أُطلقت تقنيات الواقعين الافتراضي والمعزز للمستخدمين بشكل تجاري قبل بضعة أعوام، لكنها كانت تجارب بدائية رغم درجة الانغماس الكبيرة التي تقدمها، وذلك بسبب عدم نضوج التقنيات المستخدمة فيها. وحضرت «الشرق الأوسط» جلسة رقمية مع مارك زوكربيرغ، مؤسس «ميتا»، ومايكل أبراش، كبير علماء مختبرات تطوير تقنيات الواقع الافتراضي، اسمها «داخل المختبر» (Inside the Lab)، تحدثا فيها عن متطلبات بناء شاشات الجيل التالي للواقعين الافتراضي والمعزز تماثل دقة وواقعية العالم الفعلي، وكيفية حل مشاكل تقنية متعلقة بكيفية إدراكنا للأشياء، وكيفية معالجة أعيننا للإشارات البصرية وترجمة عقولنا لها.
- محاكاة الواقع
يرى مارك زوكربيرغ، أن مجرد مشاهدة صورة تبدو واقعية ليس كافياً للإحساس بشعور المحاكاة، حيث نحتاج أيضاً إلى وجود كل الإشارات البصرية الأخرى، وهي مشكلة أكثر تعقيداً من مجرد عرض صورة تبدو واقعية على شاشة كومبيوتر أو تلفزيون، ونحتاج إلى استخدام شاشات مجسمة لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد، وعرض الأشياء، وتركيز العينين على أبعاد مختلفة، وهو أمر مختلف عن الشاشة أو العروض التقليدية التي نحتاج فيها إلى التركيز على عُمق واحد فقط. ونحتاج أيضاً إلى شاشات يمكنها تغطية زاوية أكثر اتساعاً من مجال الرؤية بدرجة أكبر من الشاشات التقليدية.
ولخص الفريق التحديات أمام الحصول على تجربة مميزة وواقعية للواقعين الافتراضي والمعزز بضرورة وجود شاشة عريضة تستطيع تغيير التركيز والغباشة للعناصر المختلفة حسب النظر، وشدة الإضاءة والألوان، وتتبع حركة دقيق وفائق السرعة، إلى جانب ضرورة تقديم نظام رسومات فائق السرعة يستطيع العمل لفترة مطولة داخل نظارات خفيفة الوزن وسهلة الارتداء.
وتعمل «ميتا» على حلول عديدة خاصة بنظام الشاشات لتقديم دقة رسومات عالية في نظارات خفيفة الوزن وصغيرة الحجم ذات عمر بطارية مطول وألوان مبهرة. ولاحظ الفريق أن تقنيات النظارات الحالية تشوه الصورة من حيث نوعية العدسات وزوايا العرض، وما يرتبط بذلك من الإعياء للعين جراء الاستخدام المطول، حيث تحاول العين التركيز على عناصر متباعدة على الشاشة التي تعرض الصورة من مسافة ثابتة، الأمر الذي يسبب الإجهاد للعين.
عامل آخر مرتبط هو أن مدى الرؤية في نظارات الواقع الافتراضي أعرض وبزوايا واسعة مقارنة بالشاشات التقليدية للكومبيوتر، الأمر الذي يعني أن كثافة البكسل في البوصة الواحدة ستكون أقل في النظارات، الأمر الذي يعني أن دقة وجودة الصور ستنخفضان في أي منطقة محددة. ودرس فريق الأبحاث دقة النظر وتوصلوا إلى أن أصحاب النظر الصحيح بالكامل يحتاجون إلى دقة تتجاوز «8K» في منظور الرؤية الكامل للحصول على أفضل جودة ممكنة.
- نظارات متطورة
إلا أن الأمر لا يحتاج إلى وجود دقة فائقة في جميع أجزاء المشهد المنظور، بل فقط في المنطقة التي تنظر نحوها العين البشرية، حيث تظهر المناطق الأخرى خارج تركيز العين. يضاف إلى ذلك أن عدد البكسل وحده ليس كافياً، بل يجب رفع جودة البكسل من حيث شدة الإضاءة وتشبع وتباين الألوان.
وطور فريق الأبحاث أول نموذج لنظارات يستطيع عرض الصورة بدقة فائقة غير مسبوقة في نظارات الواقع الافتراضي، تصل كثافتها إلى 60 بكسل للدرجة الواحدة، أي أكثر بنحو 2.5 مرة من نظارات «Quest 2» للواقع الافتراضي، وهي قرابة بضعة أضعاف مما يوجد اليوم.
وحتى لو استطعنا حل مشكلة دقة الشاشات، تبقى مشكلة العُمق وتركيز العين على عنصر ما دون غيره. وتكمن المشكلة في أن العين البشرية تحتوي على عضلات تشد أو ترخي العدسة للتركيز على العناصر القريبة أو البعيدة. إلا أن مشاهدة شاشة مسطحة أمام العين تحتوي على عناصر متباعدة رقمياً من شأنها إرباك العين وتقديم شعور بالانزعاج أو التعب لدى البعض.
يضاف إلى ذلك أن عدسات النظارات الافتراضية الحالية ثابتة ولا تغير من أبعادها. وعملت الشركة على تقديم تقنية ميكانيكية لتغيير موضع العدسات في النظارات المقبلة لمحاكاة أثر ذلك بشكل صحيح أمام عين المستخدم، بحيث يتم تغيير البعد البؤري بشكل آلي وفوري كلما تحركت العين من عنصر لآخر، ويعمل على مستوى الأعماق المختلفة التي تدعمها تقنية البُعد البؤري المتغير بهدف إنتاج صور مستقرة دائماً.
- درجات الألوان
العامل الثالث الذي تعمل عليه الشركة هو تطوير درجات الألوان وتشبعها من خلال تبني تقنية المجال العالي الديناميكي (High Dynamic Range HDR) لتقديم درجات ألوان كبيرة دون تداخل بين الألوان المتجاورة. ولاحظ الفريق أن شدة الإضاءة الخاصة بالتلفزيونات التي تدعم هذه التقنية تتجاوز 10 آلاف شمعة أو «نت» (Nit)، بينما تقدم نظارات الواقع الافتراضي الحالية شدة إضاءة تبلغ 100 شمعة أو «نت»، وذلك بسبب صعوبة تقديم هذه الشدة في حجم صغير خفيف الوزن، ولا يستهلك طاقة كبيرة وبسعر معتدل، إلى جانب الحاجة لتبريد الدارات الداخلية والشاشة بشكل دائم لتخفيف الحرارة الناجمة عن شدة الإضاءة العالية وعدم إزعاج المستخدم خلال جلسات الاستخدام المطولة.
واستخدم فريق العمل إضاءة ليزرية تمر من خلال مرشحات مستقطبة (Polarized) تمرر الضوء الرغوب، وتمنع غير المرغوب منه للحد من تأثير المسافة بين الشاشة والعين. فبدلاً من الانتقال من لوحة التحكم عبر عدسة ثم إلى العين، يتم استقطاب الضوء حتى يتردد ذهاباً وإياباً بين الأسطح العاكسة عدة مرات.
ويمكن استخدام هذه النظارات المقبلة لتشغيل برامج وألعاب الكومبيوترات الشخصية لتقديم تجارب أكثر انغماساً، سواء كانت للعمل أو التواصل مع الآخرين، أو لمشاهدة العروض الحية أو في الألعاب الإلكترونية، خصوصاً في عالم «ميتافيرس» المقبل.
ومن شأن هذه التقنيات تقديم مجالات فنية جديدة غير موجودة حالياً تسمح للمبتكرين والفنانين بتقديم إبداعاتهم للآخرين كما يتصورونها تماماً. التقنيات التي استعرضها الفريق ليست متاحة للبيع حالياً، وهي في مرحلة التطوير في مختبرات «ميتا»، ويعمل الفريق على رفع جودتها لإطلاقها للمستخدمين في المستقبل القريب.
