيم مجازي كه اغلب سه بعدي هستند، فراهم مي آورد. به صورت دقيق تر مي توان به تعريف واقعيت افزوده از ديدگاه (Azuma, 1977) در ابتدا و پس از آن محققاني همچون (Geroimenko, 2012) و (Andújar, 2011) اشاره كرد كه سه ويژگي اصلي را براي مفهوم واقعيت افزوده در نظر مي گيرند كه عبارتند از: اولا اين تكنولوژي دنياي واقعي را با اشياي مجازي تركيب مي نمايد، دوما تعامل بين كاربر و اين دنياي تركيبي بايستي به صورت بلادرنگ صورت گيرد، به اين معنا كه كاربر در هر زماني توانايي ايجاد تغييرات در اين دنياي جديد را داشته باشد و در آخر آنكه تمامي اشياي بكار رفته در واقعيت افزوده به صورت سه بعدي مي باشند. بدين معنا كه فيلم ها و مفاهيم دوبعدي شامل اين حوزه نمي شوند. پس همانطور كه ملاحظه مي شود، تعريف پايداري از واقعيت افزوده وجود ندارد و ديدگاه هاي گوناگوني در اين زمينه مطرح گشته است. (Nincarean, 2013)

درك رابطه ميان واقعيت افزوده، دنياي واقعي و واقعيت مجازي براي درك طبيعت واقعيت افزوده بسيار حائز اهميت است.(Geroimenko, 2012)

با توجه به شكل 1 كه نشان دهنده مرز ميان دنياي واقعي و دنياي مجازي است، مي توان دريافت كه دو تركيب براي واقعيت مجازي و واقعيت واقعي امكان پذير است، يكي واقعيت افزوده و ديگري مجاز افزوده. واقعيت افزوده به معناي افزودن مفاهيم مجازي به دنياي واقعي و مجاز افزوده به معناي اضافه كردن مفاهيم دنياي واقعي به مفاهيم مجازي مي باشد. (Paul Milgram, 1994) نمونه اي بارز از تكنولوژي مجاز افزوده، نرم افزارهاي X-box 360 و  play station 3 هستند كه در آن ها تمامي اشيا مجازي هستند و از طرفي مي توان اشياي واقعي خاصي را به اين محيط اضافه كرد. (Yuen, 2011)

از اين رو در واقع مي توان 4 تركيب مختلف از مفاهيم مجازي و واقعي را ارائه داد كه عبارتند از : واقعيت واقعي، واقعيت افزوده، مجازي سازي واقعي و مجاز افزوده. كه مي توان با درك تفاوت بين اين مفاهيم به تعريف اصلي واقعيت افزوده پي برد. (Matt Bower, 2013) (Geroimenko, 2012)

اين تكنولوژي نياز هاي سخت افزاري خاصي را با خود به همراه دارد كه چند نمونه از آن ها را نام مي بريم. ابتدايي ترين ايننيازها ابزاري جهت ثبت تصاوير و فيلم مي باشد. همچنين به فضاي كافي جهت نگهداري يافته هاي حاصل نيازمنديم وپردازشگري كه قادر به تركيب مفاهيم واقعي و مجازي بوده و توانايي پخش تصاوير سه بعدي را در هر لحظه از زمان داشته باشد.

يكي ديگر از  اساسي ترين نيازها وجود يك واسط ميان كاربر و اين دنياي جديد است. البته در مراحل بعدي تكنولوژي هاي پيشرفته تري نيز جهت استفاده از واقعيت افزوده مورد نياز هستند، از جمله سيستم جي پي اس، نرم افزار تشخيص تصوير، سيستم صدا و اسپيكر، دسترسي به اينترنت و بسياري چيزهاي ديگر. (Matt Bower, 2013)

از طرفي واقعيت افزوده تنها شامل تعاريفي كه طرح گرديد نمي شود. واقعيت افزوده تصويري معمول ترين نوع اين مفهوم است كه اغلب از همين نوع به عنوان واقعيت افزوده ياد مي شود كه با چشم غير مسلح قابل رويت نبوده و ابزارهاي خاصي همچون عينك، نمايشگرهايي كه بر روي سر قرار مي گيرند و پروژكتور نياز است. همچنين از دو ابزار ديگر به نام هاي glasses metaphor و mirror metaphor نيز استفاده مي گردد كه در شكل زیر نمايش داده شده اند. در سمت چپ mirror metaphor و در  سمت راست glasses metaphor مشاهده مي شود. (Santos, 2014) درواقع مي توان هركدام از حواس پنج گانه را با اجسام دنياي واقعي تركيب كرده و جنبه جديدي از واقعيت افزوده را بدست آورد.  (Andújar, 2011) به عنوان مثال با تلفيق حس لامسه و تكنولوژي واقعيت افزوده، كاربر با استفاده از دستكش هاي مخصوص مي تواند برخي تصاوير مجازي را لمس كند. البته استفاده از دو حس چشايي و بويايي تاكنون مقدور نبوده است ولي اميد است كه در آينده نه چندان دور بتوان به اين تكنولوژي نيز دست يافت. (Geroimenko, 2012)

در نوعي ديگر از دسته بندي ها، برنامه هاي واقعيت افزوده را از اين جهت كه به ماركر نياز دارند يا خير به دو گروه مبتني بر ماركر و بدون ماركر تقسيم بندي مي كنند. ماركر تصوير يا نمايي از اشياي دنياي واقعي است كه الگويي يكتا از آن جسم را در اختيار قرار مي دهد تا آن الگو توسط نرم افزار واقعيت افزوده قابل تشخيص باشد. بعد از آنكه ماركر توسط برنامه واقعيت افزوده تشخيص داده شد، با محاسبه دقيق مكان و موقعيت ماركر، اشياي مجازي به دنياي واقعي افزوده مي شوند.

(Geroimenko, 2012) از طرفي برنامه هايي كه از ماركر استفاده نمي كنند نياز به ابزارهاي ويژه براي مكان يابي و رديابي و همچنين وسيله اي جهت تشخيص و شناسايي تصاوير دارند. به طور كلي برنامه هايي كه بدون ماركر هستند كارايي بيشتري داشته و محبوب ترند، زيرا در هر مكان و شرايطي قابل استفاده بوده و نياز به ابزار و امكانات خاص جهت تشخيص اشيا ندارند.    (Lee, 2012)

مي توان گفت واقعيت افزوده يا از نوع مبتني بر مكان است و يا از نوع مبتني بر تشخيص . در واقع هنگامي كه از چهرهافراد به عنوان ماركر استفاده مي گردد، به آن نوع واقعيت افزوده “مبتني بر تشخيص” گفته مي شود. از طرفي هنگامي كه هدفاستفاده از تكنولوژي واقعيت افزوده رديابي و پيگيري اجسام  در دنياي واقعي باشد، ديگر نيازي به استفاده از ماركرها نبوده و واقعيت افزوده “مبتني بر مكان” خواهد بود. (Geroimenko, 2012) در نتيجه طبق شكل زیر داريم:

از تكنولوژي واقعيت افزوده در زمينه هاي گوناگوني استفاده مي گردد كه يكي از مهم ترين آن ها كه در اين مقاله به آن پرداخته خواهد شد، بحث آموزش و پرورش در سطوح مختلف تحصيلي مي باشد. ابتدا بهتر است با تكنولوژي هايي كه قبل تر از واقعيت افزوده در زمينه آموزش وجود داشته و رايج مي باشند آشنا شويم، تا تفاوت و مزاياي اين تكنولوژي تقريبا نوظهور نسبت به آن ها مشخص گردد.

منابع: برگرفته گنجینه دانش آتا

خالقی، علی؛ افراسیابی، آزاده (1396). ” واقعیت افزوده و تاثیر آن بر آموزش”. اولین همایش بین المللی نوآوری و تحقیق در هنر و علوم انسانی.

• Azuma Ronald T A Survey of Augmented Reality [Journal]. – malibu : Teleoperators and Virtual Environments, 1977. – august : Vol. 4.
• Shea Patrick O, Mitchell, Rebecca, Johnston, Catherine, Dede, Chris Lessons Learned about Designing Augmented Realities [Journal]. – united states of america : Int’l Journal of Gaming and Computer-Mediated Simulations, 2009. – march : Vol. 1.
• Kalkofen Denis,Mendez, Erick Comprehensible Visualization for Augmented Reality [Journal]. – graz : IEEE TRANSACTIONS ON VISUALIZATION AND COMPUTER GRAPHICS, 2009. – 2 : Vol. 15. [11] Lee By Kangdon Augmented Reality in Education and Training [Journal]. – colorado : techtrends, 2012. – 2 : Vol. 56.
• Geroimenko Vladimir Augmented Reality Technology and Art:The Analysis and Visualization of Evolving Conceptual Models [Conference]. – united kingdom : 16th International Conference on Information Visualisation, 2012
• Andújar Jose Manuel, Mejías, Andrés, Márquez, Marco Antonio Augmented Reality for the Improvement of Remote Laboratories : An Augmented Remote Laboratory [Journal]. – [s.l.] : IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION, 2011. – 3 : Vol. 54.

• Nincarean Danakorn, Alia, Mohamad Bilal, Halim, Noor Dayana Abdul, Rahman, Mohd Hishamuddin Abdul Mobile Augmented Reality: The Potential for Education [Journal]. – malaysia : Procedia – Social and Behavioral Sciences, 2013. – Vol. 103.