اصطلاح متاورس (Metaverse) به توصیف یک محیط مجازی می پردازد که از دنیای طبیعی تقلید می کند و به اشخاص اجازه می دهد تا در تمام فعالیت های دنیای واقعی از طریق فراجهان (متاورس)، شرکت کند. در واقع، متاورس دروازه ‌ای برای تجربیات دیجیتال (Digital experiences) ایجاد می کند (Mariana et al., 2024). متاورس مفهومی نوپا است که یک جهان مجازی ایجاد می کند، فضایی مشترک که در آن افراد می توانند با یکدیگر تعامل کنند، خلق کنند و در طیف وسیعی از فعالیت ها شرکت نمایند (Alkaeed et al., 2024). متاورس که ارتباط نزدیکی با واقعیت توسعه یافته (Extended Reality (XR)) دارد، یک جهان مجازی یا فضای مشترک است که کاربران می توانند از طریق دستگاه های مختلف به آن دسترسی داشته باشند و در زمان واقعی با آن تعامل داشته باشند.

 XR یک اصطلاح کلی برای تجربه ‌های دیجیتالی فراگیر است که واقعیت فیزیکی و مجازی را ادغام می ‌کند که شامل واقعیت مجازی (Virtual Reality (VR))، واقعیت افزوده (Augmented Reality (AR))، و واقعیت ترکیبی (Mixed Reality (MR)) است (Morimoto et al., 2022). در واقع، VR، AR و MR سه فناوری متمایز هستند که تجربه ‌های فراگیر را به روش‌ های مختلف امکان ‌پذیر می ‌کنند. VR یک محیط کاملا دیجیتالی را ارائه می دهد، در حالی که AR اطلاعات دیجیتال را در دنیای واقعی پوشش می دهد. از سوی دیگر، فناوری های MR با ادغام دو فناوری VR و AR به کاربران اجازه می ‌دهد با اشیاء مجازی در محیط فیزیکی خود تعامل داشته باشند (Chuah, 2018). AR در اپلیکیشن ‌های موبایل و عینک ‌های هوشمند کاربرد پیدا می ‌کند و درک کاربران از محیط اطرافشان را افزایش می‌دهد. MR نیز پا را فراتر گذاشته و با انتقال اشیاء دیجیتالی به دنیای واقعی، کاربران را قادر می سازد تا با اشیاء دیجیتالی تعامل برقرار کنند. بطور کلی، XR (واقعیت توسعه‌ یافته) سه فناوری VR، AR و MR را در بر می ‌گیرد و در صنایع مختلف مانند سرگرمی، بازی، آموزش، مراقبت ‌های بهداشتی و کسب ‌و کار گسترش می باید (Doolani et al., 2020).

معماری متاورس

ستیوان و همکاران (2022) به تحلیل لایه های مختلف متاورس و اجزای تشکیل دهنده آن پرداختند. لایه ‌های متاورس را می‌ توان به عنوان جنبه‌ های مختلف محیط در نظر گرفت که هر کدام به دنبال تحقق هدف خاصی است (Setiawan et al., 2022). متاورس معمولاً شامل چندین لایه بنیادین است که عبارتند از زیرساخت (Infrastructure)، تجربه (Experience)، کشف (Discovery)، اقتصاد خالق (Creator economy)، محاسبات فضایی (Spatial computing)، تمرکززدایی (Decentralization)، و رابط انسانی (Human interface). لایه های متاورس در قالب یک ساختار هرمی در شکل 1 نشان داده شده است. هر چه از پایین هرم به سمت نوک هرم حرکت می کنیم، لایه ها تخصصی تر می شوند. همچنین لایه هایی که در قسمت بالاتر قرار می گیرند بر اساس لایه های زیرین خود بنا می شوند (Banaeian Far et al., 2023; Kiong, 2024). در ادامه به توضیح هر یک از این لایه ها پرداخته می شود.

شکل 1: معماری متاورس (Metaverse)- منبع: (Alkaeed et al., 2024)

لایه تجربه متاورس (Metaverse experience layer)

لایه تجربه در metaverse اولین و حیاتی ترین لایه است که نمایانگر دنیای مجازی سه بعدی است. این لایه، امکان تعاملات متنوعی را بین کاربران و با محیط فراهم می کند و از آواتارها (Avatars) برای نمایش خود استفاده می کند. سرگرمی ‌ها و فعالیت ‌های اجتماعی مانند بازی‌ ها، کنسرت ‌های مجازی، و ملاقات ‌ها در این لایه رایج هستند، که هدف آن تجربه ‌ای یکپارچه و همه ‌جانبه است که فراتر از امکانات زندگی واقعی است. دستیابی به قابلیت همکاری متکی بر استانداردهای باز، پروتکل ‌ها و رابط برنامه نویسی کاربردی (Application Programming Interface (APIs)) برای تسهیل اشتراک‌ گذاری داده ‌ها در بین سیستم ‌ها، در لایه تجربه امکان پذیر است. چالش‌ های کلیدی این لایه عبارتند از ایجاد استانداردها و رابط‌ های جهانی (Universal standards and interfaces) برای ارتباطات سکو (Platform) و رسیدگی به نگرانی‌ های مربوط به هویت و قابلیت انتقال داده در سیستم ‌های مختلف است.

لایه کشف متاورس (Metaverse discovery layer)

لایه کشف دومین لایه در متاورس است که مسئول برقراری ارتباط کاربران با محتوا، خدمات و سایر کاربران است. این لایه شامل جستجو (Search)، توصیه ها (Recommendations)، شبکه سازی اجتماعی (Social networking) و ابزارهای اجتماع سازی (Community-building tools) است. کاربران می توانند با جستجوی فعال اطلاعات یا محتوا، به یک سری از تجربیات دسترسی پیدا کنند. برای مثال، مرور در فروشگاه های مجازی (Browsing virtual stores for products) می تواند نوعی از این تجارب اکتشافی تلقی شود. به چنین تجربیاتی که در ازای درخواست کاربران به وی باز گردانده می شود، تجربه ورودی (Inbound experiences) گفته می شود. در نقطه مقابل تجربیات خروجی (Outbound experiences) وجود دارند. تجربیات خروجی شامل اطلاعاتی است که به کاربران داده می شود، مانند تبلیغات هدفمند یا اعلان رویدادها. لایه کشف، کاربران را قادر می سازد تا با استفاده از ویژگی هایی مانند موتورهای جستجو، الگوریتم های توصیه و شبکه های اجتماعی به طیف گسترده ای از تجربیات، دسترسی داشته باشند.

لایه اقتصاد خالق متاورس (Metaverse creator economy layer)

لایه سوم متاورس بر توانمندسازی سازندگان برای طراحی و ساخت محتوای خود، بدون نیاز به دانش برنامه نویسی متمرکز است. این لایه شامل مدل سازی سه بعدی، انیمیشن و ابزارهای دنیای مجازی است. هدف اصلی این است که برای هر کسی امکان ایجاد محتوا و اشتراک گذاری آن با دیگران در متاورس فراهم شود. علاوه بر این، این لایه بازاری را برای سازندگان فراهم می ‌کند تا محتوای خود را به فروش برسانند، که افراد بیشتری را به ایجاد محتوا تشویق می ‌کند و در نهایت به گسترش متاورس کمک می ‌کند و آن را برای کاربران، پویاتر و جذاب ‌تر می‌ کند.

لایه محاسبات فضایی متاورس (Metaverse spatial computing layer)

محاسبات فضایی شامل استفاده از فناوری برای ایجاد یک محیط دیجیتال تعاملی و فراگیر است که به طور یکپارچه با دنیای فیزیکی ادغام می شود. این امر از طریق استفاده از فناوری هایی مانند واقعیت مجازی (VR)، واقعیت افزوده (AR)، محاسبات ابری (Cloud computing)، حسگرها (Sensors) و نقشه برداری فضایی (Spatial mapping) ممکن می شود. محاسبات فضایی جنبه مهمی از متاورس است که کاربران را قادر می سازد تا به صورت طبیعی تر و شهودی تر با دنیای مجازی درگیر شوند و تجربیات مجازی پیچیده تر و واقعی تر را تسهیل می کنند.

لایه غیرمتمرکز متاورس (Metaverse decentralization layer)

لایه غیرمتمرکز نقش مهمی در ارائه یک زیرساخت غیرمتمرکز ایفا می کند که امنیت، حریم خصوصی و حاکمیت متاورس را تضمین می کند. این امر با بهره گیری از فناوری زنجیره بلوکی یا بلاکچین (Blockchain) تسهیل می شود. فناوری زنجیره بلوکی امکان ایجاد یک شبکه غیرمتمرکز از گره ها را فراهم می کند و می تواند از داده ها و دارایی های متاورس میزبانی به عمل آورده و آن ها را مدیریت کند.

لایه رابط انسانی متاورس (Metaverse human interface layer)

این لایه شامل فناوری و دستگاه‌ هایی مانند هدست ‌های واقعیت مجازی (VR headsets)، عینک‌ های واقعیت افزوده (AR glasses)، لباس ‌های لمسی (Haptic suits)، حسگرهای حرکتی (Motion sensors) و سایر دستگاه‌های ورودی است که کاربران برای دسترسی و تجربه متاورس، با آن ها تعامل دارند. علاوه بر این، این لایه یک تجربه کاربری بصری و همه جانبه را فراهم می کند که کاربران را قادر می سازد تا به صورت یکپارچه با متاورس تعامل داشته باشند. علاوه بر این، این لایه احتمالاً شامل ویژگی ‌هایی مانند تشخیص گفتار، پردازش زبان طبیعی (Natural Language Processing (NLP)) و سایر برنامه ‌های مبتنی بر هوش مصنوعی (AI-based applications) برای بهبود تجربیات کاربر خواهد بود.

لایه زیرساخت متاورس (Metaverse infrastructure layer)

لایه زیرساخت، ستون فقرات متاورس را تشکیل می‌ دهد و زیرساخت ‌های سخت ‌افزاری و نرم ‌افزاری را برای ذخیره ‌سازی، پردازش و انتقال داده در تمام لایه‌ ها ادغام می ‌کند. پایداری (Stability)، مقیاس ‌پذیری (Scalability) و امنیت (Security) در این لایه بسیار مهم هستند و مستقیماً بر کیفیت کلی متاورس تأثیر می‌گذارند.

همانطور که مشاهده می شود واقعیت مجازی (VR)، واقعیت افزوده (AR) و واقعیت ترکیبی (MR) تفاوت عمده ای با متاورس دارند و به عنوان بخشی از معماری متاورس می توانند ایفای نقش کنند. حال آن که متاورس مفهوم وسیع تری است و فناوری های متعدد دیگری را نیز برای نیل به هدف خود به کار می گیرد.

منابع

Alkaeed, M., Qayyum, A., & Qadir, J. (2024). Privacy preservation in Artificial Intelligence and Extended Reality (AI-XR) metaverses: A survey. Journal of Network and Computer Applications, 231, 103989. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jnca.2024.103989

Banaeian Far, S., Imani Rad, A., Hosseini Bamakan, S. M., & Rajabzadeh Asaar, M. (2023). Toward Metaverse of everything: Opportunities, challenges, and future directions of the next generation of visual/virtual communications. Journal of Network and Computer Applications, 217, 103675. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jnca.2023.103675

Chuah, S. H.-W. (2018). Why and who will adopt extended reality technology? Literature review, synthesis, and future research agenda. Literature Review, Synthesis, and Future Research Agenda (December 13, 2018).

Doolani, S., Wessels, C., Kanal, V., Sevastopoulos, C., Jaiswal, A., Nambiappan, H., & Makedon, F. (2020). A Review of Extended Reality (XR) Technologies for Manufacturing Training. In Technologies (Vol 8, Number 4). https://doi.org/10.3390/technologies8040077

Kiong, L. V. (2024). Metaverse Made Easy: A Beginner’s Guide to the Metaverse: Everything you need to know about Metaverse, NFT and GameFi. Liew Voon Kiong.

Mariana, C. D., Husodo, Z. A., Ekaputra, I. A., & Fahlevi, M. (2024). The Advancement of Digital Payment Ecosystem in Metaverse: A Literature Review. Computers in Human Behavior Reports, 100570. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.chbr.2024.100570

Morimoto, T., Kobayashi, T., Hirata, H., Otani, K., Sugimoto, M., Tsukamoto, M., Yoshihara, T., Ueno, M., & Mawatari, M. (2022). XR (Extended Reality: Virtual Reality, Augmented Reality, Mixed Reality) Technology in Spine Medicine: Status Quo and Quo Vadis. In Journal of Clinical Medicine (Vol 11, Number 2). https://doi.org/10.3390/jcm11020470

Setiawan, K. D., Anthony, A., Meyliana, & Surjandy. (2022). The Essential Factor of Metaverse for Business Based on 7 Layers of Metaverse – Systematic Literature Review. 2022 International Conference on Information Management and Technology (ICIMTech), 687–692. https://doi.org/10.1109/ICIMTech55957.2022.9915136