من الرؤية إلى الواقع: أحدث ما في تقنية الواقع المعزز

الواقع المعزز في تزايد. وفقًا لأرقام تقديرات السوق المتاحة، من 2017 إلى 2025، من المتوقع أن يزيد حجم سوق الواقع المعزز بأكثر من 195 مليار دولار أمريكي، من ما يقرب من 3.5 مليار في 2017 إلى أكثر من 198 مليار دولار أمريكي في 2025.  

لم يكن هذا النمو ممكنًا لولا إثبات الواقع المعزز كفاءته عبر عدة حالات استخدام واقعية، بما في ذلك التدريب الطبي، التجزئة، الصيانة والإصلاح، التصميم والنمذجة، لوجستيات الأعمال، السياحة، التعليم، الترفيه، السلامة العامة، وأكثر. 

كان دخول الواقع المعزز إلى حياتنا الحديثة فعالًا إلى درجة أن قادة التكنولوجيا مثل SAP وصفوا تأثيره بأنه مرادف لمستقبل التصنيع. يجد تطبيقًا لكل شيء، من تحديد هوية الأصول إلى نقل المعرفة. لقد ساعد في تحسين معايير تطوير المنتجات، وتبسيط العمليات، وتبسيط جهود إدارة المستودعات، وزيادة مشاركة العمال، وربما الأهم من ذلك – تقليل المخاطر من خلال السماح للعمال بممارسة المهام افتراضيًا. 

لقد حظى هذا النمو للواقع المعزز دائمًا بدعم مجتمع علمي قوي يشارك في الابتكار وتوسيع حدود ما يمكن أن يحققه الواقع المعزز. 

اليوم، سنستعرض إحدى هذه الابتكارات التي ستثبت أهميتها في توسيع قابلية تطبيق الواقع المعزز. 

شاشات الواقع المعزز المصغرة مع حالات استخدام موسعة للرؤية والوضوح

ظهرت الدراسة في مجلة ACS Photonics وكانت بعنوان “عرض واقع معزز مدمج تمكينه ميتا-بصريات هجينة مع تعزيز الصورة الحاسوبي.” 

المصدر: ACS

وجد الباحثون أن تقليل حجم ووزن وانحرافات العدسات الإسقاطية خارج المحور كان تحديًا. أدى هذا التحدي إلى خلق عوائق في تصغير أجهزة الواقع المعزز مثل النظارات. كحل، قدم الباحثون عرضًا إسقاطيًا للواقع المعزز يعتمد على عدسات هجينة ميتا/انكسارية مضاءة بـ MicroLED. يتيح الحل إمكانية تجارية بقطر بؤرة دخول 3.2 مم وطول مسار إجمالي أقل من 7.7 مم. النتيجة تقدم دقة فائقة وانحرافات خارجية قليلة مع تشوه أقل من 2٪ عبر مجال رؤية 30 درجة. 

لتعزيز الحل أكثر، زود الباحثون النظام بشبكة عصبية تصحيحية مستوحاة من الأجهزة مدعومة بميزة دالة انتشار النقطة. لتعزيز جودة صورة الواقع المعزز، رتب الباحثون عملية إلغاء التشتت المسبق من مصدر ضوء يمكنه تصحيح الانحراف المتبقي في النظام. 

بينما قد يبدو كل هذا تقنيًا للغاية، دعونا نعيد النظر في الحل من منظور يساعد الأشخاص العاديين غير المتعمقين في علم البصريات على الحصول على صورة أوضح. 

ماذا يعني البحث وإنجازاته للمستخدم العادي

الغرض الذي تم تعليم الواقع المعزز لخدمته هو أخذ الصور الرقمية وإسقاطها على المشاهد الواقعية. هكذا اكتسب موطئ قدمه في العديد من المجالات المثيرة والشائعة، بما في ذلك ألعاب الفيديو، إجراء العمليات الجراحية، وتشغيل السيارات ذاتية القيادة. البحث الذي نناقشه هنا يهدف إلى جعل الواقع المعزز أكثر ملاءمة بحيث يمكن دمجه في الأجهزة الشخصية الشائعة من خلال الجمع بين تقنيتين بصريتين في شاشة واقع معزز عالية الدقة واحدة. النموذج الأولي للنظارات الذي قدمه البحث جاء بجودة صورة محسنة حيث يمكن إزالة التشوهات بواسطة خوارزميات الحاسوب. 

مزايا البحث

ستستفيد الشركات المصنعة لأجهزة الواقع المعزز كثيرًا من هذا البحث والتقدمات التي قد يوجهنا إليها. يجب أن يصبح عتاد الواقع المعزز أكثر قابلية للنقل، خفيف الوزن، وقابل للارتداء للمستخدم. ومع ذلك، لا يزال يتألف من نظارات ضخمة وشاشات رأسية ثقيلة. وجد الباحثون طريقة لدمج سطح ميتا وعدسة انكسارية – تقنيتين بصريتين مميزتين – لإنشاء تصميم واقع معزز هجين مدمج بعدسة واحدة. 

لم تؤثر الإضافات سلبًا على عتاد الجهاز حيث أن سطح الميتا يتكون فقط من فيلم سيليكون نيتريد رقيق جدًا وخفيف الوزن محفور بنمط يمكنه تشكيل وتركيز الضوء الصادر من الـ MicroLED الأخضر. 

اعتنى الحل بأدق تفاصيل العيوب – التي غالبًا ما تُغفل – باستخدام خوارزميات حاسوبية يمكنها تحسين دقة الصورة المسقطة وتصحيح العيوب قبل خروج الضوء من الـ MicroLED. 

اختبر الباحثون كفاءة حلهم من خلال اختبار صورة واقع معزز معاد عرضها لباندا حمراء. كانت صورة الباندا المعاد عرضها – مع تطبيق الحل الجديد عليها – متشابهة هيكليًا بنسبة 74.3٪ مع الصورة الأصلية — أي تحسن بنسبة 4٪ مقارنةً بالإسقاط غير المصحح للصورة. 

مُوضحًا الفائدة المستقبلية للحل، صرح الباحثون أن حلهم قادر على توسيع خدماته من اللون الأخضر إلى اللون الكامل وتمكين إنتاج جيل جديد من نظارات الواقع المعزز التي لديها كل الإمكانات لتصبح سائدة. 

بينما يمتلك هذا البحث كل الإمكانات ليصبح رائدًا، قد تترك أبحاث أخرى متعلقة بالواقع المعزز بصمة دائمة في هذا المجال. 

في الفقرات القادمة، سنستعرض بعض الأبحاث الإضافية المشابهة. 

أول شاشة عرض واقع معزز مرنة وشفافة في العالم

المصدر: The University of Melbourne

قامت باحثات جامعة ملبورن، بالتعاون مع شركة KDH Design التايوانية ومركز ملبورن للتصنيع النانوي، بتحقيق تقدم رائد في مجال تكنولوجيا شاشات عرض الواقع المعزز. ابتكروا أول شاشة عرض واقع معزز (AR) مرنة وشفافة في العالم التي استخدمت التصنيع الإضافي واعتمدت على مواد منخفضة التكلفة. اعتقد الباحثون أن حلهم يمكن أن يثوّر استخدام الواقع المعزز من خلال إنشاء تقنية تكون مرنة في الوقت نفسه وقادرة على التكيف مع زوايا مختلفة لمصادر الضوء التي تدخل عيني المشاهد.

من حيث قابلية التطبيق، وجد الباحثون إمكانية استخدام الحل في مجالات تشمل الألعاب، التعليم، والرعاية الصحية. على وجه الخصوص، يمكن لصناعة الألعاب أن تستفيد بشكل كبير من 

نظرًا لأن شاشة العرض كانت مرنة، يمكنها التكيف مع مجموعة من الأشكال المتنوعة بما في ذلك الأشكال المنحنية وغير المنتظمة. وبما أنها شفافة، فإنها تمكن المستخدمين من الحصول على رؤية أكثر طبيعية وخالية من العوائق. علاوة على ذلك، كان من الممكن إضافة محتوى رقمي لتعزيز تجربة المستخدم بشكل كامل. 

آلية تصنيع المنتج واستخدامه لتقنيات التصنيع الإضافي في التصنيع ضمنت تحكمًا دقيقًا ومتفصلاً في تصميم وإنتاج شاشة العرض. أصبحت الجودة أفضل بكثير، وكانت المنتجات أكثر اتساقًا. كما أن التصنيع الإضافي يضمن إمكانية توسيع الإنتاج بسهولة بطريقة ملائمة للتصنيع الضخم، مما يجعل التقنية أكثر وصولًا وتكلفةً منخفضة.

اختراق في البوليمرات النانوية الهولوجرافية – تغيير قواعد اللعبة لأجهزة الواقع المعزز

قامت مجموعة من الباحثين من جامعة هوا تشونغ للعلوم والتكنولوجيا بدمج سائل البلورات E6M واكتشفوا تقنية لتحسين المواد المستخدمة في نظارات الواقع المعزز. تحسين السطوع وتوسيع مجال الرؤية هما مشكلتان طويلتا الأمد تساعد هذه الطريقة على حلهما، وكلاهما أساسي لجعل الواقع المعزز أكثر فائدة وإغمارًا.

استخدام E6M في هذه المواد مكن العلماء من تقليل التأثيرات البصرية غير المرغوبة مثل الضبابية والحفاظ على رقة الشاشة، مع زيادة تعديل معامل الانكسار، أي الطريقة الأساسية التي يمر بها الضوء عبر المادة. النتيجة هي مادة أكثر فعالية، أخف وزنًا، أرق، تزيد من صغر وكفاءة نظارات الواقع المعزز. وهذا يقربنا خطوة واحدة من أجهزة الواقع المعزز ذات الشاشات الأكثر سطوعًا ووضوحًا والتي تبدو أكثر طبيعية عند ارتدائها.

قد يفتح هذا الاختراق الباب أمام منتجات واقع معزز أكثر عملية وسهلة الاستخدام في صناعات مثل الترفيه، الرعاية الصحية، والتعليم. ومع تصغير حجم نظارات الواقع المعزز وزيادة فعاليتها، تصبح أكثر راحة وسهلة في الاستخدام اليومي، مما يخلق فرصًا جديدة لكيفية تفاعلنا مع العالم الرقمي في الوقت الحقيقي.

“يظهر عملنا تحسينًا كبيرًا في الأداء البصري للبوليمرات النانوية الهولوجرافية، مما قد يغيّر تصميم أجهزة الواقع المعزز. تحقيق كفاءة انحراف عالية مع سمك قليل يضع الأساس لشاشات واقع معزز أرق، أخف، وأكثر كفاءة.”

– البروفيسور هاي-يان بنغ، أحد مؤلفي الدراسة 

ميتا أوريون

أبحاث مثل هذه وغيرها ألهمت العديد من المنتجات. أحدها هو بالتأكيد Meta Orion. في أواخر سبتمبر من هذا العام، Meta (META ) قدمت أوريون، التي كانت تُسمى سابقًا Project Nazare، والتي، وفقًا للشركة، هي أكثر زوج من نظارات الواقع المعزز تقدمًا تم صنعه على الإطلاق. الحل هو اختراق، لأنه يمتاز بمظهر وإحساس نظارة عادية لكنه يأتي مع قدرات غامرة للواقع المعزز. 

يتضمن إطار عمل أوريون المساعد الذكي من ميتا، Smart Companion، مما يتيح للمستخدمين الحصول على مساعدة مدعومة بالذكاء الاصطناعي للمهام الروتينية عبر طلبات صوتية وإيماءات. تساعد الطبقات الفوقية في الوقت الحقيقي على النظارات في الأنشطة اليومية، مثل قراءة الخرائط، تلقي الإشعارات، وحتى التفاعل مع محتوى رقمي غامر. يوفر واجهة سهلة الاستخدام تجمع بسلاسة بين العالمين الحقيقي والافتراضي بفضل عدساته المتطورة والخفيفة.

مع أوريون، تأمل ميتا في إعادة اختراع التكنولوجيا الشخصية من خلال نقلها إلى ما وراء الهواتف الذكية وإلى عالم تجارب الواقع المعزز بدون أيدي.

وفقًا لزوكربيرغ، تم تطوير أوريون خلال السنوات العشر الأخيرة، وعلى الرغم من وعده، لا يزال نموذجًا أوليًا دون طريقة واضحة (على الأقل حتى الآن!) ليصبح منتجًا يدرّ أرباحًا. لا يزال الجهاز يحتاج إلى سوار معصم ووحدة حوسبة لاسلكية لتعمل، وبسعر 10,000 دولار لكل وحدة، من الواضح أن ميتا لا تزال أمامها مسافة طويلة قبل طرحه للجمهور.

راي-بان ميتا

بينما لا يزال أوريون بعيدًا عن الإطلاق، يمكن للأفراد الذين يرغبون في اختبار تقنية النظارات الذكية من ميتا تجربة راي-بان ميتا.

تكلفة زوج عادي من نظارات راي-بان ميتا لا تتجاوز 299 دولارًا وتوفر تجربة مستخدم أفضل بكثير من العديد من أجهزة الواقع الافتراضي المتوفرة في السوق اليوم. مع أوريون، يمكن للمستخدمين الاتصال بالسحابة وهواتفهم بسهولة، بفضل قدرات راي-بان ميتا الواسعة، بما في ذلك الكاميرات، الميكروفونات، السماعات، المستشعرات، ونموذج اللغة الضخم (LLM) الموجود على الجهاز.

زوج آخر من نظارات الواقع المعزز حظي باهتمام كبير وهو Snap‘s Spectacles 3 (SNAP ). على الرغم من أن Spectacles 3 وراي-بان ميتا تتشابهان في عدة جوانب، فقد حظيت راي-بان ميتا بقبول أعلى بفضل تحسين قدراتها الذكية، وتكاملها الأفضل مع نظام ميتا، وتصميمها الأكثر تطورًا.

تعكس نظارات راي-بان ميتا الذكية قدرة ميتا على الاستفادة من الدروس المستفادة من الإصدارات السابقة للمنتجات المنافسة، مثل بوز وSpectacles من Snap. على الرغم من أن Snap جذبت الانتباه بفضل تسويقها الذكي وتصاميمها الرائعة، إلا أنها لم تستفد من ذلك بشكل كامل. فنجاح Snap المبكر مع Spectacles تلاشى سريعًا بسبب نقص الابتكار. بالمثل، كانت نظارات بوز الصوتية مفيدة لكنها افتقرت إلى العناصر البصرية والغامرة اللازمة لترك انطباع دائم.

انقر هنا للحصول على قائمة بأفضل أسهم الواقع الافتراضي/الواقع المعزز.

Meta

مع ارتفاع إيراداته بنسبة 16٪، سجلت ميتا إيرادات قدرها 134.9 مليار دولار في عام 2024، مدفوعة بزيادة بنسبة 28٪ على أساس سنوي في مرات ظهور الإعلانات. جاء ذلك رغم انخفاض متوسط سعر الإعلان بنسبة 9٪. وقد ثبت أن الربع الرابع، على وجه الخصوص، كان نجاحًا قويًا لميتا، حيث ارتفعت إيرادات الشركة إلى 40.11 مليار دولار، بزيادة 25٪ على أساس سنوي.

عامل آخر ساهم في مصلحة ميتا هو سعر الصرف، حيث كان من الممكن أن تكون إيراداتها أقل بـ 374 مليون دولار إذا ظل سعر الصرف ثابتًا.

بالإضافة إلى نمو الإيرادات، أدارت ميتا تكاليفها بفعالية. ارتفعت إجمالي التكاليف والنفقات بنسبة 1٪ إلى 88.15 مليار دولار في عام 2023. تكبدت ميتا نفقات إعادة هيكلة بقيمة 3.45 مليار دولار أثناء تبسيط عملياتها من خلال التسريحات وتوحيد مراكز البيانات. كما أعادت شراء أسهم بقيمة 20.03 مليار دولار، مما يُظهر التزامها بالمساهمين ورؤيتها طويلة الأجل لمنتجات واقع معزز أكثر عملية وسهلة الاستخدام في صناعات مثل الترفيه، الرعاية الصحية، والتعليم.

من المثير للإعجاب أن ميتا لم تزد فقط إيراداتها بل سيطرت أيضًا على نفقاتها بكفاءة. في عام 2023، ارتفعت إجمالي النفقات والتكاليف بنسبة 1٪ إلى 88.15 مليار دولار.

علاوة على ذلك، تكبدت ميتا نفقات إعادة هيكلة بقيمة 3.45 مليار دولار أثناء تبسيط عملياتها من خلال التسريحات وتوحيد مراكز البيانات. كما أعادت شراء أسهم بقيمة 20.03 مليار دولار، مما يُظهر التزامها بالمساهمين ورؤيتها طويلة الأجل.

من جانب النفقات، أنفقت ميتا 28.1 مليار دولار على الاستثمارات الرأسمالية الاستراتيجية في عام 2023. أولت الشركة أولوية لتوسيع البنية التحتية للذكاء الاصطناعي، Reality Labs، ومشاريع طويلة الأجل الأخرى. الآن، تخطط ميتا للاستثمار أكثر في الخوادم، أجهزة الذكاء الاصطناعي، ومراكز البيانات في عام 2024 بينما يطور قسم Reality Labs منتجات AR/VR ويقود أبحاث الذكاء الاصطناعي الطلب على البنية التحتية.

الخلاصة

في الختام، ينتشر الواقع المعزز بسرعة في مجالات الرعاية الصحية، التعليم، والترفيه. بفضل التقدم في علم البصريات والبحوث الابتكارية، من المتوقع أن ينمو سوق الواقع المعزز مع تزايد عملية هذه التقنية. تجعل الشاشات المدمجة عالية الدقة والشاشات المرنة للواقع المعزز الأجهزة أكثر ملاءمة للمستخدم، خفيفة الوزن، وعملية للاستخدام اليومي. ستغير هذه التقنيات طريقة تفاعلنا مع العالم الرقمي، وتخلق تجارب غامرة جديدة في المساحات المهنية والشخصية.

انقر هنا للحصول على قائمة بأهم الشركات المبتكرة التي تعيد تعريف مجال الواقع المعزز/الواقع الافتراضي.