هدست‌های واقعیت مجازی، سرانجام با این کفش‌ها کامل می‌شوند؛ به کفش‌های فضایی سلام کنید

به‌نظر می‌رسد کفش‌های ساخت Ekto VR، با هدف ایجاد تجربه‌ای ملموس‌تر از واقعیت مجازی، فصلی جدید از این فناوری را رقم خواهند زد.

برد فکتور، موسس و مدیرعامل شرکتی به‌نام Ekto VR، از کفش‌هایی رونمایی کرده که در اصل، یک جفت چکمه مهتابی درشت و سایبرپانک برای استفاده از محیط‌های واقعیت مجازی است. به‌مانند دوروتی (شخصیت فیلم جادوگر شهر آز) که برای سفر ایمن در سرزمین جادویی آز، دمپایی یاقوتی به‌پا می‌کرد، کفش‌های فکتور نیز به‌‌گونه‌ای طراحی شده که امکان سفری ایمن در شرایط مشابه را از طریق VR فراهم می‌کند.

برد فکتور در این‌باره می‌گوید:

این فناوری راجع‌به تداوم تجربه، سهولت استفاده و منحنی یادگیری است. نیازی نیست به‌دیگران نحوه استفاده از واقعیت مجازی را آموزش دهید، بلکه صرفا با استفاده از یک هدست می‌توانید دنیای مجازی را کاوش کنید. این یکی از مواردی است که بر روی آن متمرکز هستیم.

آیا تا به‌حال به‌این فکر افتاده‌اید که چگونه می‌توان یک سناریوی واقعیت مجازی را در سطحی متقاعدکننده ساخت که به‌شما اجازه دهد، مثلا در فضایی مانند صحرای Sahara، بدون تجربه‌ دردناک و فیزیکی در برخورد با دیوار آپارتمان خود، به‌سفر و کاوش بپردازید؟ حال Ekto VR معتقد است که به‌این پاسخ رسیده، با استفاده از یک جفت چکمه شبیه‌ساز شرکت و قرارگیری آن روی کفش‌های معمولی خود، یک هدست واقعیت مجازی را روی گوش‌ها قرار دهید و اکنون می‌توانید قدم زدن در محیط‌های مجازی را به‌گونه‌ای تجربه کنید که بسیار بزرگ‌تر از فضای فیزیکی و واقعی اطراف شما به‌نظر می‌رسند.

چکمه‌های Ekto VR با استفاده از مجموعه‌ای از چرخ‌های موتوری در قسمت زیرین خود کار می‌کنند که برخلاف سرعت پیمایش کاربر می‌چرخد. برای جلوگیری از مشکلات حرکتی، چکمه‌ها در ابتدا به‌کاربر این اجازه را می‌دهند که چند قدمی به‌جلو بردارد. این کار برای ارائه نشانه‌های لازم دهلیزی گوش داخلی انجام می‌شود تا بدن فرمان دهد که در حال شتاب گرفتن به‌سمت جلو هستند. با این‌حال، پس از طی چند قدم، چکمه‌ها به‌طور خودکار کاربر را به‌سمت مرکز اتاق می‌چرخانند، به‌طوری‌که گویی در محل یا روی تردمیل در حال پیاده‌روی هستند. در همین‌حال، نشانه‌های پیشرفت به‌کاربر القا می‌شود و بر اساس صحنه، واقعیت مجازی را تجربه می‌کند.

فاکتور در مصاحبه‌ای با Digital Trends می‌گوید:

در مورد نظراتی که بیشتر در دموها دریافت می‌کنیم، مردم از عملکرد دستگاه متقاعد شده‌اند و در برخی موارد نیز کاملا برای آنها باورپذیر است که از اتاق خارج می‌شوند. مردم از ما می‌پرسند که آیا چکمه‌ها را پوشیده‌اند؟ آیا هنوز کار می‌کنند؟ و آیا به‌لبه اتاق نزدیک می‌شوم؟ گویی که کاملا از محیط حقیقی خود دور شده‌اند. آنها به‌حدی در محیط مجازی غوطه‌ور هستند که مطمئن نیستند هنوز در اتاقی که کار را شروع‌ کرده‌اند، به‌سر می‌برند!

فکتور پیش از ساخت چکمه‌های واقعیت مجازی، در شرکت هوافضای هانیول مشغول به‌کار بود، جایی‌که او هشت سال از عمر خود را صرف ساخت سیستم‌های کنترل پرواز برای هواپیماهایی مانند بوئینگ 787 دریم لاینر کرد. او در آن زمان، مسئول برخی از فناوری‌های اصلی بود که به 200 تا 300 نفر در یک زمان اجازه می‌دهد تا قبل از اینکه هزاران مایل دورتر از مقصد ظاهر شوند، داخل یک لوله فلزی بزرگ بنشینند و با تجربیات پرواز خود به‌صورت شبیه‌سازی شده آشنا شوند.

او اکنون روی وجه معکوس این مسئله کار می‌کند، اینکه در حالت سکون و بدون سفر، کاربر را در یک‌جا نگه داشته و در عین حال با فریب‌هایی که به مغز انتقال می‌دهد، باعث شود تا پیمایش مسافت‌های زیاد به کاربر القا شود. فکتور اگر بتواند این فناوری را در سطح تجاری گسترش دهد، به اولین نفر در این زمینه تبدیل خواهد شد، اگرچه او تنها فردی نیست که مشغول توسعه این فناوری است.

مشکل پیاده‌روی بی‌پایان

Ekto VR اولین شرکتی نیست که در تلاش برای حل مشکلات پیمایش بی‌پایان در واقعیت مجازی است. تلاش‌ها برای انجام این کار به دهه 80 میلادی برمی‌گردد. در کتاب واقعیت مجازی نوشته هاوارد راینگولد در سال 1991، به فناوری انقلابی جهان‌ مصنوعی تولید شده توسط رایانه و چگونگی تغییر جامعه پرداخته شده است، این نویسنده استفاده از تردمیل واقعیت مجازی در دانشگاه کارولینای شمالی را به‌عنوان مثالی در تعریف خود گنجانده است.

به‌وسیله همگام‌سازی با یک هدست واقعیت مجاری، این تردمیل به کاربران اجازه می‌دهد تا از طریق نسخه مجازی Sitterson Hall که امروزه به‌خانه بخش علوم کامپیوتر UNC (دانشگاه کارولینای شمالی) تبدیل شده است، قدم بزنند. با انجام این کار، نسخه‌های نمایشی VR این امکان را به‌وجود آورده‌اند که تجربه عبور از یک نسخه سه‌بعدی و تمام اندازه از ساختمانی را که در آن زمان هنوز در مرحله ساخت بود، فراهم شود.

راینگولد در ادامه می‌گوید:

من توانستم در راهروهای کل ساختمان قدم بزنم، در حالی‌که از نظر فیزیکی در یک اتاق کوچک مستقر بودم و روی یک تردمیل، فرمان را در دست داشتم. وقتی فرمان را به سمت راست حرکت دادم تا ببینم چه‌چیزی در پایین راهرو است، کشیدگی تصویر در آن جهت مشخص بود. سپس فرمان را چرخاندم و مستقیم به راه رفتن ادامه دادم. یک دقیقه طول کشید تا بتوانم به این پروسه عادت کنم.

به غیر از UNC، تلاش‌های دیگر برای حل مشکل پیمایش بی‌پایان در دانشگاه یوتا نیز به‌انجام رسید که به توسعه ماشینی به‌نام  TreatPort منجر شد. این دستگاه دارای یک تردمیل بزرگ با مکانیزم کج، ترکیبی از رابط‌های حرکتی با حواس بینایی، شنوایی و بویایی و حتی عناصر گرما و باد تابشی است.

در این زمینه، اقدامات بسیاری نیز در ژاپن، به‌ویژه در دانشگاه تسوکوبا انجام گرفته است. فکتور می‌گوید:

می‌توان با قطعیت گفت که تک‌‌تک راه‌حل‌هایی که امروزه وجود دارند، به‌خصوص انواع سخت‌افزاری آن، قبلا توسط محققان دانشگاه تسوکوبا مورد امتحان قرار گرفته‌اند. آنها با طراحی یک نوع تردمیل همه‌جانبه و انجام پروژه‌ای بسیار شبیه به نقطه شروع ما به‌نام کفش‌های برقی، این ایده‌ها را پیاده‌سازی کرده‌اند. آنها واکرهای رشته‌ای، رویکردهای مختلف و شاید بیش‌تری را آزمایش کردند. با این‌حال فکر نمی‌کنم که قصد آنها پیش بردن هر یک از این چالش‌ها و تجاری‌سازی آنها باشد.

اخیرا، یک راه‌حل مبتکرانه برای رفع مشکل پیمایش بی‌پایان، توسط محققان Unity Technologies ایجاد شده است که به‌موجب آن، یک فضای موهومی را در قالب راهروی مجازی بی‌نهایت و در داخل یک “فضای بازی” با ابعاد 16 در 22 فوت ایجاد می‌کند. این رویکرد که Redirecting Walking (تغییر مسیر در حین پیمایش) نام دارد، با هدف فریب مغز و با القای این تفکر بنا شده که سوژه در یک خط مستقیم راه می‌رود، در حالی‌که در واقعیت، آنها در یک دایره غول‌پیکر در حال پیمایش هستند.

روش دیگری که توسط محققان دانشگاه استونی بروک، انویدیا و ادوبی توسعه داده شده است، با استفاده از HMD (نمایشگر نصب شده روی سر) با ردیابی چشمی، کاری مشابه را انجام می‌دهد تا ردیابی حرکت چشم کاربران را در هنگام نگاه کردن به افراد، شناسایی کند. در نقاط مختلف میدان دید ما، با هک موثر این حرکات، می‌توان مسیر راه رفتن کاربران را بدون ایجاد سرگیجه یا ناراحتی هدایت کرد.

کی‌سان، نویسنده اصلی این مقاله به Digital Trends گفت:

پس چرا ما از رایج‌ترین و در عین حال پیچیده‌ترین ماشین خودمان، برای فعال کردن آن نوع تجربه‌ای که می‌خواهیم حل کنیم، استفاده نمی‌کنیم؟ این انگیزه اولیه، اولویت اصلی این تحقیق به‌شمار می‌رود.

نکته جالب در مورد روش‌های بی‌شماری که برای حل چالش پیاده‌روی بی‌پایان طراحی شده، این است که حتی باگذشت چندین دهه، هنوز هیچ راه‌کار مورد توافقی وجود ندارد که باعث شود محققان از دیگر راه‌حل‌ها صرف‌نظر کنند. فعلا هیچ‌کس راه جامع و تجاری مشخصی را پیاده‌سازی نکرده که به‌وضوح مسیر آینده را روشن کند. این بدان معنا است که نه تنها هنوز هر احتمالی از نظر مالکیت تجاری ممکن است، بلکه سبک‌های فراوانی در ارتباط با این رویکرد اتخاد شده است.

سورپرایز بعدی در واقعیت مجازی

آیا فناوری رابط حرکتی، به آینده فناوری واقعیت مجازی تبدیل خواهد شد؟ خیلی از چیزها به این بستگی دارد که آیا واقعیت مجازی در نهایت در مورد ایجاد یک جهان مجازی است یا صرفا نوع جدید از این رابط را ارائه خواهد داد. اگر این فناوری را به‌عنوان یک رابط در نظر بگیریم که عمدتا برای برنامه‌های مختص VR برای نمونه در جلسات Zoom عمل کنند، این نوع واقع گرایی ممکن است چندان اهمیتی نداشته باشد.

در این صورت، توانایی پیمودن مسافت‌های طولانی در واقعیت مجازی ممکن است نه‌تنها غیرضروری باشد، بلکه در واقع به‌تجربه کاربر آسیب وارد کند. به‌عنوان مثال، یک نسخه از واقعیت مجازی مبتنی بر خرید، لزوما نیازی به تکرار تجربه راه رفتن در راهروها و حمل یک سبد سنگین ندارد. این یک عقب‌گرد بزرگ در کارکرد، البته در کنار سهولت یک‌پارچه خرید با یک کلیک از آمازون خواهد بود.

از سوی دیگر، اگر بیش‌ترین موارد استفاده VR به ایجاد جهان‌های مجازی معطوف شود، حل مشکل جابجایی از الزامات این فناوری است. مطالعه در این زمینه نشان داده که سوژه‌ها وقتی از طریق پیاده‌روی مجازی به‌جای انتقال از راه دور، در میان مکان‌ها با استفاده از کنترل‌کننده دستی در حرکت هستند، محیط‌های واقعیت مجازی را به شکلی بیش از پیش غوطه‌ور می‌بینند.

همان‌طور که یک مطالعه در سال 2004 از محققان ژاپنی بیان می‌کند، احساس راه رفتن بر “نقشه‌های شناختی افراد” تاثیر می‌گذارد، روشی که مغز ما فاصله و حرکت را پردازش می‌کند. به‌طور خلاصه، پیاده‌روی جلوه‌ای واقعی را به واقعیت مجازی اضافه می‌کند که می‌تواند با فریب مغز، از آنچه که می‌بینیم، برداشتی شبیه به واقعیت داشته باشیم.

بازی‌ها، نمونه‌ای عالی از موارد استفاده است که هرچه تجربه به واقعیت نزدیک‌تر شود، جذابیت بیش‌تری پیدا می‌کند. اما به‌جز بازی، اگر شما یک معمار هستید که می‌خواهید به مشتری خود ملکی تجاری مانند یک مرکز خرید جدید را در هنگام ساخت نشان دهید، می‌توانید از طریق یک نسخه کاملا مجازی در ساختمان قدم بردارید، که مطابق صحبت‌های راینگولد، اقدامی سودمند خواهد بود.

کاربردهای صنعتی و فراتر از آن 

فکتور در چهارچوب فعالیت‌های Ekto VR توضیح داده:

شرکت در ابتدا به‌دنبال نوع دومی از کاربردهای صنعتی بود. وقتی وارد برنامه‌های آموزشی بزرگتر در زمینه واقعیت مجازی می‌شود، درباره پالایشگاه‌ها، خطوط لوله یا سکوهای دریابی، تاسیسات تولیدی یا بازرسی هواپیما صحبت می‌کنید، مردم می‌گویند که خب ما فقط می‌توانیم از رابطی استفاده کنیم که کاربران را در اطراف خود از راه دور متتقل کند. بنابراین اگر چیزی که برای آن بهینه‌سازی می‌کنید، برای دیدن سریع مناطقی که کاملا مستقل از یک‌دیگر هستند، کاربرد داشته باشد؛ از منظر توان عملیاتی بسیار کارآمد خواهد بود.

با در نظر گرفتن این نوع از کاربردهای صنعتی، اکتو قصد دارد برنامه‌های بتای شریک خود را در شش ماهه اول سال 2022 راه‌اندازی کند. در ارتباط با قیمت‌گذاری، فکتور بر این ادعا است که این شرکت هم‌چنان در حال بررسی گزینه‌های خود، به‌وسیله ارائه کیت برای فروش یا اجاره است. قیمت دقیق هنوز مشخص نشده، اما خرید قطعی اولیه احتمالا در محدوده 15000 تا 20000 دلار خواهد بود.

فاکتور در ادامه اضافه می‌کند:

اکنون بدیهی است که قیمت‌های مورد بحث ما، برای مصرف‌کنندگان تعریف نشده‌اند و تا حدی برای اکثر موارد استفاده سازمانی نیز مناسب نیستند. همچنین تیراژ تولید ما نیز در این مرحله بسیار محدود است، اما با افزایش تولید در آینده، انتظار داریم هزینه‌ها و قیمت تمام شده را به‌طور چشم‌گیری کاهش دهیم.

او در نهایت بر این باور است که این شرکت در نهایت با قیمت‌های کمتر از 1000 دلار، محصول خود را به‌بازار عرضه خواهد کرد که آن‌را پیشنهادی قانع‌کننده برای کاربری‌های روزمره قلمداد می‌کند.

قابلیت “پیاده‌روی بی‌پایان” تنها بخش غایب از پازل واقعیت مجازی نیست. شبیه‌سازی لمس، بو، طعم و موارد دیگر، حوزه‌های متعددی هستند که هنوز راه‌حلی برای آنها وجود ندارد و به‌تازگی توجه محققین را به‌خود جلب کرده است. انتظار می‌رود در سال‌های آتی، شاهد چنین ویژگی‌های جذابی باشیم. به هر روی، هیاهوی پیرامون واقعیت مجازی به‌عنوان بخشی از مفهوم بزرگ متاورس در سال جاری بسیار داغ و خبرساز شده است.

صرف‌نظر از برداشت ما از این فناوری، ظاهرا قرار است در آینده زمان زیادی را در دنیای مجازی سپری کنیم، بنابراین نحوه انجام و کیفیت آن نیز به همان میزان از اهمیت بالایی برخوردار است.