لئا دورن هنوز به خوبی به یاد دارد که از یک اردوگاه پناهندگان سوری بازدید کرده و در داخل تریلر سازمان ملل متحد یک خانواده در اردن ایستاده است.

اما او در واقع در خاورمیانه نبود. دورن در حین تماشای فیلمی که در واقعیت مجازی (VR) فیلمبرداری شده بود، واقعیت خانواده را از طریق هدست Oculus Quest مشاهده کرد.

دورن، کارشناس ارشد تجارت موسیقی در دانشگاه میامی، می‌گوید: «این با دیدن یک کلیپ ویدیویی در تلفن هوشمندتان بسیار متفاوت است. وقتی یک فیلم شما را احاطه می کند [در واقعیت مجازی]، نمی توانید از آن فرار کنید. بنابراین تأثیر آن چند برابر می شود. این فیلم بسیار قوی‌تر، بزرگ‌تر و احساسی‌تر است و این فیلم‌ها می‌توانند پیامی را به شیوه‌ای تاثیرگذارتر منتقل کنند.»

دورن فیلم ” ابرها بر فراز سیدرا ” را به عنوان بخشی از کلاس رسانه های تعاملی در مدرسه ارتباطات دید. این تجربه تصمیم او را برای درخواست و پذیرش یک بورسیه تحصیلی Plus One برای گذراندن یک سال بیشتر در دانشگاه برای یادگیری اینکه چگونه می تواند فناوری همهجانبه و موسیقی را برای تقویت قدرت فیلم ترکیب کند، محکم کرد.

دورن که همچنین در حال توسعه یک برنامه واقعیت مجازی با کمک برنامه نویسی وارون کریشنان، مدرسه میلر سال اول است، خاطرنشان کرد: «واقعیت مجازی باعث شد من به دیگران فکر کنم و به جاهایی بروم که نمی توانستم بروم. دانشجوی پزشکی از نظر آموزش، این بسیار قدرتمند است.»

او بخشی از جامعه رو به رشدی از دانشجویان دانشگاه و اعضای هیئت علمی و کارکنان است که در حال بررسی استفاده از فناوری همهجانبه – که شامل واقعیت مجازی، افزوده و ترکیبی است – برای بهبود دنیای اطرافشان است. ابتکار دانشگاه XR که در سال 2018 با Magic Leap مبتنی بر Plantation راه‌اندازی شد، همچنان در سه دانشگاه به تکامل خود ادامه می‌دهد زیرا تعداد بیشتری از دانشجویان و اعضای هیئت علمی پروژه‌هایی را توسعه می‌دهند که از فناوری همهجانبه استفاده می‌کنند و می‌توان آن‌ها را در انواع رو به رشدی از دستگاه‌ها و هدست‌ها مشاهده کرد.

کیم گرینفدر، مدیر ابتکار XR و رئیس دپارتمان رسانه‌های تعاملی، گفت: «اینترنت همه‌جانبه خواهد شد، و این گونه است که ما چیزهای آنلاین را تجربه خواهیم کرد.

این در زمانی اتفاق می‌افتد که فناوری همهجانبه در حال تبدیل شدن به ابزاری حیاتی برای درگیر شدن در متاورس – یا نسخه مجازی جامعه – است که می‌تواند برای دانش‌آموزان، متخصصان و مربیان در مواقع انزوای ضروری راحت‌تر باشد.

در یک مکان مجازی یاد بگیرید

به عنوان مثال، دانش آموزان می توانند در کلاس ها شرکت کنند و با استفاده از هدست های واقعیت مجازی در مکان مجازی مورد نظر خود آموزش ببینند. این چیزی است که گرینفدر، همراه با ویلیام گرین، استاد مطالعات دینی; و دنیس هکتور، دانشیار معماری، این ترم را در ویرایش دوم درس خود، “دین و فضای مقدس در عصر هوش مصنوعی و واقعیت مجازی” بررسی می کنند. آنها امیدوارند که هر کلاسی بتواند در یک فضای مقدس متفاوت در سراسر جهان برگزار شود و آواتارهای دانشجویان و اساتید در اطراف یک میز گفتگوی مجازی (با استفاده از هدست های Oculus Quest متعلق به دانشگاه برای شرکت در آن) بنشینند.

با استفاده از برنامه های واقعیت افزوده (یا AR)، تصاویر یا اطلاعات دیجیتال در بالای محیط فیزیکی ما قرار می گیرند. این برنامه‌ها را می‌توان از طریق دوربین تلفن یا تبلت یا با استفاده از هدست‌هایی مانند Magic Leap One یا Microsoft HoloLens 2 مشاهده کرد. امروزه از AR به‌طور گسترده برای ایجاد مدل‌های معماری استفاده می‌شود که به کاربران اجازه می‌دهد قسمت‌های خاصی از ساختمان را لمس یا کلیک کنند. رودلف الخوری، رئیس دانشکده معماری، گفت و درباره آنها بیشتر بیاموزید.

پاییز گذشته، دانش‌آموزان کلاس استودیوی طراحی ارشد، مدل‌های AR پیشنهاد خود را برای تالار شهر جدید کاتلر بی و پروژه بازسازی محله نزدیک آتلانتا در چادر بازگشت به خانه مدرسه معماری به نمایش گذاشتند. با استفاده از تبلت‌ها یا دوربین‌های تلفن خود، بازدیدکنندگان می‌توانند نسخه تکمیل‌شده طراحی دانش‌آموزان را با اطلاعاتی مانند شرایط آب و ارتفاع برای هر سایت و تراکم جمعیت مورد انتظار ببینند. آنها همچنین می توانند فضای سبز را در مدل تجسم کنند.

الخوری گفت: «ما در حال سرمایه گذاری روی فناوری نوظهور در پلتفرم های مختلف هستیم تا دسترسی بیشتر به تجربیات یادگیری همه جانبه را تضمین کنیم. دنبال کردن مداوم «در Homecoming، ما می‌خواستیم طرح‌های دانش‌آموزان تا حد امکان در دسترس باشد تا مردم بتوانند از تلفن‌های خود به عنوان لنزی استفاده کنند که از طریق آن بتوانند پروژه را مشاهده کرده و با آن تعامل داشته باشند. وقتی هدست‌ها فراگیرتر شوند، این تجربه حتی فراگیرتر خواهد بود. و ما دانش‌آموزان را برای این واقعیت آماده می‌کنیم که پیش‌بینی می‌کنیم در آینده رواج پیدا کند.»

گرینفدر از زمانی که روی اولین پروژه واقعیت مجازی خود در سال 2014 در دانشکده ارتباطات کار کرد، تمایل به استفاده از فناوری همهجانبه را به طور پیوسته در حال پیشرفت مشاهده کرده است.

او گفت: «دانشگاه میامی در زمینه فناوری‌های فراگیر به خوبی آماده و آماده است. “و من از اینکه دولت آینده نگری داشت تا متوجه اهمیت این فناوری ها و سرمایه گذاری روی آنها شود، سپاسگزارم. این بسیار آینده نگر بود و به همین دلیل است که ما امروز از منحنی عقب نیستیم.»

کمک های مالی ارائه شده برای ساخت محصولات جدید XR

هر ساله، از طریق XR Initiative، تعداد بیشتری از دانشجویان و اعضای هیئت علمی و کارکنانی که می خواهند در این زمینه کشف کنند، یاد می گیرند که چگونه واقعیت افزوده، واقعیت مجازی و واقعیت ترکیبی را در تحقیقات و بورس تحصیلی خود بگنجانند.

تاکنون 32 عضو هیئت علمی و 11 دانشجو برای تولید برنامه های XR بودجه دریافت کرده اند. دورن کمک هزینه ای دریافت کرد تا اپلیکیشنی با الهام از synesthesia بسازد: یک وضعیت عصبی که در آن دو حواس یک فرد به طور همزمان تجربه می شود – مانند اینکه صداهای خاصی تصاویر یا رنگ ها را ایجاد می کنند. در اپلیکیشن او، کاربران می‌توانند نت‌های مختلفی را روی یک درام بنوازند و هر نت آتش‌بازی رنگی متفاوتی را در افق ایجاد می‌کند. به زودی، نت های درام یک کشتی را از طریق اقیانوس به جلو می برند و بازیکن در یک دوئل ریتم با کشتی دشمن شرکت می کند.

دورن گفت: «هدف من این بود که جرقه‌ای در ذهن خلاق مردم ایجاد کنم تا ارتباط بین دو نوع هنر برقرار شود. بنابراین، کاربر می‌تواند در حال نواختن یک مجموعه درام باشد و با نواختن الگوها یا سکانس‌های خاصی، یک روایت بصری را آغاز کند.»

Berk Basarer، دانشجوی ارشد مهندسی برق، برنامه «AR Translate» را راه‌اندازی می‌کند که به کاربران امکان ترجمه بلادرنگ زبان را با استفاده از هدست واقعیت افزوده می‌دهد تا افراد بتوانند حتی اگر به یک زبان صحبت نمی‌کنند، با هم ارتباط برقرار کنند. با این برنامه، کاربران زیرنویس‌های واقعی صحبت‌های طرف مقابل را می‌بینند و می‌توانند خود را به زبان دلخواه خود بیان کنند.

به دست آوردن دانش دست اول

در حال حاضر، حداقل 26 دوره دانشگاهی واقعیت مجازی و واقعیت افزوده را در برنامه درسی خود گنجانده اند. همچنین مکان‌های متعددی در محوطه دانشگاه وجود دارد که در آن دانشجویان و اعضای هیئت علمی می‌توانند فناوری همه‌جانبه را تجربه کنند.

آموزش روی زمین در مورد نحوه برنامه‌نویسی برای واقعیت مجازی (معمولاً با استفاده از نرم‌افزاری به نام Unity) را می‌توان از طریق کلاس‌های دانشکده معماری، دانشکده ارتباطات و دانشکده علوم و هنرهای علوم کامپیوتر به دست آورد.

دانش آموزانی که خواهان تجربه ای سریع هستند نیز می توانند به عنوان کارآموز در برنامه UMIT Innovate خدمت کنند. مدیر Max Cacchione تیمی از برنامه نویسان دانشجو در UMIT Innovate را رهبری می کند که با دانشجویان و اعضای هیئت علمی کار می کنند تا ایده های واقعیت گسترده خود را زنده کنند. او گفت اگرچه برخی از اولین کارآموزان او دانشجویان علوم کامپیوتر و مهندسی نرم افزار بودند، اما علاقه به یادگیری نحوه برنامه نویسی برای واقعیت مجازی و واقعیت افزوده به سایر نقاط دانشگاه گسترش یافت.

کاکیون گفت: «علاقه دانش‌آموزان بیشتر به یادگیری نحوه هدایت فناوری‌های همهجانبه وجود دارد و هر سال تیم ما حدود 30 درصد رشد می‌کند. “دانشجویان با به دست آوردن شغل در UM، گواهینامه Unity و تجربه کار در یک تیم نرم افزاری چابک از این برنامه بهره مند می شوند. این دانشگاه همچنین از ایجاد مالکیت معنوی و فرصت‌های اعطایی از طریق پروژه‌هایی که توسط اساتیدی که دانشجویان UM Innovate را استخدام می‌کنند، سود می‌برد. 

استادان علوم کامپیوتر اوبو ویسر و ویکتور میلنکوویچ با این موضوع موافق هستند. Visser دوره مقدماتی برنامه نویسی بازی را آموزش می دهد که برای همه دانشجویان آزاد است و همیشه پر است. میلنکوویچ کلاس های هندسه محاسباتی یا ریاضیات پشت برنامه نویسی سه بعدی برای واقعیت مجازی و واقعیت افزوده را تدریس می کند. اما او همچنین در هیئت مشاوران XR Initiative نیز خدمت می کند.

میلنکوویچ، که همچنین رئیس دپارتمان علوم کامپیوتر است، گفت: «ما اصول را آموزش می‌دهیم تا مردم بفهمند که در این رسانه چه اتفاقی می‌افتد و چه چیزی ممکن است.

برخی از دانشجویان ماهر آنها اغلب مطالعه مستقلی انجام می دهند و دو دانشجوی فارغ التحصیل اخیراً با Milenkovic و Visser برای تکمیل یک برنامه XR کار کردند. برنامه آنها، ” رابط بصری برای تعامل انسان و ربات “، از هدست های واقعیت افزوده برای ایجاد یک نقشه 3 بعدی شخصی از یک خانه استفاده می کند، که سپس برای آموزش ربات های پشتیبانی انسان برای حرکت در خانه یک فرد سالمند استفاده می شود.

“کسی با عینک AR وارد می شود و خانه و مبلمان را ترسیم می کند. بنابراین، ربات می داند که تخت آنها کجا و حمام کجاست، به عنوان مثال، میلنکوویچ توضیح داد. 

یک دنیا فرصت

به گفته Cacchione، همانطور که تجهیزات و فناوری XR در دسترس‌تر می‌شوند، اعضای هیئت علمی ایده‌های ارزشمندی در مورد نحوه ادغام فناوری ارائه می‌کنند، که تیم دانشجویی او را بسیار مشغول نگه می‌دارد.

تیم UMIT Innovate اکنون کار بر روی یک برنامه کاربردی – که توسط مدرس مهندسی Diana Arboleda و دانشیار جیمز Giancaspro ابداع شده است – برای آموزش استاتیک آغاز کرده است. این حوزه ای از فیزیک برای مهندسان جوان حیاتی است که درک آن در کتاب درسی دو بعدی دشوار است، اما در سه بعدی بسیار واضح تر است، که با استفاده از واقعیت افزوده امکان پذیر است. این همکاری اخیراً 300000 دلار کمک مالی از بنیاد ملی علوم اعطا کرد.

اعضای هیئت علمی همچنین می‌توانند از متخصصان مؤسسه علوم داده و محاسبات (IDSC) برای توسعه برنامه‌های کاربردی در واقعیت گسترده کمک بگیرند. مانوج گوویندارجو، یک مهندس نرم افزار در IDSC، با چندین عضو هیئت علمی که در این ترم کمک هزینه XR دریافت کردند، کار می کند. «دستیار هوشمند» که توسط پروفسور ارتباطات چینگ هوآ چوان طراحی شده است، به کارکنان خط کمک می‌کند تا مهارت‌های خود را با استفاده از هوش مصنوعی و هدست‌های واقعیت افزوده که هر مرحله از فرآیند را ردیابی می‌کنند و در صورت فراموش کردن مرحله‌ای کار را تغییر می‌دهند، آموزش دهند و به آنها کمک کند. آنها کارآمدتر شوند. برنامه کاربردی دیگری که توسط Delia Cabrera DeBuc، دانشیار تحقیقاتی چشم پزشکی، و دکتر رانیا هابش، استادیار چشم پزشکی بالینی ابداع شده است، با هدف کمک به پزشکان در تشخیص بیماری های عصبی، مانند آلزایمر، طراحی شده است. در مرحله اولیه این برنامه سفر یک فروشگاه مواد غذایی واقعیت مجازی را شبیه‌سازی می‌کند و سپس فعالیت مغزی بیمار را دنبال می‌کند تا ببیند آیا در به خاطر سپردن آنچه باید بخرد مشکل دارد یا خیر.

Grinfeder خوشحال است که شاهد افزایش اشتیاق دانشجویان و اساتید به فناوری همه جانبه است، که با ارائه ایده های مفیدتر در هر ترم رشد می کند.

او گفت: «آن پرتاب Magic Leap واقعاً همه را در دانشگاه وادار کرد تا در مورد رسانه های همهجانبه و آنچه که متاورژن می تواند تبدیل شود فکر کنند، و اکنون ما شروع به دیدن ثمرات آن کرده ایم. بسیاری از برنامه‌هایی که در حال حاضر دریافت می‌کنیم، ایده‌های مستدلی هستند که درک چگونگی استفاده از این فناوری‌ها را نشان می‌دهند. و در حالی که این ایده متاورس ممکن است برخی از افراد را در موسسات دیگر غافلگیر کند، اینجا در دانشگاه میامی، اینطور نیست.