انقلاب ARKit به باور مدیرعامل اپل

Faradeed

واقعیت افزوده اپل

انقلاب ARKit به باور مدیرعامل اپل

ردیابی جهان از ردیابی جهت جالب‏تر است. این ویژگی جهت دید دوربین دستگاه و هر تغییری در موقعیت فیزیکی دستگاه را ردیابی می‏کند؛ در نتیجه برخلاف ردیابی جهت می‏تواند دریابد که آیا دستگاه دو قدم به سمت راست حرکت داده شده است یا نه و این کار را بدون هیچ‏گونه اطلاعات قبلی درباره‏ی محیط انجام می‏‌دهد.
کد خبر: ۷۰۲۵۰
بازدید : ۱۱۶۸۴
۰۷ خرداد ۱۳۹۸ - ۰۹:۰۷
انقلاب ARKit به باور مدیرعامل اپل
 
سهیلا تقوی‌نژاد| از زمان معرفی iOS ۱۱، واقعیت افزوده (AR) نقشی برجسته در تقریبا تمام رویداد‌های اپل بازی کرده است. تیم کوک مدیرعامل اپل، بر این باور است که این فناوری به‏ اندازه‏ی گوشی‏ هوشمند، انقلابی خواهد بود. اپل در کنفرانس توسع ه‏دهندگان امسال نیز بیش از همه بر واقعیت افزوده تمرکز کرده بود. اما چرا اهالی کوپرتینو چنین راهبردی در پیش گرفته ‏اند؟ اغلب کاربران معتقدند که واقعیت افزوده صرف‏ نظر از بازی‏هایی مانند پوکمون گو، هنوز به ‏معنای واقعی کاربرد اصلی خود را نیافته است. استفاده از این فناوری درحال‏ حاضر جالب و سرگرم‏ کننده، اما غیر ضروری است. همچنین تماشای افکت‏ های واقعیت افزوده در نمایشگر آیفون یا آیپد در مقایسه با هدست‏ یا عینک‏ مخصوص این فناوری، قطعا جذابیت کمتری دارد.

با نطق اصلی کنفرانس امسال توسعه‏ دهندگان و نشست‏های میزبانی توسعه ‏دهندگان مختلف در مرکز گردهمایی سن خوزه‏ی کالیفرنیا، هیچ شکی نیست که اپل در حال سرمایه‏ گذاری سنگینی در واقعیت افزوده برای آینده است. اکنون شاید برای برخی سؤال‏های مختلفی مطرح شود؛ از جمله اینکه پلتفرم ARKit دقیقا چیست و چگونه کار می‏کند؟ اپل به‏ طور مشخص چه راهبردی برای واقعیت افزوده در پیش گرفته است؟ چرا کوپرتینونشین‏ها به واقعیت افزوده تا این حد علاقه‏مند شده‏ اند و چرا تصور می‏ کنند در تب طلای پیش رو، پیش از بقیه به موفقیت دست پیدا خواهند کرد؟

ARKit چیست و چگونه کار می‌‏کند؟
پیش از همه باید ماهیت دقیق ARKit، نحوه‏‌ی عملکرد، ویژگی‏‌های سطح بالا و اهداف این پلتفرم را بررسی کنیم. در ساده‏ترین و کوتاه‏ترین توضیح از ARKit، می‏توان گفت که این پلتفرم از منظر کار با دوربین دستگاه iOS، اسکن تصاویر و اشیاء در محیط، مکان‏یابی مدل‏ های سه ‏بعدی در فضای واقعی و تطابق آن‏ها، وظایف سنگینی را برای توسعه ‏دهندگان انجام می‌دهد.

اپل ابتدا ARKit را در سال ۲۰۱۷ به همراه iOS ۱۱منتشر کرد. توسعه‏ دهندگان اپلیکیشن می‏‌توانند با استفاده از Xcode (محیط توسعه‏ی نرم‏افزار اپل در سیستم عامل مک) به ساخت اپلیکیشن با آن بپردازند. ARKit در اصل سه وظیفه‏‌ی اساسیِ ردیابی، درک صحنه و رندرینگ را در پشت پرده‏‌ی اپلیکیشن‌‏های واقعیت افزوده بر عهده دارد.
 
ردیابی به صورت مداوم بر موقعیت و جهت دستگاه در دنیای فیزیکی نظارت می‌‏کند و می‌‏تواند اشیائی نظیر پوستر‌ها و چهره‌‏ها را ردیابی کند (البته برخی از این اشیاء قابل ردیابی، در ابتدای انتشار iOS ۱۱پشتیبانی نمی‏شدند) درک صحنه در اصل محیط را اسکن می‏کند و اطلاعات مربوط به آن را در اختیار توسعه ‏دهنده، اپلیکیشن یا کاربر قرار می‌دهد. این ویژگی در نسخه‏ ی اولیه سطوح افقی و برخی موارد دیگر را اسکن می‏ کرد. رندرینگ بدین معنی است که ARKit بخش زیادی از جایگذاری اشیاء سه ‏بعدیِ مرتبط با صحنه‏ ی ثبت‏ شده توسط دوربین دستگاه را بر عهده می ‏گیرد.

ردیابی جهت
ARKit در پیکربندی ردیابی جهت، از حسگر‌های داخلی دستگاه استفاده می ‏کند تا چرخش را در سه درجه از آزادی ردیابی کند؛ اما این کار همانند چرخاندن سر در حالت ایستاده و ثابت است و تغییرات در موقعیت فیزیکی در اینجا ردیابی نمی‏ شوند و در اصل تنها جهت در محیط مجازی کروی مورد ردیابی قرار می‏گیرد. ردیابی جهت رویکردی بسیار سودمند در افزودن اشیاء و مکان‏ های دوردست خارج از محدوده ‏ی دستگاه محسوب می‏ شود.

ردیابی جهان
ردیابی جهان از ردیابی جهت جالب‏تر است. این ویژگی جهت دید دوربین دستگاه و هر تغییری در موقعیت فیزیکی دستگاه را ردیابی می‏ کند؛ درنتیجه برخلاف ردیابی جهت می‏ تواند دریابد که آیا دستگاه دو قدم به سمت راست حرکت داده شده است یا نه و این کار را بدون هیچ‏گونه اطلاعات قبلی درباره‏ ی محیط انجام می‌دهد.

علاوه بر این، ARKit از فرآیندی به نام «حسگر اینرسی بصری» استفاده می ‏کند که شامل شناسایی خصوصیات فیزیکی اصلی در محیط پیرامون دستگاه می‏ شود. با حرکت و تغییر جهت دستگاه در فضای فیزیکی، این خصوصیات از زوایای مختلفی ثبت می ‏شود (در اینجا تحرک دستگاه لازم است و گردش آن فراهم‏ کننده‏ ی اطلاعات کافی نیست). تصاویری که در این فرآیند ثبت می‏شوند، به ‏منظور تشخیص عمق با یکدیگر مورد استفاده قرار می ‏گیرند. این کار تا حد زیادی همانند درک عمق توسط دو چشم انسان است.

نتیجه‏ ی این فرآیند ساخت مدلی است که اپل آن را «نقشه جهان» می نامد. این نقشه می ‏تواند برای موقعیت ‏یابی و جهت ‏یابی اشیاء، اعمال نورپردازی و سایه‏ زنی روی آن‌ها و بسیاری موارد دیگر به کار گرفته شود. هرچه کاربر بیشتر حرکت کند و تغییر جهت دهد، اطلاعات بیشتری ردیابی می ‏شود و افزودنی‏ های مجازی می‏توانند دقیق ‏تر و واقع‏ گرایانه ‏تر شوند. هنگامی که ARKit نقشه‏ ی جهان را ‏بسازد، آن را با مختصات فضای مجازی که اشیاء می‏ توانند در آن قرار بگیرند، مطابقت می‌دهد.

دستگاه به ‏صورت بی‏ وقفه نیازمند اطلاعات حسگر است و این فرآیند در محیط‏ های پرنور که حاوی بافت (تکسچر) و خصوصیات کاملا مشخص هستند، به بهترین نحو انجام می‏ شود؛ بدین مفهوم که گرفتن دوربین به سمت دیوار خالی، به انجام مناسب این فرآیند کمکی نمی ‏کند. همچنین حرکات بسیار زیاد در صحنه می‏ تواند فرآیند را با خطا و اشتباه مواجه کند. ARKit کیفیت نقشه‏ ی جهان را در بطن دستگاه ردیابی می‏ کند و به یکی از سه وضعیتی اشاره می‏ کند که به توسعه‏ دهندگان توصیه می ‏شود به نوبت به کاربران گزارش دهند:

در دسترس نیست: نقشه‏ ی جهان هنوز ساخته نشده است.

محدود: برخی عوامل از ساخته شدن مناسب نقشه‏ ی جهان ممانعت کرده ‏اند؛ در نتیجه عملکرد و دقت می ‏تواند محدود باشد.

نرمال: نقشه ‏ی جهان به اندازه ‏ی کافی قابل اعتماد است و می‏ توان انتظار شکل ‏گیری مناسب واقعیت افزوده را داشت.

سطوح عمودی
نسخه‏ ی اولیه‏ ی ARKit تنها قادر به تشخیص، ردیابی و قرار دادن اشیاء در سطوح تخت افقی بود؛ در نتیجه در نسخه‏ ی ۱.۵ امکان انجام همان وظایف در سطح عمودی و تا حدی سطوح نامنظمی که به شکل کامل تخت نیستند، فراهم شد. اکنون توسعه‏ دهندگان می ‏توانستند اشیاء را نه فقط روی زمین، بلکه روی دیوار و حتی برآمدگی‏ ها نیز قرار دهند.

تشخیص تصویر
نسخه‏ ی ۱،۵ ARKit ویژگی ردیابی تصاویر ساده‏ی دوبعدی را به پلتفرم واقعیت افزوده‏ی اپل افزود؛ بدین معنی که اپلیکیشن ‏های ARKit می‏توانستند اشیائی نظیر یک صفحه در کتاب، پوستر فیلم یا نقاشیِ روی دیوار را تشخیص دهند. توسعه ‏دهندگان به‏ آسانی می ‏توانند به اپلیکیشن های خود امکان بدهند که هنگام تشخیص تصاویر دوبعدی توسط دستگاه، اشیاء موجود در تصویر را به محیط اضافه کنند. برای مثال، هنگامی که کاربر دوربین دستگاه را به سمت پوستر فیلم انتقام‏ جویان می ‏گیرد، لباس مرد آهنی در اندازه‏ ی واقعی می ‏تواند در محیط قرار بگیرد.

ذخیره‏‌سازی و بارگذاری نقشه‏‌ها
پیش از این، نقشه‏ های جهان واقعیت افزوده در خلال استفاده‌‏های مختلف ذخیره نمی‏‌شدند و انتقال آن‌ها بین دستگاه‏ها نیز امکان‏پذیر نبود. این بدین معنی بود که اگر شیئی در مکانی مشخص از صحنه قرار می‏گرفت، اپلیکیشن در استفاده ‏ی بعدی آن مکان را فراموش می‏کرد و کاربر نمی‏توانست مجددا از آنجا بازدید کند. این همچنین بدین مفهوم بود که تجربیات واقعیت افزوده، در اکثر مواقع تجربیاتی انفرادی و قابل مشاهده تنها برای یک نفر بودند.

اپل به ‏منظور بررسی و شبیه ‏سازی این ویژگی، یک بازی واقعیت افزوده به نام «سوئیفت‏شات» برای توسعه‏ دهندگان نمایش داد که امکان تعامل چندین کاربر را با اشیاء سه ‏بعدی یکسان در یک لحظه در دستگاه ‏های مختلف فراهم می ‏کند. اما گیمینگ چندکاربره تنها مورد استفاده‏ی احتمالی این ویژگی نیست. از بین موارد دیگر، ذخیره ‏سازی و بارگذاری نقشه‏ ها می‏ تواند به توسعه ‏دهندگان اپلیکیشن امکان بدهد تا در مکانی مشخص، اشیائی پایدار همچون مجسمه‏ ای مجازی در میدان شهر ایجاد کنند که تمام کاربران دستگاه ‏های iOS در بازدید از آنجا، آن شیء را در جایی ثابت ببینند. کاربران حتی می‏توانند اشیاء اختصاصی خود را برای جست‏وجو توسط افراد دیگر به جهان اضافه کنند.

با این حال، همچنان محدودیت ‏هایی وجود دارد. بازگشت به صحنه‏ ای در دنیای واقعی که از زمان آخرین بازدید به طرز قابل توجهی تغییر کرده است، به شکل واضح می‏تواند منجر به از کارافتادن محلی‏سازی مجدد شود؛ اما اگر تغییرات حتی شامل موارد جزئی نظیر تغییرات شبانه ‏روز باشد، باز هم بازیابی اشیاء با مشکل مواجه خواهد شد. محلی ‏سازی مجدد، ویژگی تازه‏ ی قابل توجهی در ARKit محسوب می ‏شود؛ اما تحقق کامل ظرفیت آن هنوز نیازمند به ‏روزرسانی‏ های بیشتر است.

ردیابی تصویر
اپل در iOS ۱۲پیکربندی جدیدی به نام «ردیابی تصویر واقعیت افزوده» به ARKit افزود و امکان ساخت اپلیکیشن‏هایی را فراهم آورد که به‏ جای بهره‏ گیری از رویکرد ردیابی کامل جهان، روی تصاویر دو‏بعدی تمرکز می‏کنند. این ویژگی بیشتر مناسب ردیابی تعداد زیادی تصویر در یک لحظه است؛ درنتیجه شکل‏ گیری تجربیاتی برتر را در اپلیکیشن ‏های مشخصی که به‏ کلی حول محور تشخیص تصاویر دوبعدی ساخته شده ‏اند، امکان‏پذیر می‏کند.

دستگاه نقاط جالب توجه را در تصاویر دوبعدی قابل مشاهده در صحنه ردیابی می‏کند؛ سپس آنچه اپل «مرحله ‏ی ردیابی متراکم» می ‏نامد، اجرا می‏ کند که در آن، تصویری به حالت مستطیلی در صحنه شکل داده می‏شود؛ در نتیجه آن تصویر می‏تواند با تصویر مرجعی که اپلیکیشن از قبل آن را می‏شناسد، مقایسه شود. یک تصویر خطا برای در نظر گرفتن تفاوت‏ها ایجاد و سپس موقعیت و جهت آن تا زمانی که خطا به ‏قدر کافی به حداقل برسد، تنظیم می‏شود.

تشخیص شیء
ARKit ۲ این قابلیت را به اشیاء سه ‏بعدی گسترش داده است. در اصل، شیوه ‏ای که اشیاء سه ‏بعدی دنیای واقعی با آن شناسایی می ‏شوند، مشابه همان روش ساخت نقشه‏ های جهان است. توسعه ‏دهندگان با ردیابی تصویر دوبعدی باید یک شیء مرجع را به اپلیکیشن اضافه کنند تا شیء دنیای واقعی با آن مقایسه شود. اما اپل اکنون به‏ منظور انجام کامل این کار، ابزار تازه‏ای برای توسعه ‏دهندگان ارائه می‌دهد و به آن‌ها توصیه می‏کند اشیاء سختی که از بافت غنی بهره می‏برند و شفاف و بازتاب ‏دهنده نیستند، ردیابی کنند.

کاربرد بالقوه‏ی این ویژگی بی‏شمار است. برای مثال ARKit می‏تواند اسباب‏ بازی به ‏خصوصی را تشخیص دهد و اشیائی را به صحنه اضافه کند که به نظر می‏رسد در حال تعامل با آن هستند. این در واقع همان کاری است که اپلیکیشن لوگو آن را در نطق اصلی کنفرانس توسعه‏ دهندگان انجام داد. در مثالی دیگر، ARKit می‏تواند نوع و مدل دقیق یک خودرو را در دنیای واقعی شناسایی کند و نام خودرو و مشخصاتش را در کنار مکان آن در دید کاربر قرار دهد.

ردیابی بهبودیافته‏‌ی چهره
ARKit ۲با بهره ‏گیری از حسگر‌های دوربین TrueDepth در آیفون ۱۰ و احتمالا برخی یا تمام دیگر دستگاه ‏های آتی iOS، می‏توانند حرکات زبان را ردیابی کنند. به ‏گفته ‏ی اپل بسیاری از کاربران هنگام استفاده از ایموجی‏ تلاش می‏کنند استیکر خود را در حالتی که زبانشان بیرون است، بسازند؛ اما پس از آنکه می‏بینند انجام این کار امکان‏پذیر نیست، ناامید می‏شوند. اکنون ردیابیِ نگاه خیره‏ی کاربر بهبود یافته و اپل عملکرد صحیح این قابلیت را در شرایط نوری مختلف نیز افزایش داده است.

USDZ: قالب فایل جدید اشیاء واقعیت افزوده
علاوه بر ویژگی‏های جدید افزوده ‏شده به ARKit ۲، اپل در کنفرانس توسعه‏ دهندگان امسال، قالب فایل جدید خود برای اشیاء مجازی را با نام USDZ معرفی کرد. این قالب فایل بر پایه‏ ی قالب متن‏ باز پیکسار USD و با همکاری اپل و پیکسار توسعه یافته است. USDZ حاوی مدل سه‏ بعدی و بافت‏های آن در یک فایل است و در iOS ۱۲ و macOS موهاوی پشتیبانی خواهد شد.

فایل‏های USZD حجم نسبتا کمی دارند و می‏توان آن‌ها را بین دستگاه‌‏ها به اشتراک گذاشت و در اینترنت یا با ویژگی Quick Look در مک‏اواس مشاهده کرد. ادوبی چندی پیش اعلام کرد که از قالب فایل جدید اپل به‏صورت پیش ‏فرض در اپلیکیشن ‏هایش پشتیبانی می‏کند. پذیرش زودهنگام USZD از سوی شرکتی همچون ادوبی، پیروزی بزرگی برای اپل به‏ حساب می‏آید؛ اما همانند هر نوآوری تازه‏ای، آینده ‏ی این قالب نیز نامعلوم است.

چرا اپل تا این حد بر واقعیت افزوده تمرکز کرده است؟
این حقیقت که اپل همچنان با گزارش ‏های مالی فصلی خود سرمایه‌‏گذاران را شگفت‏ زده می‏کند، بیش از همه معلول دو عامل است. اول متوسط بهای فروش و حاشیه‏ ی سود گوشی‌‏های شرکت که هر دو بالاتر از بسیاری از رقباست و دوم کسب‏ وکار‌های خدمات در حال رشد اپل که شامل سرویس ‏هایی نظیر اپل موزیک و آی‏کلاد می ‏شود. اپل با بازاریابی مداوم و کارزار روابط عمومی خود که با هدف تبلیغ شرکت به ‏عنوان جایگزینی با تمرکز بر حریم شخصی برای دیگر شرکت‏های ارائه ‏دهنده خدمات دیجیتال نظیر گوگل و فیسبوک طراحی شده ‏اند، سرویس ‏هایش را در معرض توجه قرار داده است. اما اگر فروشی گوشی‏ هوشمند بیش از این سقوط کند، احتمالا خطری متوجه درآمد اپل نخواهد بود. این موضوع تا حدی بدین خاطر است که اپل متعهد شده به‏ کلی به شیوه ‏ی فیسبوک و گوگل، کسب‏ وکار سودمندی متشکل از داده‏‌های شخصی کاربران برای مصرف تبلیغ‏ کنندگان بنا نکند.
 
منبع: سازندگی
ارسال نظرات
نام:
ایمیل:
* نظر:
نگاه