أكاديـمـيـا جلـــــوب

---

الواقع الافتراضي (VR) هو تكنولوجيا تتيح إنشاء بيئة مشابهة للحقيقة بواسطة الحاسوب وذلك بواسطة شاشة الحاسب أو السماعات المجسمة للصوت أو النظارات. وهي تعتمد على تقديم صورة مشابهة للواقع في لأماكن لا يمكن للإنسان الوصول إليها أو إنشاؤها.

الواقع الافتراضي : Virtual Reality يمكن تعريفه بشكل مبسط  بأنه تجسيد ( تخيلي بوسائل تكنولوجية متطورة )  للواقع الحقيقي ، لكنه ليس حقيقيا، بحيث يعطينا إمكانيات لا نهائية للضوء والامتداد والصوت والإحساس والرؤيا واضطراب المشاعر كما لواننا في الواقع الفيزيائي الطبيعي.

ويبدا تاريخ هذة التقنية من أوآخر الستينات من القرن العشرين ، بحيث بدأ مايرون كروجر Myron Krueger  (يلقب بأبي الواقعية الافتراضية) في اختراع أنواع من البيئة الأفتراضية التي يتحرك فيها المستخدم ، فقد كانت تحت مبدأ (تعال كما أنت) comes as you are .

فهو استخدم أجهزة استقبال لإبراز جسم المستخدم حتى يمكنه التفاعل مع صور مولدة بواسطة الحاسب الآلي ، فتكون التحركات كمدخلات يقوم الحاسب الآلي بقراءتها،وتقوم الكاميرات بمتابعة هذه التحركات ورصدها .

كما بنى كروجر بيئة أخرى أسماها الفضاء النفسي Psychic Space  تسمح للمشاركين تفاعليا بأستكشاف متاهه تنسجم فيها كل خطوة قدم مع إيقاع موسيقى معين وجميعها تحدث من خلال صور فيديو حيه يمكن تحريكها وإدارتها دون الأخذ في الأعتبار القوانين التقليديه للسبب والنتيجه .

             ولقد تطورت طرق التفاعل بين الحاسب الآلي وجسم الأنسان من هذه الفكره ، فأصبحت بعد فترة تعمل على خلق بيئات ثلاثية الأبعاد 3D باستخدام الرسومات الكمبيوترية وأجهزة المحاكاة ، يتم إنشاؤها بوساطة الحاسب الآلي ، فمن بداية التسعينيات ظهرت لعبة  3D Wolfe stein Castle والتي كانت عبارة عن متاهه داخل قلعة تظهر في صورة ثلاثية الأبعاد ، وكان بأمكان المستخدم التقدم للأمام والرجوع إلى الخلف وأن يدير وجهة نظره بزاوية تصل إلى 360 درجة ، وهي محاولة لجعل اللاعب ينغمس في بيئة افتراضية لتحقيق او تسهيل أهدافه منها.

             ومنذ سنوات قليلة ماضية، أصبحت الألعاب أكثر تعقيدا لذا ظهرت الحاجة الى نظارات الرؤية المجسمة، فكانت هذه الفكرة تعد انجازا عظيما في تلك الأيام ، ولكن مع تقدم التكنلوجيا ايضا اكتشف العلماء في الوقت الحاضر، فسيولوجيا الرؤية المجسمة .

و بالأضافة لما أصبح  للحاسب من قوة وسرعة، صار بالأمكان لأكثر من مستخدم الأشتراك في نفس العالم التخيلي او الافتراضي ، ويتم ذلك عن طريق استخدام حواسب متصله مع بعضها البعض بشبكة إتصال ، ويتمكن المستخدمون من رؤية بعضهم البعض والتفاعل والتنافس ، وهو مايسمى ب net worked VR  .

ونجد ان العلماء الآن يبحثون حول إدخال حاستي الشم والتذوق للعالم التخيلي وذلك سيكون في المستقبل القريب بأذن الله .

رغم الشيوع الكبير لمصطلح الواقع الافتراضي فقد طرح الدكتور نبيل علي أبرز منظري المعلوماتية في العالم العربي مصطلح "الواقع الخائلي" في كتابه الثاني "الثقافة العربية وعصر المعلومات" الذي يعد بحق ثورة في تحليل الثقافة العربية مع طرح رؤى مستقبلية بديلة والذي صدر بعد أقل من 7 سنوات من صدور كتابه الأول "العرب وعصر المعلومات" في أواسط التسعينيات. وقد ناقش الدكتور نبيل على هذا المصطلح باستفاضة وأعرب عن اعتقاده في أن الواقع الخائلي أكثر اتساقاً مع اللغة العربية لقابليته للاشتقاق ناهيك عن دقته.

ومنذ صدور كتاب "الثقافة العربية وعصر المعلومات" بدأ كثيرون في استخدام الواقع الخائلي بدلا من الواقع الافتراضي

وهنالك من يترجمون المصطلح على أنه الواقع الوهمي أو الواقع الظاهري أو الحقيقة الافتراضية غير أن ذلك لا يلقي قبولا واسعا.

ويمكن النظر إلى الخائلية على أنها بيئة اصطناعية لممارسة الخبرات بصورة أقرب ما تكون إلى الصورة الموجودة في دنيا الواقع
وقد طرح هذا المصطلح لأول مرة عام 1989 وصاحبه إطلاق مصطلحات أخرى عديدة تشير إلى هذا المفهوم منها العوالم الخائلية والبيئات الخائلية

فوائد وأضرار هذا الواقع على المستخدم  من  المنظور الحالي لقدرات أنظمة الواقع الافتراضي، وهي قدرات مرتبطة بالمستوى المتاح من معطيات التكنولوجيا، فإن للواقع الافتراضي مزايا لا يمكن تجاهلها منها:

 -1  توفير نفقات إنشاء أنظمة حقيقية.

 -2 محاكاة الأنظمة التي يحول البعد أو الخطورة دون ارتيادها.

 -3 محاكاة الأنظمة التي تفرض الظروف ضرورة التواجد بداخلها لإنشائها فعلياً (المباني /السيارات /الطائرات.. (.

 -4 محاكاة الأنظمة المعقدة صعبة الإنشاء أو غير المستقرة.

 -5 محاكاة الأنظمة التي يصعب التواجد بقربها أو بداخلها، وتسخير التفاعل معها لتعظيم فرص تفهم أدائها لوظائفها.

 -6 الاقتراب الشديد من العوالم الضئيلة (في مستوى الجسيمات) والعظمى (في مستوى الأجرام السماوية) وزيادة تفاعلنا معها عن طريق تمثيلها فراغياً بنسب وأبعاد محسوسة.

 -7 تتيح تقنيات الواقع الافتراضي إمكانيات جديدة لنشر الثقافة، فإذا كانت وسائل الاتصـال السمعية والبصرية قد حققت الاتصال المكاني وإمكانية (تسجيل) الثقافات المختلفة، فإن تقنيات الواقع الافتراضي تحقق اتصالاً من نوع جديد، زمانياً/مكانياً، بالإضافة إلى ما تتضمنه من قدرات تفاعلية، بدلاً من الاكتفاء بالتلقي السلبي، فقد أصبح ممكناً إحياء أو إعادة عرض لثقافات مغايرة، منفصلة عنَّا زمانياً ومكانياً، ليس فقط كنصوص، بل كنمط بناء نموذج تشبيهي للفصول التقليدية يتيح هذا النموذج التعليم أو التدريب في أي مكان أو زمان.

الفصول الافتراضية                                                                                                                                                                                                                         

ومع أي شخص في مكان العمل أو خارجه في البيت أو خارج البيت صباحاً أو مساءً ويستطيع أن يصل إلى عدد أكبر من المتدربين والدارسين لأنه يعمل على تقليل نفقات الدورات التقليدية من بدلات وانتقالات ويعمل على توفير الوقت والجهد، كما أنه يتخطى كثيراً من أوجه القصور في التدريب أو التعليم التقليديين، ويمكن استخدامه أيضاً في عقد اجتماعات متزامنة مع عدد كبير من المشاركين وفي أماكن مختلفة من خلال الشبكة المعتمدة من قبل المشاركين.

أنواع الواقع الافتراضي :

  ( هناك ثلاثة أنواع من الواقع الافتراضي، أو ثلاثة (عوالم) يخلقها هذا الواقع، وهي:

واقع افتراضي يخلق حالة من التواجد المكتمل:

  وفيه ، يتم إيهام المستخدِم بأنه لا وجود للحاسوب والعالم الحقيقي، فلا يرى أو يشعر بأي شيء سوى هذا العالم المصنوع ، الذي  يوجده الحاسوب ، ويتصرف - داخله-  بحرية تامة.

  وتتم (رؤية) هذا العالم المصنوع بواسطة خوذة خاصة، أو نظارة إلكترونية تتصل بالحاسوب ؛ كما يرتدي المستخدم ، في يديه قفازات إلكترونية ، كوسيلة إضافية لتجسيد الواقع الافتراضي ، تتيح له ملامسةً الأشياء التي (يظن) أنها موجودة.

واقع افتراضي محدود الوظيفة والمكان:

  ويستخدم هذا النظام في أجهزة المحاكاة (Simulators)، وينصبُّ اهتمام المصمم ، في هذا النوع  على محاكاة خواص أو جزئيات بعينها في الواقع الحي (الحقيقي)، مثل تأثير الجاذبية ، أو السرعة الشديدة ، مع اهتمام أقل بالتفاصيل.

واقع افتراضي طرفي:

  وهنا، تكون رؤية العالم الافتراضي ، ويتم التعامل معه ، عن طريق شاشة الحاسب الآلي ، دون الشعور بالتواجد الواقعي داخل العالم المصنوع.

  وثمة من يبشر بنوع رابع من الواقعية الافتراضية، لم يوجد بعد، لكنه مستخدم بكثرة في أفكار أدب الخيال العلمي، وفيه يتم تجاوز مخاطبة الحواس إلى مخاطبة العقل مباشرة، بمعنى أنه إذا كان العقل يتلقى من حواسنا المختلفة إحساسها بالعالم ، عن طريق إشارات كهربائية ، وتكون عملية الإدراك هي مسئولية العقل ، الذي يقوم بترجمة هذه الإشارات إلى عناصر لنا بها خبرة.. إذا كان الأمر كذلك، فمن الممكن الإيحاء بوجود أي مؤثر عن طريق توليد نفس الإشارة الكهربية التي كان هذا المؤثر يقوم بتوليدها.(

استخدامات الواقع الافتراضي في التعليم

      ( استخدمت المحاكاة الحاسوبية للأغراض التربوية لسنوات عديدة، - حتى قبل حلول الحاسبات الصغيرة، ثم في أواخر السبعينيات وفي الثمانينات أصبح هذا النوع من المحاكاة شائعا في الغرف الصفية ومختبرات الحاسب في الدول الغربية، وقد تراوحت في تعقيدها من المحاكاة البسيطة للعب بقطعة نقدية بهدف تعلم التوزع ثنائي الاحتمالات (على سبيل المثال)، إلى ابتداع نظام بيئي على شكل بحيرة تتفاعل فيها كائنات حيوانية متنوعة، وقد كانت هذه الأنواع من المحاكاة تقدم بشكل نصي أو رقمي، ولكن مع تطور الأجهزة وتطور إمكانياتها تطورت البرامج بحيث مكّنت من تقديم مخرجات مصورة. Graphical Output

   وإذا سلمنا بأن الرسم ثلاثي الأبعاد والمعتمد على الشاشة يعتبر شكلا من الحقيقة الافتراضية ، فيمكن القول بأن الحقيقة الافتراضية استخدمت منذ فترة في التعليم، ويمكن مشاهدة أحد الأمثلة في عمل فيرونيكا بانتلدس ولورنس أولد Veronica Pantelidis And Lawrence Auld، المديرين المشاركين لمختبر الحقيقة الافتراضية والتربية (VREL) ، في جامعة شرق كارولاينا، وفيه تستخدم حزمة برامج باسم Virtus VR من قبل أطفال المدرسة الابتدائية لتكوين الأجزاء الداخلية لغرفة أو مبنى، بما في ذلك تصميم الجدران والأبواب والنوافذ والأثاث ثم وضعها في المكان المناسب في البناء المعتمد على الشاشة Screen-Based Construction ، ويهدف هذا النشاط إلى تحسين قدرات الأطفال على تخيل الحيز والمكان ثلاثي الأبعاد، وتوفير المتعة، وإعطاء معنى لتحصيل الأطفال أثناء قيامهم بالتعلم.

     مثال آخر للاستخدام الحالي للحقيقة الافتراضية في التعليم نجده في مشروع جيسون Jason Project الذي يمكن بواسطته لأطفال المدارس أن يختبروا كلا من الوجود في البعد 'Telepresence' ( والذي يشير إلى الشعور بالوجود في مكان آخر غير مكان الشخص الحقيقي ) والعمليات عن بعد )  'Teleoperation' والتي تعني تحكم الأداة بالعمليات عن بعد)، وقد تم تصميم هذا البرنامج الذي تشرف عليه وكالة الفضاء الأمريكية NASA والذي بدأ في 1989، لإيجاد الإثارة والحافز عندا لأطفال لدراسة العلوم، والرياضيات، والتقنية، من خلال إتاحة التحكم للأطفال بواسطة الوجود في البعد بالعمليات البعيدة لمركبة تحت مائية (TROV) تقوم باستكشاف أعماق المحيط، بينما يشاهدون نتائج عملهم بالزمن الحقيقي Real-Time Results على شاشات فيديو كبيرة.

     وهناك كذلك تزايد في عدد الاستخدامات للحقيقة الافتراضية في التعليم العالي أيضا، ومن الأمثلة على ذلك مشروع المواقع التعلّمية Learning Sites Project الذي يعمل من خلاله فريق مكون من علماء آثار، وخبراء في الحقيقة الافتراضية، والنماذج ثلاثية الأبعاد، على بناء رسومات وصوتيات وقواعد بيانات، تمكّّن المستخدمين من استكشاف عدد من المواقع الأثرية ( في تركيا ومصر على سبيل المثال)، وتتيح التفاعل مع النسخ الافتراضية للمواقع التي تم ابتداعها بترجمة دقيقة للبيانات المسجلة عن المواقع الحقيقية، وتقرير كيفية هذا التفاعل، مثلا؛ إذا أثار اهتمام مستخدم ما زاوية مظلمة في الموقع الموجود في البيئة الافتراضية فإنه يستطيع التركيز على هذه المنطقة واستكشافها بمزيد من التفاصيل.

   وتوفر إتاحة هذه البيئات الافتراضية على الإنترنت الإمكانية للطلاب للوصول إلى معلومات وبيانات والاتصال بالخبراء في جميع أنحاء العالم، ويعمل الفريق الذي يقوده دونالد ساندرس Donald Sanders عالم الآثار في مؤسسة جتي Getty Institute على إتاحة هذا المنتج كنظام تعليمي معتمد على الإنترنت، وسيكون ذلك في البداية في جامعة شمال كارولاينا والمدارس المرتبطة بها، وفي المرحلة التالية سيتم التوسع في الحقيقة الافتراضية إلى حقل حفريات أثرية من خلال تقنيات "الوجود في البعد" و"العمليات عن بعد".

     ومن الميادين التي شهدت تطورا عظيما في استخدام الحقيقة الافتراضية للمساعدة في التعليم التربيةُُ والتدريب المهني، وبرامجُ التدريب العسكرية، وقد يرجع السبب في ذلك إلى المبالغ الضخمة التي يمكن أن تنفق في هذه المناشط  من قبل المنظمات التجارية والعسكرية، والإنترنت متخم بالمراجع حول مشاريع التربية والتدريب المهني والمشاريع التجارية لاستخدام الحقيقة الافتراضية في التدريب.  

     ومن هذه المنتجات، طاولة العمل Immersive Workbench التي طورتها شركة فاكسبيس Fakespace ، ( والتي سأَصطلح تسميتها بطاولة العمل الاستغراقية ، ومصطلح  Immersive   يعتبر نوعا من الحقيقة الافتراضية، أو تعبيرا يرتبط بمستوى الإيحاء الذي تقدمه الحقيقة الافتراضية كأن يقال( Non-Immersive,Deep Immersive Or Fully Immersive )، وتُمكن هذه التكنولوجيا المستخدم - من خلال نظارات خاصة ثلاثية الأبعاد، وقفازات مصممة خصيصا- من التفاعل مع أجسام افتراضية ثلاثية الأبعاد على طاولة عمل افتراضية  ، ويمكنه على سبيل المثال رفع وخفض ومعالجة مكونات مختلفة لمحرك سيارة افتراضي ، ونقله إلى أي مكان على طاولة العمل باستخدام أصابعه (الإبهام والسبابة (.

     وترى شركة فاكسبيس أن تصميم الطاولة يتيح عمل المجموعات التعاوني، والتفاعل والعمل على المشاريع في نفس الوقت، وقد تم تبني طاولة العمل الافتراضية من قبل شركة سيلكون جرافيكس ، ومركز الأبحاث في ناسا ومختبر نافال للأبحاث في الولايات المتحدة، كما استخدمت في تدريب فريق عسكري لتحرير الرهائن على أفضل اقتحام لمبانٍ افتراضية        .

     أما بالنسبة لعالم الحياة الثانية فهو أرض خصبة جدا للتطبيقات التعليمية ، (  فبعض الباحثين استفادوا من هذه البيئة بخلق شخصيات تعكسهم بأسمائهم الحقيقية و القيام بالتجول في هذا العالم وتقديم محاضرات أو الترويج لكتاب مثل ما قام به Larry Lessig حيث اتفق مع ما يقارب من 100 شخصية افتراضية للتجمع في  مكان افتراضي يسمى Pooley  و الحديث عن كتابه الجديد بعنوان “Free Culture” وتوزيع نسخ إلكترونية منها وأيضا التوقيع عليها افتراضيا. )

    وهنا سوف أورد تجربة لأحد كتاب المدونات ـ وهو المدون محمد بشير عبد العظيم ـ عندما دخل إلى عالم الحياة الثانية بحثا عن العلم ووجد مركزا للتدريب ثم أخذ ينتقل من مكان لأخر بحثا عن العلم والفائدة حتى وجد مسجدا وبه مكتبة إسلامية وحلقات علم . . .  وأتركك أخي القارئ الكريم لترى وتتعجب عن هذه الحقائق الافتراضية  .

    وخلاصة القول أن الواقع الافتراضي يعد أداة مثالية في التعليم ، وأن استخدامه كوسيلة تعليمية يصبح أكثر عمقا في تقديم التجارب التعليمية المتنوعة .

       ويمكننا تصنيف التجارب والتطبيقات الافتراضية التي استخدمت للتعليم  حسب الأصناف التالية :

1. الألعاب الافتراضية التعليمية .
2. المسرح الافتراضي .
3. المعمل الافتراضي .
4. المتحف الافتراضي .
5. البيئات التعليمية الافتراضية . ( الفصول الافتراضية ، وقاعات التدريب ، وحلق العلم ، والمكتبات الدراسية ، الجامعات الافتراضية والمؤتمرات العلمية )
6. الحديقة الافتراضية .
7. الفضاء الافتراضي والطيران .
8. المصانع الافتراضية ومعاهد التدريب المهني الافتراضية .
9. المحاكم الافتراضية والجنايات الافتراضية .
10. العمليات الطبية الافتراضية .

---

تعليقات