فناوری تحول‌آفرین واقعیت مجازی (VR) دنیای جدیدی را برای طراحی محصول و فراتر از آن برای مهندسان باز می‌کند. در ادامه به چگونگی کارکرد آن و نحوه شروع استفاده از آن می‌پردازیم.
این فناوری شگفت‌انگیز در چند دهه گذشته در زمینه تحقیق و توسعه پیشرفت زیادی داشته است. امروزه کاربران می‌توانند یک نمایشگر را روی سر ببندند که به آن HMD میگویند و وارد دنیای مجازی شوند. این به طرز شگفت‌انگیزی واقع‌گرایانه یا به طرز فانتزی غیرمعمول به نظر می‌رسد. امکانات واقعیت مجازی بسیار گسترده است، اما در حال حاضر به عنوان یک ابزار عملی و چندمنظوره برای متخصصان مهندسی و تولید ثابت شده است.
همچنین بخوانید : بینایی ماشین چیست؟
واقعیت مجازی (VR) چیست؟
واقعیت مجازی از دو قطب تشکیل شده است، یکی از قطب ها “مجازی سازی” است و در قطب دیگر “واقعیت” قرار دارد و این دو قطب با فناوری واقعیت افزوده (AR) به هم متصل می‌شوند. VR ترکیب تصویری از دنیای واقعی و تصاویر مجازی از محتوای موردنظر به طور هم‌زمان است.
همچنین بخوانید : واقعیت افزوده و جایگاه آن در مهندسی
VR کاربر را در یک دنیای شبیه‌سازی‌شده و تولید شده توسط کامپیوتر غوطه‌ور می‌کند. کامپیوتر به یک نمایشگر سر (HMD) متصل است، که یک هدست ویژه با دو صفحه نمایش است که هر کدام برای یک چشم است . هر صفحه نمایش دیدی شبیه به دید واقعی با چشم را در دنیای شبیه سازی شده ایجاد می کند.
یک HMD با کیفیت بالا با ساخت محیط مجازی می تواند کاربر را متقاعد کند که او واقعاً در یک مکان دیگر است. ژانر بازی‌های VR ترسناک این موضوع را به خوبی نشان می‌دهد. شما می‌توانید کلیپ هایی را ببینید که بازیکنان وقتی بازی شروع می‌شود و احساس می‌کنند که واقعاً در آنجا هستند، هدست‌های خود را از سرشان می‌کشند.
چگونه کاربران با یک دنیای مجازی تعامل دارند؟
بیشتر برنامه‌های VR با یک یا دو کنترلر دستی که کاربر در دست دارد کنترل می‌شوند و حرکت این کنترلرها ردیابی می‌شود. اغلب در VR با یک پرتو شبیه لیزر که می‌تواند به عناصر در دنیای VR اشاره کند، نمایش داده می‌شود. برای حرکت در دنیای مجازی، دو روش رایج وجود دارد: کاربران یا دکمه‌ای را روی کنترلر فشار می‌دهند تا به جلو راه بروند. یا یک کلیک می‌کنند تا به نقطه جدیدی منتقل شوند.
برخی از هدست‌های VR حرکات چشم و دست کاربر را ردیابی می‌کنند و از نگاه‌ها و حرکات برای تعامل با برنامه استفاده می‌کنند. حتی برای ایجاد تجربه‌ای عمیق تر، تردمیل‌های چندجهته به کاربران اجازه می‌دهند تا به صورت فیزیکی در محیط مجازی راه بروند.
هیچ‌یک از این روش های کنترل به عنوان یک استاندارد واضح شناخته نشده‌اند. بنابراین رابط کاربری واقعیت مجازی احتمالاً به همراه سخت‌افزار و نرم‌افزار VR به تکامل خود ادامه خواهد داد.
مهندسان چگونه از واقعیت مجازی استفاده می‌کنند؟
مهندسان می‌توانند از واقعیت مجازی برای نزدیک شدن و تعامل با طراحی‌های خود استفاده کنند. به جای چرخاندن یک مدل سه‌بعدی در یک برنامه CAD، مهندسان می‌توانند با یک هدست VR همان مدل را در یک دنیای مجازی ببینند. آن‌ها می‌توانند دور آن بگردند تا از زوایای مختلف و در اندازه واقعی آن را ببینند. آن‌ها حتی می‌توانند قسمت‌هایی را پنهان کنند ، مونتاژ را از هم باز کنند یا نما های مقطعی را بررسی کنند.
هدست‌های واقعیت مجازی با ردیابی چشم به مهندسان این امکان را می‌دهند که ارزیابی کنند کاربران چگونه با یک طراحی تعامل خواهند داشت. به عنوان مثال، مهندسانی که در حال طراحی چیدمان کابین یک هواپیما هستند، می‌توانند بفهمند که چشم‌های خلبان بیشتر به کدام نقاط جلب می‌شود و طراحی را بر این اساس بهینه‌سازی کنند. به همین ترتیب، واقعیت مجازی می‌تواند به طراحان کمک کند تا ارگونومی یک ماشین را بهینه کنند، زیرا نشان می‌دهد که کاربران آزمایشی چگونه با مدل مجازی تعامل می‌کنند.
واقعیت مجازی همچنین می‌تواند به عنوان یک فضای مجازی برای جلسات مشترک طراحی عمل کند. مهندسان از هر نقطه‌ای از جهان می‌توانند هدست را به سر بگذارند و به همکاران خود بپیوندند تا یک مدل را بررسی کنند، بدون نیاز به پروازهای طولانی.
همین ایده در صنعت معماری و AEC برای قدم زدن در ساختمان‌های مجازی استفاده می‌شود. معماران، مهندسان، مشتریان و سایر ذینفعان می‌توانند از VR برای درک دقیق فضای یک طراحی قبل از ساخت آن استفاده کنند. این یک جهش بزرگتر از بررسی نقشه‌ها و رندرهای معماری است.
همچنین بخوانید: هوش مصنوعی در کنترل کیفیت
چگونه مهندسان می‌توانند با واقعیت مجازی شروع کنند
برای ورود به دنیای واقعیت مجازی، به یک هدست VR نیاز دارید، اما گزینه‌های زیادی برای انتخاب وجود دارد. این گزینه‌ها از محصولات هدف‌گذاری شده برای مصرف‌کننده با قیمت چند صد دلار تا هدست‌های VR سازمانی که وضوح و پاسخگویی بهتری ارائه می‌دهند و قیمت آن‌ها به هزاران دلار می‌رسد، متغیر هستند. برخی از هدست های VR کامپیوتر های مستقل با پردازنده‌های داخلی هستند، در حالی که برخی دیگر به یک ایستگاه کاری مهندسی با GPU متصل می‌شوند.
نرم‌افزارهای زیادی برای کاربران مهندسی واقعیت مجازی وجود دارد. برخی از برنامه‌های CAD به طور مستقیم از VR پشتیبانی می‌کنند و به طراحان این امکان را می‌دهند که به راحتی به نمای مجازی مدل‌های خود سوئیچ کنند. نرم‌افزارهای دیگر برای بررسی‌های طراحی VR با ویژگی‌های تعاملی و نشانه گذاری طراحی شده‌اند. نرم‌افزارهای موتور بازی، که گاهی به آن‌ها نرم‌افزار سه بعدی بلادرنگ گفته می‌شود، می‌توانند برای توسعه تجربیات سفارشی VR با استفاده از مدل‌های CAD موجود استفاده شوند.
همچنین بخوانید : معرفی انواع نرم افزار های مدل سازی سه بعدی
اگرچه برای شروع با VR هزینه اولیه وجود دارد—هم در قیمت هدست‌های VR و نرم‌افزار و هم در منحنی یادگیری برای کاربران—برای بسیاری از مهندسان، این هزینه به خوبی ارزشش را دارد. واقعیت مجازی راهی بی‌نظیر برای تجسم و بهینه‌سازی یک طراحی ارائه می‌دهد و به این ترتیب به بخشی جدایی‌ناپذیر از بسیاری از جریان‌های کاری مهندسی تبدیل شده است.