غوطه‌وری (واقعیت مجازی)

[بندانگشتی|«۱۰٬۰۰۰ شهر متحرک»، یک اثر هنری چیدمان مبتنی بر حضور از راه دور اثر [مارک لی]]

در واقعیت مجازی (به انگلیسی: Virtual Reality)، مفهوم **غوطه‌وری** (Immersion) ادراک حضور فیزیکی در یک دنیای غیر فیزیکی است. این ادراک با احاطه کردن کاربر سیستم واقعیت مجازی در تصاویر، صدا یا سایر محرکهایی که محیطی فراگیر را فراهم می‌کنند، ایجاد می‌شود.

## ریشه‌شناسی
این نام یک استفاده استعاری از تجربه غوطه‌ور شدن در مایعات است که به بازنمایی، داستان یا شبیه‌سازی اطلاق می‌شود. غوطه‌وری همچنین می‌تواند به عنوان حالت آگاهی تعریف شود که در آن یک «بازدیدکننده» (به تعبیر موریس بنایون) یا «غوطه‌ور شونده» (به تعبیر شار دیویس) آگاهی خود از خودِ فیزیکی‌اش را با احاطه شدن در یک محیط مصنوعی تغییر می‌دهد. این اصطلاح برای توصیف تعلیق ناباوری جزئی یا کامل استفاده می‌شود که امکان عمل یا واکنش به تحریکات مواجه شده در یک محیط مجازی یا هنری را فراهم می‌کند. هرچه تعلیق ناباوری بیشتر باشد، درجه حضور به دست آمده بیشتر است.

## انواع
به گفته ارنست دبلیو. آدامز، غوطه‌وری را می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد:
* **غوطه‌وری تاکتیکی** (Tactical immersion): غوطه‌وری تاکتیکی هنگام انجام عملیات لمسی که نیاز به مهارت دارند، تجربه می‌شود. بازیکنان در حالی که اقداماتی را که منجر به موفقیت می‌شود کامل می‌کنند، احساس می‌کنند «در جریان» (in the zone) هستند.
* **غوطه‌وری استراتژیک** (Strategic immersion): غوطه‌وری استراتژیک بیشتر ذهنی است و با چالش‌های فکری همراه است. بازیکنان شطرنج هنگام انتخاب یک راه حل صحیح از میان طیف وسیعی از احتمالات، غوطه‌وری استراتژیک را تجربه می‌کنند.
* **غوطه‌وری روایی** (Narrative immersion): غوطه‌وری روایی زمانی رخ می‌دهد که بازیکنان در یک داستان سرمایه‌گذاری می‌کنند و شبیه به چیزی است که هنگام خواندن کتاب یا تماشای فیلم تجربه می‌شود.

استفان بیورک و یوسی هولوپاینن در کتاب *الگوهای طراحی بازی*، غوطه‌وری را به دسته‌های مشابهی تقسیم می‌کنند، اما آن‌ها را به ترتیب غوطه‌وری حسی-حرکتی، غوطه‌وری شناختی و غوطه‌وری احساسی می‌نامند. علاوه بر این موارد، آن‌ها یک دسته جدید اضافه می‌کنند: غوطه‌وری فضایی (Spatial immersion)، که زمانی رخ می‌دهد که بازیکن احساس کند دنیای شبیه‌سازی شده از نظر ادراکی متقاعدکننده است. بازیکن احساس می‌کند که واقعاً «آنجا» است و دنیای شبیه‌سازی شده «واقعی» به نظر می‌رسد و حس می‌شود.

## حضور
حضور (Presence)، اصطلاحی که از کوتاه‌سازی واژه اصلی «حضور از راه دور» (Telepresence) گرفته شده است، پدیده‌ای است که به افراد امکان می‌دهد از طریق فناوری با جهان خارج از بدن فیزیکی خود تعامل داشته باشند و احساس ارتباط کنند. این به عنوان احساس ذهنی (Subjective sensation) یک شخص از بودن در صحنه‌ای که توسط یک رسانه به تصویر کشیده شده است (معمولاً ماهیت مجازی دارد) تعریف می‌شود.

بسیاری از طراحان بر روی فناوری مورد استفاده برای ایجاد یک محیط مجازی با وفاداری بالا تمرکز می‌کنند؛ با این حال، عوامل انسانی درگیر در دستیابی به حالت حضور نیز باید در نظر گرفته شوند. این ادراک ذهنی است که اگرچه توسط فناوری ساخته دست بشر تولید و/یا فیلتر می‌شود، در نهایت موفقیت در دستیابی به حضور را تعیین می‌کند.

عینک‌های واقعیت مجازی می‌توانند احساس احشایی بودن در یک دنیای شبیه‌سازی شده را ایجاد کنند، شکلی از غوطه‌وری فضایی که حضور نامیده می‌شود. طبق گفته آکیولوس وی‌آر، الزامات فناوری برای دستیابی به این واکنش احشایی، تأخیر کم و ردیابی دقیق حرکات است.

مایکل آبراش در سال ۲۰۱۴ در «روزهای توسعه‌دهندگان استیم» سخنرانی‌ای در مورد VR ارائه داد. طبق گفته تیم تحقیقاتی VR در ولو (Valve)، تمام موارد زیر برای ایجاد حضور مورد نیاز است:
* میدان دید وسیع (۸۰ درجه یا بهتر)
* وضوح کافی (1080p یا بهتر)
* ماندگاری پیکسل کم (۳ میلی‌ثانیه یا کمتر)
* نرخ تازه‌سازی به اندازه کافی بالا (بیش از ۶۰ هرتز، ۹۵ هرتز کافی است اما کمتر نیز ممکن است مناسب باشد)
* نمایشگر جهانی که در آن تمام پیکسل‌ها به‌طور همزمان روشن می‌شوند (نمایشگر غلتان ممکن است با ردیابی چشم کار کند)
* اپتیک (حداکثر دو لنز برای هر چشم با مصالحه، اپتیک ایده‌آل با فناوری فعلی عملی نیست)
* کالیبراسیون نوری
* ردیابی مستحکم – انتقال با دقت میلی‌متر یا بهتر، جهت‌گیری با دقت یک چهارم درجه یا بهتر، و حجم ۱٫۵ متر یا بیشتر در هر طرف
* تأخیر کم (۲۰ میلی‌ثانیه حرکت تا آخرین فوتون، ۲۵ میلی‌ثانیه ممکن است به اندازه کافی خوب باشد)

## رسانه و فناوری غوطه‌ورکننده
رسانه غوطه‌ورکننده (Immersive media) اصطلاحی است که به گروهی از مفاهیم اطلاق می‌شود که ممکن است در زمینه‌هایی مانند مهندسی، رسانه، مراقبت‌های بهداشتی، آموزش و خرده‌فروشی کاربرد داشته باشند. مفاهیم موجود در رسانه غوطه‌ورکننده عبارتند از:
* واقعیت مجازی (VR)
* واقعیت افزوده (AR)
* واقعیت ترکیبی (MR)
* واقعیت گسترده (XR)
* متاورس
* رایانش فضایی
* محتوای سه‌بعدی

### فناوری
بندانگشتی|ایستاده|نسخه‌ای از عینک‌های واقعیت مجازی مدرن که امروزه استفاده می‌شود

**واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده** فناوری است که هدف آن غوطه‌ور کردن کامل کاربر در دنیای تولید شده توسط رایانه است و به کاربر این تصور را می‌دهد که به دنیای مصنوعی «قدم گذاشته است». این امر با استفاده از فناوری‌های نمایشگر روی سر (HMD) یا پیش‌بینی‌های متعدد (Multiple projections) حاصل می‌شود. HMD اجازه می‌دهد تا VR دقیقاً در مقابل چشم‌ها نمایش داده شود و به کاربران اجازه می‌دهد بدون هیچ گونه حواس‌پرتی روی آن تمرکز کنند.

#### خاستگاه
یکی از اولین دستگاه‌هایی که طراحی شده بود تا شبیه به یک هدست واقعیت مجازی باشد و عملکردی مشابه آن داشته باشد، استریوسکوپ نام داشت. این دستگاه در دهه ۱۸۳۰ در روزهای اولیه عکاسی اختراع شد و از یک تصویر کمی متفاوت در هر چشم برای ایجاد نوعی اثر سه‌بعدی استفاده می‌کرد. اگرچه با ادامه توسعه عکاسی در اواخر دهه ۱۸۰۰، استریوسکوپ‌ها منسوخ‌تر شدند. فناوری غوطه‌ورکننده در سال ۱۹۵۷ زمانی که مورتون هیلیگ تجربه سینمایی سنسوراما (Sensorama) را اختراع کرد که شامل بلندگوها، فن‌ها، تولیدکننده‌های بو و یک صندلی لرزان برای غوطه‌ور کردن بیننده در فیلم بود، بیشتر در دسترس مردم قرار گرفت.

هنگامی که کسی هدست‌های VR امروزی را تصور می‌کند، باید به «شمشیر داموکلس» که در سال ۱۹۶۸ اختراع شد و به کاربران اجازه می‌داد هدست‌های VR خود را به جای دوربین به رایانه متصل کنند، اعتبار دهد. در سال ۱۹۹۱، سگا هدست Sega VR را راه‌اندازی کرد که برای استفاده در آرکید/خانگی ساخته شده بود، اما تنها نسخه آرکید به دلیل مشکلات فنی منتشر شد.

واقعیت افزوده در دهه ۱۹۹۰ زمانی که لوئیس روزنبرگ لوازم مجازی (Virtual Fixtures) را ایجاد کرد، به سرعت شروع به توسعه کرد؛ این اولین سیستم واقعیت افزوده کاملاً غوطه‌ورکننده بود که برای نیروی هوایی استفاده می‌شد.

آکیولوس در سال ۲۰۱۲ عرضه شد، واقعیت مجازی را متحول کرد و در نهایت ۲٫۴ میلیون دلار سرمایه جمع‌آوری کرد. فیس‌بوک در سال ۲۰۱۴ آکیولوس را به قیمت ۲ میلیارد دلار خریداری کرد که مسیر صعودی VR را به جهان نشان داد. در سال ۲۰۱۳، گوگل برنامه‌های خود را برای توسعه اولین هدست AR خود، گوگل گلس اعلام کرد. در سال ۲۰۱۶، پوکمون گو (Pokémon Go) جهان را فرا گرفت و به یکی از دانلود شده‌ترین اپلیکیشن‌های تمام دوران تبدیل شد.

#### عناصر فناوری غوطه‌ورکننده
یک تجربه کامل فناوری غوطه‌ورکننده زمانی اتفاق می‌افتد که تمام عناصر بینایی، شنوایی و لامسه گرد هم آیند. تعامل و اتصال تمرکز اصلی فناوری غوطه‌ورکننده است. این قرار دادن کسی در یک محیط کاملاً متفاوت نیست، بلکه زمانی است که آن‌ها به صورت مجازی با یک محیط جدید روبرو می‌شوند و فرصت یادگیری نحوه زندگی و تعامل بهینه با آن را پیدا می‌کنند.

#### انواع فناوری غوطه‌ورکننده
واقعیت مجازی منبع اصلی فناوری غوطه‌ورکننده است که به کاربر اجازه می‌دهد کاملاً در یک محیط دیجیتال که واقعیت دیگری را شبیه‌سازی می‌کند، غوطه‌ور شود. کاربران برای داشتن یک تجربه کاملاً غوطه‌ور که در آن فرد قادر به استفاده از حرکات/رفلکس‌ها باشد، باید از هدست، کنترل‌های دستی و هدفون استفاده کنند. همچنین بازی‌های فراگیر (Pervasive games) وجود دارند که از مکان‌های دنیای واقعی در گیم‌پلی استفاده می‌کنند.

### فناوری غوطه‌ورکننده امروز
فناوری غوطه‌ورکننده در چند دهه گذشته رشد چشمگیری داشته و همچنان در حال پیشرفت است. VR حتی به عنوان کمک آموزشی قرن بیست و یکم توصیف شده است. نمایشگرهای روی سر (HMD) چیزی است که به کاربران اجازه می‌دهد تجربه کامل غوطه‌وری را دریافت کنند. بازار HMD پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۲ ارزشی بیش از ۲۵ میلیارد دلار داشته باشد. محبوب‌ترین استفاده از فناوری غوطه‌ورکننده در دنیای بازی‌های ویدیویی است. بازی‌های ویدیویی فعلی مانند *[[نیروی فضایی (بازی ویدئویی)|اسکادران جنگ ستارگان]]*، *[[نیمه‌عمر: الیکس]]* و *[[آسمان هیچ‌کس]]* به کاربران این توانایی را می‌دهند که هر جنبه‌ای از دنیای دیجیتال را در بازی خود تجربه کنند.

### اجزا
#### ادراک
فناوری‌های سخت‌افزاری برای تحریک یک یا چند حواس توسعه یافته‌اند تا احساسات ادراکی واقعی ایجاد کنند. برخی از فناوری‌های بینایی عبارتند از نمایشگر سه‌بعدی، فول‌دامها، نمایشگر روی سر و تمام‌نگاری. برخی از فناوری‌های شنوایی عبارتند از جلوه صوتی سه‌بعدی، صدای با وضوح بالا و صدای فراگیر. فناوری لمسی پاسخ‌های لامسه را شبیه‌سازی می‌کند.

### تعامل (Interaction)
فناوری‌های مختلفی توانایی تعامل و ارتباط با محیط مجازی را فراهم می‌کنند، از جمله رابط‌های مغز و رایانه، بازشناسی اشاره، تردمیل‌های همه‌جهته و بازشناسی گفتار.

### نرم‌افزار
نرم‌افزار با فناوری سخت‌افزاری تعامل می‌کند تا محیط مجازی را رندر (Render) کرده و ورودی کاربر را پردازش کند تا پاسخی پویا و بلادرنگ (Real-time) ارائه دهد. برای دستیابی به این هدف، نرم‌افزار اغلب اجزای هوش مصنوعی و جهان‌های مجازی را ادغام می‌کند. این کار بسته به فناوری و محیط به روش‌های متفاوتی انجام می‌شود؛ خواه نرم‌افزار نیاز به ایجاد یک محیط کاملاً غوطه‌ورکننده داشته باشد یا نمایش یک تصویر (Projection) بر روی محیط موجودی که کاربر به آن نگاه می‌کند.

### تحقیق و توسعه
بسیاری از دانشگاه‌ها برنامه‌هایی برای تحقیق و توسعه فناوری غوطه‌ورکننده دارند. نمونه‌هایی از این موارد عبارتند از: آزمایشگاه تعامل انسانی مجازی استنفورد، آزمایشگاه گرافیک رایانه‌ای و فناوری‌های غوطه‌ورکننده USC، مرکز کاربردهای واقعیت مجازی ایالت آیووا، آزمایشگاه VR دانشگاه بوفالو، آزمایشگاه محیط‌های مجازی هوشمند دانشگاه تیساید، آزمایشگاه داستان‌های غوطه‌ورکننده دانشگاه جان مورز لیورپول، دانشگاه میشیگان آن آربور، دانشگاه ایالتی اکلاهما و دانشگاه کالیفرنیای جنوبی. همه این دانشگاه‌ها و بسیاری دیگر در حال تحقیق در مورد پیشرفت این فناوری همراه با کاربردهای مختلفی هستند که واقعیت مجازی (VR) می‌تواند در آن‌ها اعمال شود.

علاوه بر دانشگاه‌ها، صنعت بازی‌های ویدئویی نیز از طریق فناوری غوطه‌ورکننده، به ویژه واقعیت افزوده، جهش بزرگی داشته است. شرکت اپیک گیمز (Epic Games)، که برای بازی محبوب خود فورتنایت (Fortnite) شناخته می‌شود، در سال ۲۰۱۸ در یک دور سرمایه‌گذاری ۱٫۲۵ میلیارد دلار درآمد کسب کرد، زیرا آن‌ها یک پلتفرم توسعه سه‌بعدی پیشرو برای برنامه‌های AR دارند. دولت ایالات متحده نیز برای توسعه فناوری غوطه‌ورکننده اطلاعات درخواست می‌کند و پروژه‌های خاصی را تأمین مالی می‌کند. این اقدامات برای پیاده‌سازی در شاخه‌های دولتی در آینده است.

### کاربرد
فناوری غوطه‌ورکننده در حوزه‌های متعددی کاربرد دارد، از جمله خرده‌فروشی و تجارت الکترونیک، صنعت بزرگسالان، هنر، سرگرمی، بازی‌های ویدئویی، داستان‌گویی تعاملی، نظامی، آموزش و پزشکی.

این فناوری همچنین در بخش غیرانتفاعی در زمینه‌هایی مانند امدادرسانی در بلایای طبیعی و حفاظت از محیط زیست در حال رشد است؛ دلیل این امر توانایی آن در قرار دادن کاربر در موقعیتی است که تجربه‌ای شبیه‌تر به دنیای واقعی نسبت به یک عکس ساده ایجاد می‌کند و باعث ایجاد ارتباط عاطفی قوی‌تر با موقعیت مشاهده شده می‌شود. با رایج‌تر شدن فناوری غوطه‌ورکننده، احتمالاً به سایر صنایع نیز نفوذ خواهد کرد. همچنین با قانونی شدن شاه‌دانه (کانابیس) در سراسر جهان، صنعت شاه‌دانه شاهد رشد بزرگی در بازار فناوری غوطه‌ورکننده بوده است تا امکان تورهای مجازی از تأسیسات خود را برای جذب مشتریان و سرمایه‌گذاران بالقوه فراهم کند.

### نگرانی‌ها و اخلاق
خطرات بالقوه فناوری غوطه‌ورکننده اغلب در داستان‌های علمی-تخیلی و سرگرمی به تصویر کشیده شده است. فیلم‌هایی مانند اگزیستنز (eXistenZ)، ماتریکس و فیلم کوتاه *بازی* (Play) اثر دیوید کاپلان و اریک زیمرمن، سؤالاتی را دربارهٔ آنچه ممکن است اتفاق بیفتد اگر نتوانیم دنیای فیزیکی را از دنیای دیجیتال تشخیص دهیم، مطرح می‌کنند.

بحث‌هایی در مورد مسئله جرم مجازی و اینکه آیا اجازه دادن به رفتارهای غیرقانونی مانند تجاوز جنسی در یک محیط شبیه‌سازی شده اخلاقی است یا خیر، وجود داشته است.

## واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده
بندانگشتی|یک سیستم محیط مجازی خودکار غار (CAVE)

**واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده** (Immersive virtual reality) یک فناوری فرضی آینده است که امروزه عمدتاً به صورت پروژه‌های هنری واقعیت مجازی وجود دارد. این شامل غوطه‌وری در یک محیط مصنوعی است که در آن کاربر احساسی مشابه احساس معمول خود در زندگی روزمره دارد.

### تعامل مستقیم با سیستم عصبی
محتمل‌ترین روش در نظر گرفته شده، القای مستقیم احساساتی است که واقعیت مجازی را تشکیل می‌دهند به دستگاه عصبی. در کارکردگرایی/زیست‌شناسی متعارف، ما از طریق سیستم عصبی با زندگی روزمره تعامل داریم؛ بنابراین ما تمام ورودی‌ها را از تمام حواس به عنوان تکانه‌های عصبی دریافت می‌کنیم. این به نورون‌های شما احساسی از حسِ تشدید شده می‌دهد. این روش شامل دریافت ورودی‌ها توسط کاربر به عنوان تکانه‌های عصبی تحریک‌شده مصنوعی است؛ سیستم خروجی‌های CNS (تکانه‌های عصبی طبیعی) را دریافت و پردازش می‌کند و به کاربر اجازه می‌دهد با واقعیت مجازی تعامل داشته باشد. تکانه‌های طبیعی بین بدن و دستگاه عصبی مرکزی باید متوقف شوند. این کار می‌تواند با مسدود کردن تکانه‌های طبیعی با استفاده از نانوربات‌هایی که به سیم‌کشی مغز متصل می‌شوند، انجام شود، در حالی که تکانه‌های دیجیتالی که دنیای مجازی را توصیف می‌کنند، دریافت و به سیم‌کشی مغز ارسال می‌شوند. همچنین یک سیستم بازخورد بین کاربر و رایانه‌ای که اطلاعات را ذخیره می‌کند، مورد نیاز خواهد بود. با توجه به حجم اطلاعات مورد نیاز برای چنین سیستمی، احتمالاً این سیستم بر اساس اشکال فرضی فناوری رایانه‌ای خواهد بود.

### الزامات
;درک سیستم عصبی
درک جامعی از اینکه کدام تکانه‌های عصبی مربوط به کدام احساسات هستند و کدام تکانه‌های حرکتی مربوط به کدام انقباضات عضلانی هستند، مورد نیاز خواهد بود. این امر اجازه می‌دهد تا احساسات صحیح در کاربر و اقدامات در واقعیت مجازی رخ دهد. پروژه بلو برین (Blue Brain Project) در حال حاضر امیدوارکننده‌ترین تحقیق با ایده درک چگونگی کارکرد مغز با ساخت مدل‌های رایانه‌ای در مقیاس بسیار بزرگ است.

## محیط‌های دیجیتال غوطه‌ورکننده
یک محیط دیجیتال غوطه‌ورکننده (Immersive digital environment) یک صحنه یا «جهان» مصنوعی، تعاملی و ساخته شده توسط رایانه است که کاربر می‌تواند خود را در آن غوطه‌ور کند.

محیط‌های دیجیتال غوطه‌ورکننده می‌توانند مترادف با واقعیت مجازی در نظر گرفته شوند، اما بدون این دلالت که «واقعیت» حقیقی در حال شبیه‌سازی است. یک محیط دیجیتال غوطه‌ورکننده می‌تواند مدلی از واقعیت باشد، اما همچنین می‌تواند یک رابط کاربری کاملاً فانتزی یا یک انتزاع باشد، تا زمانی که کاربر محیط در آن غوطه‌ور باشد. تعریف غوطه‌وری گسترده و متغیر است، اما در اینجا فرض بر این است که به سادگی به معنای این است که کاربر احساس می‌کند بخشی از جهان شبیه‌سازی شده است. موفقیتی که با آن یک محیط دیجیتال غوطه‌ورکننده می‌تواند واقعاً کاربر را غوطه‌ور کند، به عوامل زیادی بستگی دارد، از جمله گرافیک رایانه‌ای سه‌بعدی باورپذیر، صدای فراگیر، ورودی کاربر تعاملی و سایر عوامل مانند سادگی، عملکرد و پتانسیل لذت بردن. فناوری‌های جدیدی در حال حاضر در دست توسعه هستند که ادعا می‌کنند جلوه‌های محیطی واقعی را به محیط بازیکنان می‌آورند – جلوه‌هایی مانند باد، لرزش صندلی و نورپردازی محیطی.

### ادراک
برای ایجاد حس غوطه‌وری کامل، ۵ حس (بینایی، شنوایی، لامسه، بویایی، چشایی) باید محیط دیجیتال را از نظر فیزیکی واقعی درک کنند. فناوری غوطه‌ورکننده می‌تواند حواس را از طریق موارد زیر فریب دهد:
* نمایشگرهای سه‌بعدی پانوراما (بینایی)
* آکوستیک صدای فراگیر (شنوایی)
* هپتیک (Haptics) و بازخورد نیرو (لامسه)
* شبیه‌سازی بو (بویایی)
* شبیه‌سازی طعم (چشایی)

### تعامل
زمانی که حواس به باور کافی برسند که محیط دیجیتال واقعی است (این تعامل و درگیری است که هرگز نمی‌تواند واقعی باشد)، کاربر باید بتواند به شیوه‌ای طبیعی و شهودی با محیط تعامل داشته باشد. فناوری‌های غوطه‌ورکننده مختلف مانند کنترل‌های اشاره‌ای، ردیابی حرکت و بینایی رایانه‌ای به اقدامات و حرکات کاربر پاسخ می‌دهند. رابط‌های کنترل مغز (BCI) به فعالیت امواج مغزی کاربر پاسخ می‌دهند.

### نمونه‌ها و کاربردها
شبیه‌سازی‌های آموزشی و تمرینی طیف وسیعی را پوشش می‌دهند؛ از آموزش رویه‌ای بخشی از وظیفه (اغلب دکمه‌شناسی، برای مثال: کدام دکمه را فشار دهید تا بوم سوخت‌گیری باز شود) تا شبیه‌سازی موقعیتی (مانند پاسخ به بحران یا آموزش راننده کاروان) تا شبیه‌سازی‌های تمام حرکتی که خلبانان یا سربازان و مجریان قانون را در سناریوهایی آموزش می‌دهند که تمرین در تجهیزات واقعی با استفاده از مهمات جنگی بسیار خطرناک است.

بازی‌های ویدئویی از آرکید ساده تا بازی برخط چندنفره گسترده و برنامه‌های آموزشی مانند شبیه‌ساز پرواز و شبیه‌ساز رانندگی. محیط‌های سرگرمی مانند شبیه‌سازهای حرکتی که سواران/بازیکنان را در یک محیط دیجیتال مجازی که با نشانه‌های حرکتی، بصری و صوتی تقویت شده است، غوطه‌ور می‌کنند. شبیه‌سازهای واقعیت، مانند یکی از کوه‌های ویرونگا در رواندا که شما را به سفری در جنگل می‌برد تا با قبیله‌ای از گوریل‌های کوهی ملاقات کنید. یا نسخه‌های آموزشی مانند موردی که سفر در شریان‌های انسان و قلب را شبیه‌سازی می‌کند تا شاهد تجمع پلاک باشید و در نتیجه در مورد کلسترول و سلامتی بیاموزید.

به موازات دانشمندان، هنرمندانی مانند نوبوتیک ریسرچ، دونا کاکس، ربکا آلن، رابی کوپر، موریس بنایون، شار دیویس و جفری شاو از پتانسیل واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده برای ایجاد تجربیات و موقعیت‌های فیزیولوژیک یا نمادین استفاده می‌کنند.

نمونه‌های دیگر فناوری غوطه‌وری شامل محیط فیزیکی / فضای غوطه‌ورکننده با پروجکشن‌های دیجیتال و صدای فراگیر مانند محیط مجازی خودکار غار (CAVE)، و استفاده از هدست‌های واقعیت مجازی برای تماشای فیلم، با ردیابی سر و کنترل رایانه‌ای تصویر ارائه شده است، به طوری که بیننده به نظر می‌رسد در داخل صحنه است. علاوه بر این، فناوری غوطه‌وری می‌تواند شامل صدا با ردیابی سر و جهت‌گیری دقیق صدا باشد، مانند فناوری نوکیا OZO. نسل بعدی VIRTSIM است که از طریق ضبط حرکت (Motion Capture) و نمایشگرهای بی‌سیم نصب شده روی سر برای تیم‌های حداکثر سیزده نفره به غوطه‌وری کامل دست می‌یابد و امکان حرکت طبیعی در فضا و تعامل همزمان در فضای مجازی و فیزیکی را فراهم می‌کند.

#### کاربرد در مراقبت‌های پزشکی
زمینه‌های مطالعاتی جدید مرتبط با واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده هر روز در حال ظهور هستند. محققان پتانسیل زیادی در آزمایش‌های واقعیت مجازی به عنوان روش‌های مصاحبه مکمل در مراقبت‌های روان‌پزشکی می‌بینند.

واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده همچنین در مطالعات به عنوان یک ابزار آموزشی استفاده شده است که در آن تجسم حالات روان‌پریشی برای افزایش درک از بیماران با علائم مشابه به کار رفته است. روش‌های درمانی جدیدی برای اسکیزوفرنی در دسترس است و سایر حوزه‌های تحقیقاتی تازه توسعه‌یافته که در آن‌ها انتظار می‌رود واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده باعث بهبود شود عبارتند از آموزش روش‌های جراحی، برنامه توان‌بخشی برای آسیب‌ها و جراحی‌ها و کاهش درد اندام خیالی.

#### کاربردها در محیط‌های ساخته‌شده
در حوزه طراحی معماری و علوم ساختمان، محیط‌های مجازی غوطه‌ورکننده برای کمک به معماران و مهندسان ساختمان به منظور ارتقای فرایند طراحی از طریق ادغام حس مقیاس، عمق و آگاهی فضایی آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. چنین پلتفرم‌هایی استفاده از مدل‌های واقعیت مجازی و فناوری‌های واقعیت ترکیبی را در عملکردهای مختلف تحقیقات علوم ساختمان، عملیات ساخت‌وساز، آموزش پرسنل، نظرسنجی از کاربران نهایی، شبیه‌سازی‌های عملکرد و تجسم مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) یکپارچه می‌کنند.

نمایشگرهای سربند (با هر دو سیستم ۳ درجه آزادی و ۶ درجه آزادی) و پلتفرم‌های CAVE برای تجسم فضایی و ناوبری مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) برای اهداف مختلف طراحی و ارزیابی استفاده می‌شوند. مشتریان، معماران و مالکان ساختمان از برنامه‌های مشتق شده از موتور بازی برای پیمایش در مدل‌های BIM با مقیاس ۱:۱ استفاده می‌کنند که امکان تجربه گشت‌وگذار مجازی در ساختمان‌های آینده را فراهم می‌کند. برای چنین موارد استفاده‌ای، بهبود عملکرد ناوبری فضایی بین هدست‌های واقعیت مجازی و صفحه‌نمایش‌های رومیزی دوبعدی در مطالعات مختلف مورد بررسی قرار گرفته است؛ برخی پیشنهاد می‌کنند که بهبود قابل توجهی در هدست‌های واقعیت مجازی وجود دارد، در حالی که برخی دیگر تفاوت معنی‌داری را نشان نمی‌دهند. معماران و مهندسان ساختمان همچنین می‌توانند از ابزارهای طراحی غوطه‌ور برای مدل‌سازی عناصر مختلف ساختمان در رابط‌های CAD واقعیت مجازی استفاده کنند و تغییرات ویژگی‌ها را در فایل‌های مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) از طریق چنین محیط‌هایی اعمال کنند.

در فاز ساخت‌وساز ساختمان، محیط‌های غوطه‌ورکننده برای بهبود آماده‌سازی سایت، ارتباطات در محل و همکاری اعضای تیم، ایمنی و لجستیک استفاده می‌شوند. برای آموزش کارگران ساختمانی، محیط‌های مجازی در انتقال مهارت بسیار مؤثر نشان داده شده‌اند و مطالعات نتایج عملکردی مشابهی را با آموزش در محیط‌های واقعی نشان می‌دهند. علاوه بر این، پلتفرم‌های مجازی در فاز بهره‌برداری ساختمان‌ها نیز برای تعامل و تجسم داده‌ها با دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) موجود در ساختمان‌ها، بهبود فرایند و مدیریت منابع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مطالعات مربوط به ساکنین و کاربران نهایی نیز از طریق محیط‌های غوطه‌ورکننده انجام می‌شود. پلتفرم‌های غوطه‌ورکننده مجازی، ساکنین آینده را در فرایند طراحی ساختمان با ایجاد حس حضور برای کاربران و ادغام ماکت‌های پیش‌ساخت و مدل‌های BIM برای ارزیابی گزینه‌های طراحی جایگزین در مدل ساختمان به شیوه‌ای به موقع و مقرون‌به‌صرفه، درگیر می‌کنند. مطالعاتی که آزمایش‌های انسانی را انجام داده‌اند نشان داده‌اند که کاربران در فعالیت‌های روزانه اداری (شناسایی اشیاء، سرعت خواندن و درک مطلب) در محیط‌های مجازی غوطه‌ورکننده و محیط‌های فیزیکی معیار، عملکرد مشابهی دارند. در زمینه روشنایی، از هدست‌های واقعیت مجازی برای بررسی تأثیر الگوهای نما بر ادراک و رضایت از یک فضای شبیه‌سازی شده با نور روز استفاده شده است. علاوه بر این، مطالعات نورپردازی مصنوعی محیط‌های مجازی غوطه‌ورکننده را برای ارزیابی ترجیحات نورپردازی کاربران نهایی در صحنه‌های مجازی شبیه‌سازی شده با کنترل پرده‌ها و نورهای مصنوعی در محیط مجازی پیاده‌سازی کرده‌اند.

برای مهندسی سازه و تحلیل، محیط‌های غوطه‌ورکننده کاربر را قادر می‌سازند تا بدون حواس‌پرتی بیش از حد برای کار با ابزار شبیه‌سازی و ناوبری، بر تحقیقات سازه‌ای تمرکز کند. کاربردهای واقعیت مجازی و واقعیت افزوده برای تحلیل اجزای محدود سازه‌های پوسته‌ای طراحی شده‌اند. با استفاده از قلم نوری و دستکش‌های داده به عنوان دستگاه‌های ورودی، کاربر می‌تواند مش را ایجاد و اصلاح کند و شرایط مرزی را مشخص نماید. برای هندسه‌های ساده، نتایج کدگذاری شده با رنگ به صورت بلادرنگ با تغییر بارها بر روی مدل به دست می‌آید. مطالعات از شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) یا روش‌های تقریب برای دستیابی به تعامل بلادرنگ برای هندسه پیچیده و شبیه‌سازی تأثیر آن از طریق دستکش‌های هپتیک استفاده کرده‌اند. شبیه‌سازی سازه‌های بزرگ‌مقیاس و پل‌ها نیز در محیط‌های مجازی غوطه‌ورکننده محقق شده است. کاربر می‌تواند بارهای وارد بر پل را جابه‌جا کند و نتایج تحلیل اجزای محدود بلافاصله با استفاده از یک ماژول تقریبی به‌روزرسانی می‌شوند.

## آثار زیان‌بار
بیماری شبیه‌ساز (Simulation sickness)، یا زدگی شبیه‌ساز، وضعیتی است که در آن فرد علائمی مشابه بیماری حرکت را که ناشی از انجام بازی‌های شبیه‌سازی است، نشان می‌دهد.

بیماری حرکت ناشی از واقعیت مجازی بسیار شبیه به بیماری شبیه‌ساز و بیماری حرکت ناشی از فیلم‌ها است. با این حال، در واقعیت مجازی، این اثر شدیدتر می‌شود زیرا تمام نقاط مرجع خارجی از دید مسدود می‌شوند، تصاویر شبیه‌سازی شده سه‌بعدی هستند و در برخی موارد صدای استریو نیز ممکن است حس حرکت را القا کند. مطالعات نشان داده‌اند که قرار گرفتن در معرض حرکات چرخشی در یک محیط مجازی می‌تواند باعث افزایش قابل توجه حالت تهوع و سایر علائم بیماری حرکت شود.

سایر تغییرات رفتاری مانند استرس، اعتیاد، انزوا و تغییرات خلقی نیز به عنوان عوارض جانبی ناشی از واقعیت مجازی غوطه‌ورکننده مورد بحث قرار گرفته‌اند.

## جستارهای وابسته

* فراواقعیت
* هنر تعاملی
* متاورس
* حمل‌ونقل روایی
* لنز پنکیک
* پلی‌استیشن وی‌آر۲
* اثر توری پنجره
* واقعیت شبیه‌سازی‌شده
* رایانش فضایی
* هنر شمشیر آنلاین
* دره وهمی
* هنر مجازی
* بیماری واقعیت مجازی

## منابع

## برای مطالعه بیشتر
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

## پیوند به بیرون

*Immersive Ideals / Critical Distances دانلود پی‌دی‌اف کتاب درسی ژوزف نچواتال. انتشارات آکادمیک لمبرت. ۲۰۰۹.
*Audio and Game Immersion پایان‌نامه دکتری دربارهٔ صدای بازی (چارچوب IEZA) و غوطه‌وری.
* ابتکار آموزش غوطه‌ورکننده
* شبکه تحقیقاتی یادگیری غوطه‌ورکننده
* 

رده:ارزیابی فناوری
رده:واقعیت مجازی
رده:هنر آمریکایی
رده:هنر معاصر
رده:هنر مفهومی
رده:هنر ایالات متحده آمریکا
رده:واژه‌شناسی بازی‌ها
رده:واقعیت حاد
رده:رسانه‌های جدید
رده:صوت
رده:ارزیابی‌های فناوری
رده:سبک‌های هنرهای تجسمی