چطور هالیوود در حال شکل دادن به خودروهای نظامی آینده است؟

متخصصان جلوه های بصری هالیوودی قادر به خلق محیط هایی فراتر از این جهان هستند که هرگز در طول زندگی ما تحقق نخواهند یافت – برای مثال، کلانشهر پادآرمانشهری لس آنجلس که در بلید رانر ۲۰۴۹ دیده می شود را در نظر داشته باشید. اما چه می شود اگر بتوان از این فناوری برای کمک به نیروهای ویژه در میدان های نبرد واقعی استفاده کرد؟

جیس هانسن، طراح رابط کاربری (UI) هالیوود، با استفاده از استعداد طراحی بصری خود و نرم افزارهای قدرتمندی مانند Cinema ۴ D، این موضوع را به واقعیت تبدیل کرده است تا به نیروهای مسلح در توسعه رابط های کاربری هولوگرافیک فضامحور کمک کند. این سیستم ها به سربازان اجازه خواهند داد تا با استفاده از واقعیت افزوده با وسایل نقلیه خود در فضای سه بعدی تعامل داشته باشند؛ فناوری جدید به آن ها توانایی پردازش موثرتر اطلاعات را نوید داده و پهنای باند ذهنی بیشتری را در میدان نبرد فراهم می نماید.

هالیوود به استقبال میدان نبرد می رود

هانسن یک طراح دیجیتال مشهور است که در فرانچایزهای مطرحی از جمله بازی های گرسنگی و انتقام جویانِ مارول، مرد آهنی، اسپایدرمن، نگهبانان کهکشان و جنگ ستارگان کار کرده است. کارهای او همچنین فرآیند داستان سرایی را در فیلم های بلاک باستر دیگر از جمله بتمن در مقابل سوپرمن، سفر فضایی: ماوراء، بازی اِندر، قهرمان بزرگ ۶ و تاپ گان: ماوریک ارتقا داده است.

ایجاد رابط های کاربری جذاب از حیث بصری – رابط های دیجیتالی که به انسان ها اجازه تعامل با اشیاء را می دهند – تنها نوک کوه یخی در سینمای هالیوود است. هانسن می گوید این اطلاعات علاوه بر اینکه پر زرق و برق به نظر می رسند، باید داستانی را روایت کنند و تمام مقیاس ها و واحدها در زندگی واقعی باورپذیر باشند. هانسن به مجله Popular Mechanics گفته است که به تازگی، ایده های خود را با یک متخصص جت جنگنده در حین کار بر روی فیلم مرد آهنی مطرح کرده است: «من گفتم: هی، می دانی، مرد آهنی مستقیم به سمت بالا پرواز خواهد کرد. و او به من می گفت: خب، سرعت زمینی شما صفر خواهد بود، چون مستقیم به سمت بالا می روید. و چیزهایی از این قبیل».

ارتش که متوجه شده بود استعدادهای طراحی دیجیتال او می تواند سرمایه ای برای بهینه سازی عملکرد انسان در میدان نبرد باشد، به کارهای هانسن – به ویژه در بازی اندر و انتقام جویان: پایان بازی – علاقه مند شد. نقطه تمرکز این پروژه، ساده کردن تعامل بین سربازان و وسایل نقلیه خود با سیستم های واقعیت افزوده (AR) بود.

چگونه واقعیت افزوده کارآیی را بهبود می بخشد

هانسن می گوید تازه در سال ۲۰۱۳ بود که ارتش آمریکا واقعاً شروع به مطالعه راه های بهینه سازی عملکرد انسان در میدان نبرد کرد. همه چیز ساده شروع شد، مانند آزمایش اینکه مدیتیشن آگاهانه چگونه می تواند کسب و حفظ اطلاعات در میدان نبرد را بهبود بخشد. فقط مدیتیشن به تنهایی حدود ۲ تا ۳ درصد بهبود ایجاد می کرد. با این حال، زمانی که اطلاعات مشابه به صورت فضایی – با استفاده از یک هدست واقعیت افزوده – نمایش داده شد، تیم شاهد افزایش ۶۰ درصدی عملکرد انسان بود.

پس از اینکه مشخص شد پردازش فضایی اطلاعات بسیار آسان تر است، دیگر نهادهای نظامی به سرعت به این فناوری علاقه مند شدند، به این امید که آن را برای هواپیماهای جنگنده سازگار کنند. هانسن می گوید: «فضای کافی در هیچ یک از آن ها وجود ندارد… بنابراین شما فضای بسیار تنگی دارید و نمایشگرهای شما بسیار کوچک هستند». با این حال، اگر بتوان کنترلگرهای شما را به صورت دیجیتالی در فضایی سه بعدی نمایش داد، فضا دیگر مساله ای نیست و این به ما اجازه می دهد که تمام این نمایشگرها را در فضای موجود پخش کرد و آن ها را در اطراف خود داشته باشیم.

رایانش فضایی علاوه بر اینکه می تواند اطلاعات را سریع تر و کارآمدتر پردازش کند، به معنای بهبود زره وسایل نقلیه نظامی نیز هست. هنوز هم به نمایشگرهای شیشه ای نیاز است تا ببینید کجا می روید، اما آن ها ذاتاً شکننده و نسبت به اکثر مهمات آسیب پذیر هستند. با این حال، هانسن تصریح می کند که واقعیت افزوده علاوه بر نمایش سیستم های حیاتی خودرو، قادر به نشان دادن دنیای بیرون نیز خواهد بود – به این معنی که خودروهای جنگی آینده ممکن است نیازی به داشتن پنجره نداشته باشند و تعداد کمتر از آن ها به معنای محافظت بیشتر از سرنشینان داخل خودرو است.

در حالی که واقعیت مجازی (VR) اغلب به عنوان استاندارد طلایی شناخته می شود، واقعیت افزوده یک سازش عالی در این ابزار است زیرا راننده هنوز هم نیاز به تعامل با تعدادی کنترلگر فیزیکی دارد؛ به همین دلیل است که اکثر این سیستم ها از واقعیت افزوده استفاده خواهند کرد. هدف نهایی استفاده از هدست های AR برای نمایش اطلاعات مهم است در حالی که به اپراتور دیدی بدون مانع از دنیای بیرون می دهند و نحوه تعامل شما با آن ها فقط با ردیابی چشم است… بنابراین شما یک سیستم ورودی واقعاً فوق العاده دارید که دقیق و ساده است. برای درک بهتر، هدست های ویژن پرو ساخت اپل از واقعیت افزوده استفاده خواهند کرد و دنیای بیرون را در قالب اطلاعات دیجیتالی به نمایش می گذارند.

رایانش و تعامل فضایی

علی رغم ماهیت کاملاً بدون مانع و محدودیت سیستم VFX هالیوود، هدف رایانش فضایی ساده کردن تعامل بین انسان ها و وسایل نقلیه است. هانسن در کنار اینکه این رابط های کاربری را برای هالیوود سوررئال جلوه می دهد، معتقد است که هر عنصری باید داستانی را روایت کند که در ابزارهای واقعی روزمره بسیار مهم است. همین مهارت برای این سیستم های AR پس از رسیدن به میدان نبرد نیز بسیار حیاتی است. هدف از سیستم های حیاتی تنها خوب به نظر رسیدن نیست، بلکه ارائه اطلاعات در سریع ترین زمان ممکن است.

همه انسان ها چیزی به نام حافظه کاری دارند. مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی آن را به عنوان نگهداری مقدار کمی از اطلاعات به شکل قابل دسترس ساده تعریف می کند. انسان معمولی حافظه کاری را تنها برای تمرکز بر روی چهار چیزدر زمان واحد دارد. با این حال، تعامل فضایی با اطلاعات (و همچنین کارآیی طرح هانسن) در واقع به انسان ها اجازه می دهد تا با اطلاعات بیشتری تعامل کنند – بنابراین آن ها را در میدان نبرد موثرتر سازد.

هانسن می گوید: « اگر بتوانید آن چیزها را به صورت فضایی مرتب کنید، آن را چند برابر کرده اید، زیرا می توانید چهار تا، در سمت چپ، یا در سمت راست خود داشته باشید؛ چهار تا در مرکز؛ چهار تا در بالا، و همینطور ادامه دهید». اگرچه ممکن است به نظر برسد که این فناوری توانایی های ابرانسانی را آزاد می کند، اما در واقع کاملاً برعکس است. هانسن و تیمش متوجه شدند که انسان ها در واقع با قصد تعامل فضایی با اطلاعات خلق شده اند که هیچ سلسله مراتب پیچیده ای برای کند کردن ما باقی نمی گذارد. به عنوان مثال، اگر بخواهید دمای درون خودرو خود را تغییر دهید، لازم نیست برای رسیدن به کنترلگرهای دمایی از سه زیرمنوی مختلف عبور کنید.

بدون واقعیت افزوده، مدیون صفحات میکروسکوپی هستیم که سلسله مراتب گیج کننده ای دارند و پهنای باند ذهنی را از راننده می گیرند. هانسن از سیستم جدید به عنوان نوعی مکان برای آماده سازی مقدماتی اطلاعات – یعنی مکانی برای همه چیز و همه چیز در سر جای خود – یاد می کند. هانسن می گوید: « شما می توانید هر چیزی را که نیاز دارید، درست در اطراف خود داشته باشید، تقریباً مانند بی نقص ترین محیط کاری که می توانید تصور کنید».

مشکل اختلاف منظر

تعامل با وسایل نقلیه نظامی در فضای سه بعدی به اپراتور اجازه می دهد تا اطلاعات بیشتری را پردازش کند، اما یک عنصر حیاتی انسانی را از بین می برد: اختلاف منظر (parallax).

اختلاف منظر یا اختلاف دید در واقع جابجایی مشاهده شده اشیاء در خط دید ما است که به ما درکی از عمق می دهد. وقتی که به دو شی (یکی که نزدیک است و دیگری که دور است) نگاه می کنیم که به موازات هم در حال حرکت به یک سمت هستند، شیئی که دورتر است مسیر کوتاه تری را نسبت به شیء نزدیک تر می پیماید.

این موضوع از طریق دید دو چشمی ممکن می شود، چرا که ما دو چشم داریم که هر دو تصویر دوربین دو چشم را به هم چسبانده و به یک تصویر تبدیل می کند؛ این قابلیت بقای ذاتی به ما کمک می کند تا مهارت های حرکتی پایه مانند گرفتن و قاپیدن و همچنین اجتناب از موانع را با دقت بیشتری انجام دهیم. برای این که کمی به خودتان درک بهتری بدهید، سعی کنید یکی از چشم هایتان را ببندید و در اتاق قدم بزنید؛ به احتمال فراوان با چیزهای داخل اتاق برخورد خواهید کرد .پس چگونه می توانیم اختلاف منظر را در فضای سه بعدی تکرار کنیم؟

خوشبختانه، هانسن می گوید که بیش از چند راه برای فریب دادن مغزمان برای ایجاد اختلاف منظر وجود دارد. یک روش با دمای رنگ در ارتباط است، اشیا نزدیک که تُن های دمایی گرم تر (زرد / نارنجی بیشتر) دارند، و اشیاء دورتر از تُن های سردتر (آبی بیشتر) استفاده می کنند. او همچنین می گوید که با دورتر شدن اشیاء، کنتراست کاهش می یابد. هانسن معتقد است که عمق می تواند به افزایش حافظه کاری حتی بیشتر کمک کند و این کار با قرار دادن اقلام مهم تر در فاصله ای نزدیکتر به اپراتور انجام می شود.

آینده چگونه خواهد بود؟

هانسن می گوید که این فناوری سیال واقعیت افزوده محدود به استفاده در میدان نبرد نخواهد بود؛ هم بی ام دبلیو و هم ولوو این ایده را در خودروهای خود آزمایش کرده اند. در حالی که AR امکان محافظت بهتر در میدان نبرد را فراهم می کند، می تواند امکان بهبود دید (و در نتیجه ایمنی) را در بزرگراه های عمومی فراهم کند – با یک دید ۳۶۰ درجه موثر در اطراف خودرو بدون هیچ موانعی که دید شما را مسدود کند.

احتمالاً مدتی طول خواهد کشید تا شاهد این نوع فناوری در کاربردهای نظامی و به خصوص غیرنظامی باشیم. با این حال، واقعیت افزوده به وضوح این شانس را دارد که انقلابی در میدان نبرد و همچنین حرکت ایجاد کند.