مقالات برنامه نویسی پایتون 01 مرداد 1401 25 دقیقه مطالعه مهدیه اسماعیلی

۶تا از بهترین زبان های برنامه نویسی واقعیت مجازی

کاربردهای واقعیت مجازی (Virtual Reality or VR) هرروز بیشتر می‌شود. شاید هنوز هم من و شما فکر می‌‌کنیم واقعیت مجازی فقط برای بازی‌های کامپیوتری است و کاربرد اصلی آن در صنعت سرگرمی است. اما اصلا این‌طور نیست. واقعیت مجازی در بخش بهداشت‌ودرمان، صنایع نظامی و...

کاربردهای واقعیت مجازی (Virtual Reality or VR) هرروز بیشتر می‌شود. شاید هنوز هم من و شما فکر می‌‌کنیم واقعیت مجازی فقط برای بازی‌های کامپیوتری است و کاربرد اصلی آن در صنعت سرگرمی است. اما اصلا این‌طور نیست. واقعیت مجازی در بخش بهداشت‌ودرمان، صنایع نظامی و فضایی، صنعت گردشگری، صنعت خودروسازی و ... استفاده می‌شود. برای مثال، سازمان‌های فضایی برای آموزش فضانوردان از واقعیت مجازی و برنامه‌هایی که با واقعیت مجازی توسعه‌داده شده است، کمک می‌گیرند. کاربردهای گسترده‌ و روبه‌رشد واقعیت مجازی در صنایع مختلف پیامد بسیار مهمی در بازارکار دارد: تقاضا در بازارکار برای برنامه‌نویسانی که بتوانند اپلیکیشن‌ها و برنامه‌های واقعیت مجازی را توسعه دهند، افزایش پیدا می‌کند. اما نکته اینجاست که همه‌ی زبان‌های برنامه‌نویسی برای توسعه واقعیت مجازی مناسب نیستند. بعضی زبان‌های برنامه‌نویسی، مانند پایتون، هستند که در حوزه‌ی هوش مصنوعی و همچنین واقعیت مجازی به‌کار برده می‌شوند. حالا که برنامه‌نویس برای ورود به دنیای واقعیت مجازی بیش‌از یک انتخاب دارد، کدام زبان را باید یاد بگیرد تا بتواند توسعه‌دهنده واقعیت مجازی شود؟ برای پاسخ‌دادن به آن سوال، ابتدا باید دید بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی واقعیت مجازی (VR Programming Languages) کدام زبان‌ها هستند. در این مقاله به هر دو سوال پاسخ داده می‌شود.

معرفی ۶تا از بهترین زبان های برنامه نویسی واقعیت مجازی

قبل‌از اینکه بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای توسعه واقعیت مجازی را معرفی کنم، بهتر است خیلی مختصر واقعیت مجازی را تعریف کنم. واقعیت مجازی این‌طور تعریف شده است: تجربه‌ای شبیه‌سازی‌شده.به‌زبان‌ساده، با تکنولوژی VR می‌شود هر محیطی (چه واقعی چه خیالی) را کاملا شبیه‌سازی کرد و انسان را در شرایطی گذاشت که تصور کند در آن محیط مجازی قرار دارد و با آن محیط و هرچه در آن است تعامل دارد. تکنولوژی واقعیت مجازی از دو بخش تشکیل شده است: نرم‌افزار و سخت‌افزار. بخش نرم‌افزار که محیط شبیه‌سازی‌شده‌ی ۳بعدی است. و سخت‌افزار هدست (Headset) است که انسان باید روی چشم‌هایش قرار دهد تا واقعیت مجازی را ببیند و در آن محیط شبیه‌سازی‌شده قرار بگیرد . واقعیت افزوده (Augmented Reality) و Mixed Reality دو تکنولوژی متفاوت اما برپایه‌ی شبیه‌سازی واقعیت هستند. توسعه‌دهنده واقعیت مجازی کسی است که بخش نرم‌افزار را می‌سازد. نکته اینجاست که در توسعه‌ی نرم‌افزار باید به ارتباط آن با سخت‌افزار توجه شود. واقعیت مجازی از پیوستن آن دو بخش به‌یکدیگر خلق می‌شود. به همین‌‌دلیل، زبان برنامه‌نویسی که برای توسعه‌ی بخش نرم‌افزار استفاده می‌شود، باید باتوجه‌به آن نکته انتخاب شود.

۱. پایتون

پایتون زبانی سطح بالا و پیشرفته است. شاید از اینکه به‌عنوان اولین زبان برای برنامه‌نویسی VR پایتون معرفی می‌شود، کمی تعجب کنید. اما پایتون به‌معنای واقعی کلمه زبانی همه‌فن‌حریف به‌حساب می‌آید. البته، دردرجه‌ی‌اول، پایتون در حوزه‌‌های هوش مصنوعی، ماشین لرنینگ، استخراج و تحلیل داده کاربرد دارد. علاوه‌بر آن حوزه‌ها، برنامه‌نویسان از پایتون برای توسعه سایت نیز استفاده می‌کنند. پایتون کتابخانه‌ها و فریمورک‌هایی دارد که به توسعه‌دهندگان واقعیت مجازی امکان می‌دهد تا آن را برای توسعه‌ی نرم‌افزارهای واقعیت مجازی به‌کار ببرند. پلتفرم قدرتمند توسعه نرم‌افزار Vizard با پایتون ساخته شده است. دانشگاه‌ها، موسسات تحقیقاتی و فضایی معتبری (ازجمله ناسا) از این پلتفرم برای توسعه برنامه‌های واقعیت مجازی خود استفاده می‌کنند.

فریمورک ویزارد برای توسعه واقعیت مجازی با پایتون

۲. #C

سی شارپ اولین انتخاب برای توسعه‌دهندگان واقعیت مجازی است که می‌خواهند بازی‌های کامپیوتری بسازند. دلیل مهمی هم برای این محبوبیت وجود دارد: موتور بازی‌سازی یونیتی (Unity) با دو زبان سی شارپ و سی پلاس پلاس نوشته شده است. به‌همین‌دلیل، توسعه‌دهنده به‌راحتی می‌تواند بازی VR خود را با سی شارپ توسعه دهد. پلتفرم یونیتی ابزارهای زیادی برای خلق‌کردن تجربه‌های واقعیت مجازی دراختیار توسعه‌دهنده می‌گذارد. علاوه‌بر سازگاری کامل با یونیتی، سی شارپ کتابخانه‌ی قدرتمندی به‌نام Stereokit برای توسعه‌ی اپلیکیشن‌‌های واقعیت مجازی دارد.

۳.++C

درست مانند سی شارپ، سی پلاس پلاس نیز میان توسعه‌دهندگان بازی‌های واقعیت مجازی بسیار پرطرفدار است. چون موتور بازی‌سازی سه ‌بعدی Unreal با زبان سی پلاس پلاس نوشته شده است. فریمورک Unreal نیز ابزارهای قدرتمندی برای خلق‌کردن تجربه‌های واقعیت مجازی دراختیار توسعه‌دهنده می‌گذارد. علاوه‌بر آن، بعضی هدست‌های واقعیت مجازی، مانند Oculus RIft S، فقط با زبان سی پلاس پلاس سازگار هستند و فقط با آن زبان باید برای آن‌ها بازی (یا نرم‌افزار) واقعیت مجازی نوشت.

vr headset

اگر می‌خواهید بدانید که چگونه زبان برنامه‌نویسی پایتون در طراحی سایت کاربرد دارد، «پایتون حتی برای طراحی وبسایت» را بخوانید.

۴. Java

جاوا معمولا انتخاب کسانی است که می‌خواهند اپلیکیشن‌های واقعیت مجازی مخصوص سیستم‌عامل اندروید و هدست‌‌های اندرویدی بسازند. چون زبان برنامه‌نویسی جاوا معمولا برای توسعه‌ی اپلیکیشن‌های اندرویدی استفاده می‌شود. اگر توسعه‌دهنده واقعیت مجازی بخواهد، بازی‌ها و همچنین اپ‌هایی که می‌سازد با Google Cardboard سازگار باشد، باید از زبان جاوا کمک بگیرد.

زبان جاوا برای توسعه واقعیت مجازی سازگار با گوگل کارد بورد

۵. Swift

اگر جاوا زبانی است برای توسعه اپلیکیشن‌های اندرویدی ، Swift زبان برنامه‌نویسی اپلیکیشن‌های iOS است. Swift را اپل ساخته و آن را زبان رسمی توسعه اپلیکیشن‌های مخصوص‌به دستگاه‌های مختلف اپل معرفی کرده است. یادگیری این زبان آسان است و توسعه‌دهنده‌‌ی مبتدی نیز می‌تواند اپ‌های واقعیت مجازی، که سازگار با iOS, iPadOS, macOS, tvOS & watchOS هستند، بسازد.

۶. JavaScript

طراحی و توسعه وب اپلیکیشن‌‌ها در سال‌های اخیر رشد چشمگیری داشته است. از زبان‌های برنامه‌نویسی که در توسعه وب اپ‌ها سهم داشته، زبان جاوااسکریپت است. جاوااسکریپت کتابخانه‌ها و فریمورک‌های قدرتمندی برای ساختن تجربه‌ی واقعیت مجازی دارد. بنابراین، اگر برنامه‌نویس بخواهد وب‌ اپ‌های واقعیت مجازی توسعه دهد، جاوااسکریپت و فریمورک‌های آن باید اولین انتخاب او باشد. Three.js کتابخانه‌‌ی سه‌بعدی جاوااسکریپت است که توسعه‌دهنده با کمک‌گرفتن از آن می‌تواند تجربه‌های VR برای کاربر سایت خلق کند. A-FRAME فریمورک جاوااسکریپت برای توسعه‌‌ی WebVR است و با آن فریمورک می‌شود تجربه‌های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده برای کاربر ساخت.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

بعد‌از بررسی مختصر مهم‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای توسعه واقعیت مجازی باید به این سوالات جواب داد که بهترین زبان برنامه نویسی واقعیت مجازی کدام است؟ و اگر برنامه‌نویس بخواهد به‌عنوان توسعه‌دهنده واقعیت مجازی کار کند، بهتر است کدام زبان یا زبان‌ها را بیاموزد؟. نمی‌شود به آن دو سوال پاسخ‌‌های قطعی داد. اگر برنامه‌نویس یکی‌از زبان‌های معرفی‌شده در این مقاله را، مثل جاوااسکریپت یا ++C، می‌داند و با آن کار کرده است؛ خب بهتر است که کار با فریمورک‌ها و کتابخانه‌های توسعه‌ی واقعیت مجازی را که برای همان زبان است یاد بگیرد. اگر برنامه‌نویس به بازی‌های کامپیوتری علاقه دارد یا در حوزه‌ی صنعت سرگرمی فعال است، سی شارپ یا سی پلاس پلاس بهترین انتخاب‌ها هستند. اما اگر برنامه‌نویسی قصد دارد به حوزه‌ی طراحی و توسعه‌ی برنامه‌ها و اپلیکیشن‌های واقعیت مجازی آموزشی یا تحقیقاتی یا صنعتی وارد شود و کار کند، زبان پایتون بهترین انتخاب برای اوست. اگر کسی در آغاز راه است و به دنیای واقعیت مجازی هم علاقه‌ دارد و می‌خواهد بداند بهتر است کدام زبان برنامه‌نویسی را یاد بگیرد تا قادر باشد به‌عنوان توسعه‌دهنده واقعیت مجازی کار کند، بازهم باید بگویم که بهتر است پایتون یاد بگیرد. برنامه‌نویس یا علاقه‌مند با یادگرفتن پایتون فرصت‌‌های بسیار زیادی را پیش‌روی خود خواهد داشت. پایتون زبانی است که برای آموزش ماشین لرنینگ لازم است. پس او علاوه‌بر توسعه نرم‌افزارهای واقعیت مجازی، می‌تواند در شغل‌های حوزه‌ی هوش مصنوعی و ماشین لرنینگ نیز فعالیت کند.