Birçok kişi tarafından artırılmış gerçekliğin akıllı gözlüklerle başladığı sanılsa da en basit haliyle dış dünya görüntüsü üzerine ek bir bilgi eklenmesi olarak tanımlanabilecek uygulamaların 1900’lü yıllarda kullanımda olan reflektör nişangâhla başladığı söylenebilir. Reflektör nişangâhlar da hava-hava mücadelesinde hedeflemeyi düzgün bir şekilde yapabilmek üzere Birinci Dünya Savaşında bazı savaş uçaklarında bulunurken, İkinci Dünya Savaşına geldiğimizde tüm uçaklarda olacak şekilde yaygınlaşmıştır. Hedefle aynı doğrultuda hareket edilmediği durumda oluşan sapma reflektör nişangâhlarda hesaba katılamadığı için isabet oranları düşüyordu. Bunun üzerine jiroskop reflektör ismi verilen ve yapılan manevra, hedefin uzaklığı ile kanat açıklığına göre sapma miktarını gösteren ürünler ortaya çıktı. O yıllarda ekran teknolojileri gelişmediği için bahsi geçen tüm bu sistemler aydınlatma lambaları, optik elemanlar ve ayarlı mekanik aksamlardan oluşuyordu.
Devamında ekran teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte 1960’lı yıllardan itibaren bu nişangâhların yerini baş üstü gösterge (Head Up Display-HUD) olarak anılan ürünler alırken, günümüzdeki akıllı gözlüklerin atası sayılabilecek ilk örnekler de çıkmaya başlamıştır. Askeri HUD sistemlerinin platforma monteli olması nedeniyle kullanıcının kısıtlı görüş alanında kullanılabilir olması ve bu sebeple eksen dışı (off-axis) hedefleme yapılamaması gerekçeleriyle, kaska entegre kumanda sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemlerde platformla ilgili kritik bilgiler, nişangâh bilgileri ve sensör sistemlerinden gelen görüntüler pilotun gözüne aktarılırken, bir taraftan da pilotun kafa hareketleri hedefleme amacıyla takip edilmektedir.
Sanal gerçeklik (Virtual Reality-VR), gerçek dünya ile hiçbir fiziksel bağ bulunmadan tamamen sayısal olarak oluşturulmuş bir ortamı ifade etmektedir. Burada literatürde immersive olarak adlandırılan kapsayıcı bir durum söz konusudur.
Artırılmış gerçeklik (Augmented Reality-AR), gerçek dünya üzerine sayısal bilgilerin ve görsellerin doğrudan bindirilmesiyle oluşturulmaktadır.
Artırılmış sanallıkta (Augmented Virtuality-AV), sanal gerçeklikteki gibi tamamen sanal bir ortam olmayıp gerçek dünyadan da öğeler bulunmaktadır.
Karma gerçeklik (Mixed Reality-MR) ise her ikisinin birleşimi gibi düşünülebilir. Karma gerçeklikte sayısal bilgiler sadece gerçek dünya üzerine bindirilmekle kalmaz, bu bilgiler aynı zamanda gerçek dünya ve kullanıcı ile etkileşim içerisindedir. Bu nedenle karma gerçeklikte, ortamın derinlik sensörleri veya stereo çözümler aracılığıyla üç boyutlu olarak algılanması, konum ile kafa ve el hareketleri takibi öne çıkmaktadır.
Genişletilmiş gerçeklik (Extended reality) tanımı ise tüm bahsedilen teknolojileri tek bir çatı isim altında tanımlamak üzere oluşturulmuştur. Genişletilmiş gerçeklikte görsel içeriklerin yanı sıra işitsel ve dokunsal içerikler de bulunmaktadır.
Askeri alandaki kullanımına ek olarak başta eğitim, sağlık ve oyun olmak üzere reklam, pazarlama ve alışveriş; sanat, müze, sinema ve eğlence; inşaat, mimarlık ve dekorasyon; üretim, bakım ve onarım; turizm, emlak, lojistik gibi pek çok sektörde kullanım alanı bulunmaktadır. Artırılmış gerçeklikle ilgili olarak bazı özel çözümler dışında akıllı gözlük kullanımı henüz yaygınlaşmadığından bahsi geçen uygulamalar daha çok akıllı telefon ve tablet üzerinden gerçekleştirilmektedir.
Bugünkü uygulamalara benzer artırılmış gerçeklik teknolojilerinin ortaya çıkışı yanda bahsedildiği gibi ekran teknolojilerindeki gelişimle doğru orantılıdır. Bu konudaki ilk örnek Ivan Sutterland’ın 1966 yılında geliştirdiği ve Demokles’in Kılıcı ismini verdiği sistemdir. Sistemde, üretilen görüntü minyatür ekranlardan göze yansıtılmakta, mekanik eyleyiciler yardımıyla kafa takibi gerçekleştirilmekte ve o zamanki şartlarda oluşturulabilen grafikler de kafa hareketlerine göre kullanıcıya gösterilmektedir.
Günümüze geldiğimizde, geçmişteki CRT (Cathode Ry Tube) tabanlı ekranlardan piksel tabanlı ekranlara; mekanik kafa takibinden, dış ortam için GNSS de dahil olmak üzere kameralar, derinlik sensörleri ve ataletsel sensörlerle gerçekleştirilen daha hassas konum, kafa ve el hareketi tespitine; boyut ve ağırlığı artıran mercek gruplarından, dalga kılavuzu çözümleri ile polinomsal ve meta yüzey optik tasarımlara, özetle uzun süre kullanımı zor sistemlerden giyilebilir teknolojilere ulaştığımızı belirtebiliriz.
T.C. Cumhurbaşkanlığı Savunma Sanayii Başkanlığınca yürütülen proje kapsamında, ilk yerli taarruz ve taktik keşif helikopterimiz olan T-129 ATAK Helikopteri için ASELSAN tarafından geliştirilen AVCI Kaska Entegre Kumanda Sistemi, hem kritik bilgilerin pilotun vizörüne yansıtılması hem de içerdiği kafa takip sistemiyle birlikte nişangâh olarak kullanılması sebebiyle tipik bir artırılmış gerçeklik uygulaması örneğidir.
Sanal gerçeklik gözlüklerinin atası da 1800’lü yıllara uzanan stereoscope isimli ürünler olarak belirtilebilir. Üç boyutlu hissin oluşması için özel olarak hazırlanmış fotoğraflara bakmak üzere yapılmış bu ürünler, boyut ve görünüm olarak günümüzdeki sanal gerçeklik gözlüklerine oldukça benzemektedir. Kısaca, fotoğrafların yerini ekranın ve gerekli optik elemanların aldığı söylenebilir. Bu da gelişimle ilgili fikirlerin insanlık tarafından her zaman üretilebileceği ancak gerçekleştirilme durumunun teknolojik imkân ve kabiliyetler çerçevesinde olduğu tezini güçlendirmektedir. İçerik olarak da günümüzdekine benzer sanal gerçeklik gözlüklerinin de ilk olarak 1960’lı yıllarda ortaya çıktığı belirtilebilir.
Sanal gerçeklik gözlükleri ve uygulamaları askeri alanda özellikle operasyon eğitim amaçlı kullanılmaktadır. Ülkemizin göz bebeği projelerinden Milli Muharip Uçak Projesi kapsamında kullanılacak kaska monteli gösterge sistemi yine ASELSAN tarafından geliştirilmektedir. Platformdaki çok sayıda sensör ve görüntüleme sistemlerinden gelen verilerin gerçek zamanlı olarak işlenip dış dünya referanslı olarak pilotun görüşüne sunulması ile sistem artırılmış gerçeklikten çok bir karma gerçeklik uygulamasına evrilmiştir. Gece ve gündüz görev şartlarında görüntüleme ve hassas kafa takibi yeteneklerine ek olarak platformdaki diğer sistemlerin gelen üç boyutlu ses ve ses tanıma yetenekleriyle birlikte pilotlarımızın durumsal farkındalığı üst seviyeye çıkarken iş yükleri azalıp karar verme süreçleri kısalacaktır.
Belirli bir zamana kadar askeri alandaki uygulamaların sivil alana uyarlanması olarak devam eden çalışmalar günümüzde tam tersi olacak şekilde genelde önce sivil uygulamalar için geliştirilip belirli bir olgunluk seviyesine geldikten sonra askeri uygulamalara aktarılmaktadır. Nişangâh ve HUD sistemleriyle başlayan artırılmış gerçeklik serüveni, kaska entegre kumanda sistemleri ve özellikle sivil uygulamalar için akıllı ve sanal gerçeklik gözlükleriyle devam etmektedir. Geleceğe bakıldığında görüntüleme sistemlerinin önce akıllı kontak lens, daha sonra göz içi akıllı lens, retina implantı (yapay göz) ve son olarak da görsel korteks implantlarıyla görme merkezine doğrudan erişim şeklinde ilerleyeceği ön görülmektedir.
Artırılmış, sanal, karma kısaca genişletilmiş gerçeklik konularıyla ilgili bir diğer konu da Metaverse’dir. Facebook firmasının ismini Meta olarak değiştirmesiyle birlikte daha çok dikkat çeken Metaverse, sonra, ötesi anlamına gelen ön ek meta ile evren anlamına gelen universe kelimelerinin birleşmesiyle oluşmuş ve evren ötesi anlamına gelmektedir. İlk olarak Neal Stephenson’ın Snow Crash (1992) adlı romanında aynı isimle bahsedilen kavram, tüm dijital dünyaların birleştirilmesiyle oluşturulan kolektif bir sanal paylaşım alanını, yani içinde tüm dijital dünyaların bulunduğu kurgusal evreni ifade etmektedir.
Metaverse’in temel yapı taşları ve bileşenleri ile ilgili farklı tanımlamalar bulunmaktadır. Jon Radoff 2021 yılındaki Building the Metaverse adlı yayınında yedi katmandan bahseder. Bu katmanlar sırasıyla deneyim (oyunlar, sosyal uygulamalar, e-sporlar, alışveriş), keşif (reklam ağları, mağazalar, ajanslar vs.), yaratıcı ekonomi (tasarım araçları, varlık piyasaları, iş akışı, ticaret), mekânsal ve üç boyutlu programlama (3D, artırılmış gerçeklik, sanal gerçeklik, çok görevli kullanıcı arayüzleri, coğrafi – mekansal konumlama), merkeziyetsizlik (uçta hesaplama, yapay zekâ, akıllı ajanlar, mikro servisler, blok zincir), insan arayüz (giyilebilir teknolojiler, akıllı gözlükler, mobil teknolojiler, dokunma, mimikler, ses, sinirler), altyapı (5G, WiFi 6, 6G, Bulut, MEMS, Grafik İşlemci) şeklindedir. Bahsi geçen bu katmanların her biri için belirli çalışmalar bulunsa da hedeflenen anlamda bir Metaverse oluşturmak için yeterli değildir. İnsanların bu evrene giriş için kullanacakları akıllı gözlüklerin boyut, ağırlık, batarya ömrü uygun olmalı hesaplama yeteneği yüksek miktarda veri trafiğini yönetecek şekilde gelişmiş olmalıdır. Çoklu kullanıcı ve çok sayıda meta evrenlerin birbirileri ile de bağlantılı olduğu düşünüldüğünde muazzam bir veri trafiğinden bahsedilmektedir. Bu yükü kaldıracak şekilde ağ yapılanması, bulut bilişim ve yapay zekâ uygulamaları gerekmektedir. Nitekim 5G çalışmaları bu amaca hizmet edecek şekilde kurgulanmaktadır. Akla gelen tüm elektronik çevre birimleriyle etkileşim gerekeceğinden nesnelerin interneti de önemli konulardan biridir. Web 3 ile birlikte herhangi bir merkeze bağlı kalmadan erişim imkânı için blok zincir teknolojileri önem arz etmektedir. Benzer olarak sanal ortamdaki içeriklerin, varlıkların alınıp satılabilmesi için de Metaverse’e özel para birimi ve para akış yönteminin oluşturulması gerekmektedir. NFT (Non-Fungible Token) yani takas edilemeyen sanal jeton çalışmaları da bu amaca hizmet edecektir. Son ama en önemli olarak, insanlarına sorunsuz olarak erişebileceği oyun, eğitim, sosyal uygulamalar, spor, alışveriş, sinema vb. içeriklerin oluşturulması gerekecektir.
Askeri uygulamalarda genel olarak gizlilik konuları esas olacağından, global ölçekteki Metaverse’lerden ziyade giriş kısıtlamalı ve amaca özel Metaverse’ler oluşturulabileceği değerlendirilmektedir. Bunların da eğitim başta olmak üzere, çok uluslu tatbikat vb. amaçlı kullanılabileceği belirtilebilir.
ASELSAN, ülkemizde Ar-Ge’ye en çok yatırım yapan şirket olarak gerek güncel teknolojiyi yakından takip ederek, gerekse teknolojiye yön vererek milletimizin hizmetinde Türkiye'nin teknoloji üssü olmaya devam edecektir.
Devamında ekran teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte 1960’lı yıllardan itibaren bu nişangâhların yerini baş üstü gösterge (Head Up Display-HUD) olarak anılan ürünler alırken, günümüzdeki akıllı gözlüklerin atası sayılabilecek ilk örnekler de çıkmaya başlamıştır. Askeri HUD sistemlerinin platforma monteli olması nedeniyle kullanıcının kısıtlı görüş alanında kullanılabilir olması ve bu sebeple eksen dışı (off-axis) hedefleme yapılamaması gerekçeleriyle, kaska entegre kumanda sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemlerde platformla ilgili kritik bilgiler, nişangâh bilgileri ve sensör sistemlerinden gelen görüntüler pilotun gözüne aktarılırken, bir taraftan da pilotun kafa hareketleri hedefleme amacıyla takip edilmektedir.
Sanal gerçeklik (Virtual Reality-VR), gerçek dünya ile hiçbir fiziksel bağ bulunmadan tamamen sayısal olarak oluşturulmuş bir ortamı ifade etmektedir. Burada literatürde immersive olarak adlandırılan kapsayıcı bir durum söz konusudur.
Artırılmış gerçeklik (Augmented Reality-AR), gerçek dünya üzerine sayısal bilgilerin ve görsellerin doğrudan bindirilmesiyle oluşturulmaktadır.
Artırılmış sanallıkta (Augmented Virtuality-AV), sanal gerçeklikteki gibi tamamen sanal bir ortam olmayıp gerçek dünyadan da öğeler bulunmaktadır.
Karma gerçeklik (Mixed Reality-MR) ise her ikisinin birleşimi gibi düşünülebilir. Karma gerçeklikte sayısal bilgiler sadece gerçek dünya üzerine bindirilmekle kalmaz, bu bilgiler aynı zamanda gerçek dünya ve kullanıcı ile etkileşim içerisindedir. Bu nedenle karma gerçeklikte, ortamın derinlik sensörleri veya stereo çözümler aracılığıyla üç boyutlu olarak algılanması, konum ile kafa ve el hareketleri takibi öne çıkmaktadır.
Genişletilmiş gerçeklik (Extended reality) tanımı ise tüm bahsedilen teknolojileri tek bir çatı isim altında tanımlamak üzere oluşturulmuştur. Genişletilmiş gerçeklikte görsel içeriklerin yanı sıra işitsel ve dokunsal içerikler de bulunmaktadır.
Askeri alandaki kullanımına ek olarak başta eğitim, sağlık ve oyun olmak üzere reklam, pazarlama ve alışveriş; sanat, müze, sinema ve eğlence; inşaat, mimarlık ve dekorasyon; üretim, bakım ve onarım; turizm, emlak, lojistik gibi pek çok sektörde kullanım alanı bulunmaktadır. Artırılmış gerçeklikle ilgili olarak bazı özel çözümler dışında akıllı gözlük kullanımı henüz yaygınlaşmadığından bahsi geçen uygulamalar daha çok akıllı telefon ve tablet üzerinden gerçekleştirilmektedir.
Bugünkü uygulamalara benzer artırılmış gerçeklik teknolojilerinin ortaya çıkışı yanda bahsedildiği gibi ekran teknolojilerindeki gelişimle doğru orantılıdır. Bu konudaki ilk örnek Ivan Sutterland’ın 1966 yılında geliştirdiği ve Demokles’in Kılıcı ismini verdiği sistemdir. Sistemde, üretilen görüntü minyatür ekranlardan göze yansıtılmakta, mekanik eyleyiciler yardımıyla kafa takibi gerçekleştirilmekte ve o zamanki şartlarda oluşturulabilen grafikler de kafa hareketlerine göre kullanıcıya gösterilmektedir.
Günümüze geldiğimizde, geçmişteki CRT (Cathode Ry Tube) tabanlı ekranlardan piksel tabanlı ekranlara; mekanik kafa takibinden, dış ortam için GNSS de dahil olmak üzere kameralar, derinlik sensörleri ve ataletsel sensörlerle gerçekleştirilen daha hassas konum, kafa ve el hareketi tespitine; boyut ve ağırlığı artıran mercek gruplarından, dalga kılavuzu çözümleri ile polinomsal ve meta yüzey optik tasarımlara, özetle uzun süre kullanımı zor sistemlerden giyilebilir teknolojilere ulaştığımızı belirtebiliriz.
T.C. Cumhurbaşkanlığı Savunma Sanayii Başkanlığınca yürütülen proje kapsamında, ilk yerli taarruz ve taktik keşif helikopterimiz olan T-129 ATAK Helikopteri için ASELSAN tarafından geliştirilen AVCI Kaska Entegre Kumanda Sistemi, hem kritik bilgilerin pilotun vizörüne yansıtılması hem de içerdiği kafa takip sistemiyle birlikte nişangâh olarak kullanılması sebebiyle tipik bir artırılmış gerçeklik uygulaması örneğidir.
Sanal gerçeklik gözlüklerinin atası da 1800’lü yıllara uzanan stereoscope isimli ürünler olarak belirtilebilir. Üç boyutlu hissin oluşması için özel olarak hazırlanmış fotoğraflara bakmak üzere yapılmış bu ürünler, boyut ve görünüm olarak günümüzdeki sanal gerçeklik gözlüklerine oldukça benzemektedir. Kısaca, fotoğrafların yerini ekranın ve gerekli optik elemanların aldığı söylenebilir. Bu da gelişimle ilgili fikirlerin insanlık tarafından her zaman üretilebileceği ancak gerçekleştirilme durumunun teknolojik imkân ve kabiliyetler çerçevesinde olduğu tezini güçlendirmektedir. İçerik olarak da günümüzdekine benzer sanal gerçeklik gözlüklerinin de ilk olarak 1960’lı yıllarda ortaya çıktığı belirtilebilir.
Sanal gerçeklik gözlükleri ve uygulamaları askeri alanda özellikle operasyon eğitim amaçlı kullanılmaktadır. Ülkemizin göz bebeği projelerinden Milli Muharip Uçak Projesi kapsamında kullanılacak kaska monteli gösterge sistemi yine ASELSAN tarafından geliştirilmektedir. Platformdaki çok sayıda sensör ve görüntüleme sistemlerinden gelen verilerin gerçek zamanlı olarak işlenip dış dünya referanslı olarak pilotun görüşüne sunulması ile sistem artırılmış gerçeklikten çok bir karma gerçeklik uygulamasına evrilmiştir. Gece ve gündüz görev şartlarında görüntüleme ve hassas kafa takibi yeteneklerine ek olarak platformdaki diğer sistemlerin gelen üç boyutlu ses ve ses tanıma yetenekleriyle birlikte pilotlarımızın durumsal farkındalığı üst seviyeye çıkarken iş yükleri azalıp karar verme süreçleri kısalacaktır.
Belirli bir zamana kadar askeri alandaki uygulamaların sivil alana uyarlanması olarak devam eden çalışmalar günümüzde tam tersi olacak şekilde genelde önce sivil uygulamalar için geliştirilip belirli bir olgunluk seviyesine geldikten sonra askeri uygulamalara aktarılmaktadır. Nişangâh ve HUD sistemleriyle başlayan artırılmış gerçeklik serüveni, kaska entegre kumanda sistemleri ve özellikle sivil uygulamalar için akıllı ve sanal gerçeklik gözlükleriyle devam etmektedir. Geleceğe bakıldığında görüntüleme sistemlerinin önce akıllı kontak lens, daha sonra göz içi akıllı lens, retina implantı (yapay göz) ve son olarak da görsel korteks implantlarıyla görme merkezine doğrudan erişim şeklinde ilerleyeceği ön görülmektedir.
Artırılmış, sanal, karma kısaca genişletilmiş gerçeklik konularıyla ilgili bir diğer konu da Metaverse’dir. Facebook firmasının ismini Meta olarak değiştirmesiyle birlikte daha çok dikkat çeken Metaverse, sonra, ötesi anlamına gelen ön ek meta ile evren anlamına gelen universe kelimelerinin birleşmesiyle oluşmuş ve evren ötesi anlamına gelmektedir. İlk olarak Neal Stephenson’ın Snow Crash (1992) adlı romanında aynı isimle bahsedilen kavram, tüm dijital dünyaların birleştirilmesiyle oluşturulan kolektif bir sanal paylaşım alanını, yani içinde tüm dijital dünyaların bulunduğu kurgusal evreni ifade etmektedir.
Metaverse’in temel yapı taşları ve bileşenleri ile ilgili farklı tanımlamalar bulunmaktadır. Jon Radoff 2021 yılındaki Building the Metaverse adlı yayınında yedi katmandan bahseder. Bu katmanlar sırasıyla deneyim (oyunlar, sosyal uygulamalar, e-sporlar, alışveriş), keşif (reklam ağları, mağazalar, ajanslar vs.), yaratıcı ekonomi (tasarım araçları, varlık piyasaları, iş akışı, ticaret), mekânsal ve üç boyutlu programlama (3D, artırılmış gerçeklik, sanal gerçeklik, çok görevli kullanıcı arayüzleri, coğrafi – mekansal konumlama), merkeziyetsizlik (uçta hesaplama, yapay zekâ, akıllı ajanlar, mikro servisler, blok zincir), insan arayüz (giyilebilir teknolojiler, akıllı gözlükler, mobil teknolojiler, dokunma, mimikler, ses, sinirler), altyapı (5G, WiFi 6, 6G, Bulut, MEMS, Grafik İşlemci) şeklindedir. Bahsi geçen bu katmanların her biri için belirli çalışmalar bulunsa da hedeflenen anlamda bir Metaverse oluşturmak için yeterli değildir. İnsanların bu evrene giriş için kullanacakları akıllı gözlüklerin boyut, ağırlık, batarya ömrü uygun olmalı hesaplama yeteneği yüksek miktarda veri trafiğini yönetecek şekilde gelişmiş olmalıdır. Çoklu kullanıcı ve çok sayıda meta evrenlerin birbirileri ile de bağlantılı olduğu düşünüldüğünde muazzam bir veri trafiğinden bahsedilmektedir. Bu yükü kaldıracak şekilde ağ yapılanması, bulut bilişim ve yapay zekâ uygulamaları gerekmektedir. Nitekim 5G çalışmaları bu amaca hizmet edecek şekilde kurgulanmaktadır. Akla gelen tüm elektronik çevre birimleriyle etkileşim gerekeceğinden nesnelerin interneti de önemli konulardan biridir. Web 3 ile birlikte herhangi bir merkeze bağlı kalmadan erişim imkânı için blok zincir teknolojileri önem arz etmektedir. Benzer olarak sanal ortamdaki içeriklerin, varlıkların alınıp satılabilmesi için de Metaverse’e özel para birimi ve para akış yönteminin oluşturulması gerekmektedir. NFT (Non-Fungible Token) yani takas edilemeyen sanal jeton çalışmaları da bu amaca hizmet edecektir. Son ama en önemli olarak, insanlarına sorunsuz olarak erişebileceği oyun, eğitim, sosyal uygulamalar, spor, alışveriş, sinema vb. içeriklerin oluşturulması gerekecektir.
Askeri uygulamalarda genel olarak gizlilik konuları esas olacağından, global ölçekteki Metaverse’lerden ziyade giriş kısıtlamalı ve amaca özel Metaverse’ler oluşturulabileceği değerlendirilmektedir. Bunların da eğitim başta olmak üzere, çok uluslu tatbikat vb. amaçlı kullanılabileceği belirtilebilir.
ASELSAN, ülkemizde Ar-Ge’ye en çok yatırım yapan şirket olarak gerek güncel teknolojiyi yakından takip ederek, gerekse teknolojiye yön vererek milletimizin hizmetinde Türkiye'nin teknoloji üssü olmaya devam edecektir.
