واقعیت مجازی و واقعیت افزوده در نقشه برداری (قسمت1)

مقدمه

در دو دهه اخیر، فناوری‌های نوین به سرعت در حال تغییر و تحول در دنیای نقشه برداری هستند و واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) از جمله مهم‌ترین این پیشرفت‌ها به شمار می‌روند. این فناوری‌ها نه تنها دقت و کارایی نقشه‌برداران را افزایش می‌دهند، بلکه امکانات جدیدی برای تعامل با محیط کار فراهم می‌کنند. واقعیت افزوده در نقشه برداری اطلاعات دیجیتال را بر روی دنیای واقعی نمایش می‌دهد، در حالی که واقعیت مجازی در نقشه برداری محیطی کاملاً مجازی را ایجاد می‌کند. این دو فناوری به‌طور مستقیم بر روند انجام وظایف نقشه برداری تأثیر می‌گذارند و به نقشه برداران کمک می‌کنند تا به‌طور مؤثرتری با پروژه‌های خود تعامل داشته باشند.

واقعیت افزوده (AR) به نقشه‌برداران این امکان را می‌دهد که داده‌های دیجیتال، از جمله نقشه‌ها و مدل‌های سه‌بعدی، را به صورت همزمان با دنیای واقعی مشاهده کنند. این قابلیت به خصوص در بررسی وضعیت پروژه‌ها، مشاهده تغییرات محیطی، و به‌روزرسانی داده‌ها در زمان واقعی بسیار مفید است. از طرف دیگر، واقعیت مجازی (VR) به نقشه‌برداران این امکان را می‌دهد که وارد یک محیط کاملاً مجازی شوند که اطلاعات و مدل‌های دیجیتال به صورت کامل و دقیق در آن وجود دارند. این ویژگی برای تحلیل داده‌ها و برنامه‌ریزی پروژه‌های پیچیده بسیار مفید است، زیرا نقشه‌بردار می‌تواند بدون نیاز به حضور فیزیکی در محل، محیط‌های مختلف را شبیه‌سازی و بررسی کند.

همچنین، با ظهور فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند اسکن لیزری و استفاده از ماهواره‌های GNSS، نقشه‌برداران قادر به جمع‌آوری داده‌های دقیق‌تر و به‌روزتری هستند. این پیشرفت‌ها به سرعت در حال تبدیل شدن به ابزارهای اصلی در کار روزمره نقشه‌برداران هستند. اما چالش بزرگ در این راستا، تنها به‌روزرسانی سخت‌افزارها نیست، بلکه نرم‌افزارهای مربوطه نیز باید به‌طور همزمان به‌روز شوند تا با این تحولات هماهنگ باشند. پیچیدگی‌های این نرم‌افزارها، نیاز به مهارت‌های جدید و آموزش‌های تخصصی را بیشتر کرده است.

در این مقاله به بررسی مزایای AR و VR در نقشه‌برداری، آخرین دستاوردهای این فناوری‌ها، و چالش‌هایی که در مسیر پذیرش آن‌ها وجود دارد، پرداخته خواهد شد. همچنین به کاربردهای آینده این فناوری‌ها در نقشه‌برداری و نحوه تحول این حوزه در سال‌های آینده خواهیم پرداخت.

فهم واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) در نقشه‌برداری

واقعیت افزود‌ه (AR) و واقعیت مجاز‌ی (VR) دو فناوری غوطه‌ور هستند که به طور قابل توجهی در حال تغییر دنیای نقشه‌برداری می‌باشند. هر یک از این فناوری‌ها ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند که آن‌ها را برای کاربردهای مختلف در نقشه‌برداری مفید می‌سازد. در حالی که AR اطلاعات دیجیتال را بر روی دنیای واقعی نمایش می‌دهد، VR یک محیط کاملاً مجازی ایجاد می‌کند. هر دو فناوری پتانسیل انقلابی کردن روش‌های نقشه‌برداری را دارند و می‌توانند به نقشه‌برداران کمک کنند تا سایت‌های خود را بهتر درک کنند، تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرند و ارتباطات مؤثرتری با مشتریان و ذینفعان برقرار کنند.

واقعیت افزوده در نقشه برداری

واقعیت افزوده (AR) یک فناوری است که به نقشه‌برداران این امکان را می‌دهد تا اطلاعات مربوط به یک سایت، مانند مرزهای املاک، داده‌های ارتفاعی و سایر جزئیات مهم را بر روی دنیای واقعی نمایش دهند. این فناوری به سادگی با استفاده از گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها یا عینک‌های مخصوص AR قابل دسترسی است. تنها کاری که باید انجام دهند این است که دستگاه را به سمت سایت نشانه‌گیری کنند تا اطلاعات دیجیتال به طور هم‌زمان بر روی محیط واقعی ظاهر شود. این روش می‌تواند به نقشه‌برداران کمک کند تا سایت را بهتر درک کرده و تصمیمات دقیق‌تری برای پروژه‌های خود اتخاذ کنند.

ویژگی‌های منحصر به فرد واقعیت افزوده (AR) آن را به ابزاری ارزشمند در بسیاری از حوزه‌ها از جمله نقشه برداری تبدیل کرده است. در اینجا، به تفصیل ویژگی‌های کلیدی AR و کاربردهای آن در نقشه برداری پرداخته می‌شود:

1. بر اساس مکان‌های واقعی

واقعیت افزوده (AR) به طور عمده بر اساس مکان‌های فیزیکی واقعی عمل می‌کند. به عبارت دیگر، اطلاعات مجازی که از طریق AR نمایش داده می‌شود، به محیط فیزیکی اطراف کاربر مرتبط است. این ویژگی به نقشه‌برداران این امکان را می‌دهد که داده‌های دیجیتال و مدل‌های سه‌بعدی را مستقیماً بر روی نقشه‌های واقعی و یا مدل‌های زمین‌شناسی قرار دهند. این قابلیت می‌تواند در انجام پروژه‌های مختلف مانند تحلیل‌های ساخت‌وساز، ارزیابی وضعیت محیط زیست و بازدیدهای میدانی کاربرد بسیاری داشته باشد.

2. محیط باز و نیمه‌فراگیر

در مقایسه با واقعیت مجازی (V‌R)، AR محیطی بازتر و کمتر فراگیر دارد. واقعیت مجازی معمولاً به صورت یک محیط کاملاً بسته و ایزوله عمل می‌کند که نیازمند استفاده از تجهیزات خاص مانند هدست‌های VR است. در حالی که AR از طریق دستگاه‌هایی مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و عینک‌های هوشمند قابل استفاده است و محیط کاربر را به عنوان یک زمینه اصلی در نظر می‌گیرد. این ویژگی AR باعث می‌شود که تجربه استفاده از آن برای کاربر راحت‌تر و طبیعی‌تر باشد.

3. کنترل محیط توسط کاربر

یکی از ویژگی‌های مهم AR این است که کاربر کنترل بیشتری بر محیط دارد. برخلاف VR که تمام محیط به طور کامل توسط سیستم ایجاد می‌شود، در AR، کاربر قادر است تا اطلاعات و تصاویر دیجیتال را به طور دلخواه بر روی محیط واقعی مشاهده و تنظیم کند. این قابلیت به‌ویژه در هنگام انجام پروژه‌های نقشه برداری مفید است زیرا نقشه‌بردار می‌تواند به راحتی داده‌ها و مدل‌ها را بر اساس نیاز خود مشاهده و ارزیابی کند.

4. ترکیب عناصر و تجربیات مجازی با دنیای واقعی

واقعیت افزوده AR به معنای واقعی کلمه دنیای واقعی را با دنیای دیجیتال ترکیب می‌کند. این ویژگی به نقشه‌برداران کمک می‌کند تا مدل‌های سه‌بعدی، نقشه‌ها و اطلاعات اضافی را در موقعیت‌های واقعی محیط قرار دهند. به عنوان مثال، زمانی که یک نقشه‌بردار در حال بررسی یک زمین است، می‌تواند نقشه‌ای از زیرساخت‌ها، مکان‌های دقیق ویژگی‌ها و اطلاعات اضافی در مورد پروژه را به‌طور همزمان مشاهده کند. این اطلاعات به شکل مجازی به دنیای واقعی افزوده می‌شود و به وی امکان می‌دهد تا ارزیابی دقیق‌تری از وضعیت موجود داشته باشد.

5. دسترس‌پذیر از طریق دستگاه‌های معمولی

یکی از مزایای بزرگ AR این است که تجربیات آن از طریق دستگاه‌های رایج و شناخته‌شده در دسترس است. برخلاف VR که نیاز به تجهیزات پیشرفته‌ای مانند هدست‌ها و تجهیزات جانبی دارد، AR می‌تواند از طریق گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، کامپیوترها و حتی عینک‌های هوشمند استفاده شود. این ویژگی باعث می‌شود که AR به عنوان یک ابزار ساده و مقرون به صرفه در بسیاری از حوزه‌ها از جمله نقشه برداری مورد استفاده قرار گیرد. نقشه‌برداران می‌توانند به راحتی از دستگاه‌های خود برای مشاهده داده‌های AR استفاده کنند و نیازی به تجهیزات پیچیده ندارند.

6. مفید برای تجسم و ارزیابی محصولات

واقعیت افزوده در تجسم و ارزیابی محصولات، به‌ویژه در صنایع ساخت‌وساز و طراحی، کاربرد بسیار زیادی دارد. در نقشه‌برداری، AR می‌تواند به نقشه برداران کمک کند تا طرح‌های اولیه یا مدل‌های سه‌بعدی از پروژه‌ها را در دنیای واقعی مشاهده کنند. این ویژگی به آنان این امکان را می‌دهد که مشکلات احتمالی را پیش از شروع به‌طور فیزیکی شبیه‌سازی کنند و تصمیمات بهتری در مورد طراحی و مکان‌یابی پروژه‌ها بگیرند. علاوه بر این، AR می‌تواند در ارزیابی مواد و تجهیزات مورد نیاز برای پروژه‌های مختلف نیز مفید باشد.

7. قانون کلی صنعت: 75٪ واقعیت واقعی و 25٪ مجازی

در AR، معمولاً 75٪ از تجربه مربوط به دنیای واقعی است و 25٪ از آن به دنیای مجازی اختصاص دارد. این نسبت نشان‌دهنده تجربه تعاملی است که AR به کاربر می‌دهد. در این فناوری، اطلاعات مجازی به‌گونه‌ای نمایش داده می‌شود که به نظر می‌رسد به‌طور طبیعی در محیط واقعی گنجانده شده‌اند. این ترکیب واقعیت و مجازیت، یک تجربه جذاب و کاربردی برای نقشه‌برداران فراهم می‌آورد که به آن‌ها امکان می‌دهد تا تصمیم‌گیری‌های بهتری در مراحل مختلف پروژه‌های خود داشته باشند.

به طور کلی، واقعیت افزوده به عنوان یک فناوری نوآورانه، امکانات گسترده‌ای برای نقشه‌برداران فراهم می‌آورد که می‌تواند بهبود‌های زیادی در دقت، کارایی و سرعت انجام پروژه‌ها ایجاد کند.

با این ویژگی‌ها، AR می‌تواند به نقشه‌برداران کمک کند تا سایت‌ها را به شکلی جامع‌تر و دقیق‌تر درک کنند و تصمیمات بهتری برای پروژه‌های خود اتخاذ نمایند.

واقعیت مجازی در نقشه برداری

وا‌قعیت مجازی (VR) یک دنیای کاملاً مجازی ایجاد می‌کند که برای تجربه آن نیاز به دستگاه‌های خاصی مانند هدست‌ها یا عینک‌های تخصصی است. این فناوری به نقشه‌برداران این امکان را می‌دهد که مدل‌های مجازی از سایت‌ها را طراحی کرده و آن‌ها را در محیطی غوطه‌ور مشاهده کنند. با استفاده از VR، نقشه‌برداران می‌توانند سایت‌ها را در نمای 360 درجه مشاهده کنند که این امکان را فراهم می‌آورد تا جزئیات دقیق‌تر و احساس بهتری از چیدمان و ویژگی‌های سایت نسبت به نقشه‌های 2D سنتی بدست آورند. این قابلیت به ویژه برای اهداف برنامه‌ریزی و طراحی بسیار مفید است.

ویژگی‌های منحصر به فرد واقعیت مجازی (VR) به آن اجازه می‌دهد تا تجربه‌ای کاملاً متفاوت و متفاوت از دنیای واقعی برای کاربران فراهم آورد. این ویژگی‌ها در بسیاری از حوزه‌ها از جمله نقشه برداری، آموزش، طراحی، و شبیه‌سازی به‌طور گسترده‌ای کاربرد دارند. در اینجا به تفصیل ویژگی‌های اصلی VR پرداخته می‌شود:

1. جهان مجازی ایجاد شده توسط کامپیوتر

واقعیت مجازی (VR) به کاربران یک دنیای کاملاً مجازی و دیجیتالی ارائه می‌دهد که توسط کامپیوترها و برنامه‌نویسی ایجاد می‌شود. این دنیا می‌تواند محیط‌هایی شبیه به دنیای واقعی یا حتی دنیای خیالی و تخیلی باشد. به این ترتیب، کاربران به محیط‌هایی وارد می‌شوند که هیچ‌گاه در دنیای فیزیکی وجود ندارند و می‌توانند در آن‌ها حرکت کرده، تعامل داشته و تجربیاتی جدید کسب کنند. در نقشه برداری، VR می‌تواند برای شبیه‌سازی محیط‌های مختلف یا ارزیابی پروژه‌های ساختمانی کاربرد داشته باشد، زیرا می‌توان از آن برای نمایش مدل‌های سه‌بعدی نقشه‌ها و زیرساخت‌ها استفاده کرد.

2. محیط بسته و کاملاً فراگیر

یکی از ویژگی‌های برجسته VR این است که به طور کامل کاربر را در یک محیط بسته و فراگیر غوطه‌ور می‌کند. برخلاف واقعیت افزوده (AR) که محیط واقعی را حفظ می‌کند و اطلاعات دیجیتال را بر روی آن نمایش می‌دهد، V‌R یک دنیای مجازی و کاملاً بسته را ایجاد می‌کند که کاربر هیچ ارتباطی با دنیای واقعی ندارد. این محیط فراگیر به وسیله هدست‌های VR و تجهیزات خاص ایجاد می‌شود که باعث می‌شود کاربر به‌طور کامل در دنیای مجازی محصور شود و تجربه‌ای بسیار واقعی از محیط‌های خیالی یا شبیه‌سازی‌شده بدست آورد.

3. نیاز به دستگاه خاص

برای تجربه واقعیت مجازی (VR)، کاربران به دستگاه‌های خاصی نیاز دارند. رایج‌ترین این دستگاه‌ها هدست‌های VR هستند که با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته نمایشگر و حسگرهای حرکتی، تجربه‌ای غوطه‌ور و تعاملی ایجاد می‌کنند. این دستگاه‌ها به‌طور معمول دارای صفحه‌نمایش‌هایی هستند که در مقابل چشم قرار می‌گیرند و به کاربر این امکان را می‌دهند که محیط مجازی را مشاهده کند. علاوه بر این، برای تعامل با محیط مجازی، معمولاً از کنترلرهای دستی یا دستگاه‌های دیگری مانند دستکش‌های ویژه VR استفاده می‌شود.

4. محدودیت‌های برنامه‌نویسی و توان کامپیوتر

در حالی که VR تجربه‌ای پیشرفته و جذاب را ارائه می‌دهد، محدودیت‌هایی نیز در زمینه برنامه‌نویسی و توان پردازشی کامپیوترها وجود دارد. به دلیل نیاز به شبیه‌سازی دنیای مجازی با دقت بالا، ایجاد یک تجربه VR روان و بدون تأخیر مستلزم استفاده از سخت‌افزار قدرتمند و برنامه‌نویسی پیشرفته است. این محدودیت‌ها می‌توانند تأثیراتی بر کیفیت تجربه و قابلیت‌های تعامل با محیط مجازی داشته باشند، به‌ویژه اگر سخت‌افزار یا نرم‌افزار نتوانند سرعت و دقت لازم را فراهم کنند. بنابراین، برای داشتن تجربه‌ای بدون مشکل، نیاز به به‌روزرسانی‌های مداوم در زمینه سخت‌افزار و نرم‌افزار است.

5. محیط‌های خیالی

تجربه واقعیت مجازی می‌تواند به‌طور کامل در محیط‌هایی خیالی یا فانتزی اتفاق بیفتد. برخلاف واقعیت افزوده که بیشتر اطلاعات را بر روی دنیای واقعی و محیط‌های موجود در آن نمایش می‌دهد، VR به کاربران اجازه می‌دهد تا در مکان‌هایی قرار گیرند که حتی از لحاظ فیزیکی نیز وجود ندارند. این محیط‌های خیالی می‌توانند به شکلی کاملاً منحصر به فرد و خلاقانه طراحی شوند، از جمله شبیه‌سازی‌های محیط‌های طبیعی، طراحی‌های شهری، یا حتی فضاهای فضایی. در نقشه‌برداری و طراحی شهری، این ویژگی به طراحان و مهندسان این امکان را می‌دهد که مدل‌های سه بعدی را شبیه‌سازی کنند و نحوه تعامل آن‌ها را با دنیای واقعی بررسی کنند.

اگر به مدل‌سازی‌های سه بعدی علاقه‌مند هستید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله زیر را مطالعه کنید.

6. سفر و تجربه مکان‌های واقعی و خیالی

یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های VR این است که کاربران می‌توانند به مکان‌های واقعی و خیالی سفر کنند و آن‌ها را تجربه کنند. در دنیای واقعیت مجازی، مکان‌هایی که در دنیای واقعی نمی‌توان به آن‌ها دسترسی داشت، در دسترس قرار می‌گیرند. این می‌تواند شامل مکان‌هایی باشد که از نظر جغرافیایی دور هستند یا حتی محیط‌هایی باشد که در دنیای واقعی وجود ندارند. این ویژگی به‌ویژه در آموزش و شبیه‌سازی‌های نقشه‌برداری بسیار مفید است، زیرا افراد می‌توانند به‌طور مجازی به مکان‌های مختلف سفر کنند و از نزدیک با محیط‌های مختلف آشنا شوند.

7. امکان تجربه‌هایی که در دنیای واقعی ممکن نیست

یکی از بزرگ‌ترین مزایای VR این است که به کاربران اجازه می‌دهد تا تجربیاتی داشته باشند که در دنیای واقعی ممکن نیستند. برای مثال، در دنیای مجازی، افراد می‌توانند به محیط‌های ناشناخته یا خطرناک سفر کنند، بدون اینکه نگرانی از آسیب دیدن یا به خطر افتادن وجود داشته باشد. در نقشه‌برداری، این ویژگی می‌تواند به‌ویژه در شبیه‌سازی موقعیت‌های خطرناک یا دشوار مفید باشد که دسترسی به آن‌ها در دنیای واقعی ممکن نیست یا خطرناک است. این نوع شبیه‌سازی‌ها به نقشه‌برداران و مهندسان این امکان را می‌دهد که مهارت‌های خود را بدون تهدیدهای دنیای واقعی تمرین کنند.

8. قانون کلی صنعت: 75٪ واقعیت مجازی و 25٪ واقعیت واقعی

در بسیاری از تجربیات VR، معمولاً 75٪ از محیط و تعاملات موجود در دنیای مجازی است و 25٪ باقی‌مانده ممکن است از دنیای واقعی الهام گرفته شود. این نسبت به‌طور کلی شامل 75٪ واقعیت مجازی و 25٪ واقعیت واقعی است، که این باعث ایجاد تجربه‌ای کاملاً متفاوت و غوطه‌ور می‌شود. در این نوع شبیه‌سازی‌ها، تجربه کاربر بیشتر به سمت دنیای مجازی حرکت می‌کند و واقعیت فیزیکی کمتر وارد تعاملات و محیط می‌شود. این ویژگی، کاربران را قادر می‌سازد تا به‌طور کامل در یک دنیای دیجیتال غوطه‌ور شوند و با محیط و شرایط آن تعامل کنند.

در نتیجه، واقعیت مجازی با ویژگی‌های خاص خود تجربه‌ای کاملاً متفاوت از دنیای واقعی به کاربران ارائه می‌دهد. این ویژگی‌ها به‌ویژه در صنایع مختلف، از جمله نقشه‌برداری، می‌توانند تحولات بزرگی ایجاد کنند و به افزایش دقت، کارایی و قابلیت‌های شبیه‌سازی در این حوزه‌ها کمک کنند.

در مجموع، VR به نقشه‌برداران این امکان را می‌دهد که سایت‌ها و پروژه‌ها را به صورت واقع‌گرایانه‌تری مشاهده کرده و تصمیمات طراحی و برنامه‌ریزی بهتری اتخاذ کنند.

تفاوت‌های اصلی میان واقعیت‌افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) در نحوه تعامل آن‌ها با محیط و کاربردهایشان است. واقعیت مجازی یک محیط کاملاً مجازی و غوطه‌ور ایجاد می‌کند که کاربران را از دنیای واقعی جدا کرده و امکان تجربه مکان‌ها و فضاهای خیالی یا شبیه‌سازی‌شده را فراهم می‌کند. این فناوری به‌ویژه برای شبیه‌سازی‌های پیچیده و بررسی جزئیات فضاهای مجازی مفید است.

در مقابل، واقعیت افزوده اطلاعات دیجیتال را بر روی دنیای واقعی نمایش می‌دهد و محیط اطراف را با لایه‌هایی از داده‌های تعاملی ترکیب می‌کند. این ویژگی آن را به ابزاری موثر برای تجزیه و تحلیل و نمایش اطلاعات مرتبط با محیط واقعی، مانند پروژه‌های طراحی یا نقشه‌برداری، تبدیل می‌کند.

به‌طور کلی، AR برای مشاهده و ارزیابی اطلاعات از محیط واقعی و VR برای تجربه‌های شبیه‌سازی‌شده و طراحی در محیط‌های دیجیتال کاربرد دارد. با پیشرفت این فناوری‌ها، انتظار می‌رود هر دو در دنیای نقشه‌برداری، از طراحی سه‌بعدی تا ارائه مدل‌های بصری، نقش چشمگیری ایفا کنند و تجربه‌های پیشرفته‌تری را در این حوزه به ارمغان بیاورند.

ادامه مقاله در قسمت(2) مطالعه کنید.

منابع

مقاله ای از سایت My Surveying Direct

مقاله ای از سایت gpsworld