Thảo luận học phần thương mại điện tử căn bản đề tài tìm hiểu về công nghệ ar và cho ví dụ minh họa

Việc nghiên cứu khoa học máy tính ứng dụng vào cuộc sống có nhiều lĩnh vựcphát triển, trong đó khả năng áp dụng các công nghệ và kỹ thuật xử lý mô phỏngthế giới thực của con người, tương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THƯƠNG MẠI

KHOA QUẢN TRỊ NHÂN LỰC

ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI PHỤ

2

Đề Tài: “Tìm hiểu công nghệ AR và cho ví dụ minh họa PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU

PHẦN II: NỘI DUNG

Phần 2: Ví dụ minh họa (POKEMON GO)

1 giới thiệu về pokemon go

1.1 Tóm tắt khái niệm về pokemon go

1.2 Các kỹ thuật tương tác

2.ứng dụng của AR trong pokemon go

3 Tác động của Pokémon GO đến con người

Việc nghiên cứu khoa học máy tính ứng dụng vào cuộc sống có nhiều lĩnh vựcphát triển, trong đó khả năng áp dụng các công nghệ và kỹ thuật xử lý mô phỏngthế giới thực của con người, tương tác với thế giới đó qua máy tính là chủ đề quantrọng trong ngành công nghệ thông tin để biến chiếc máy tính trở nên thông minh

và mạnh hơn về chức năng giao tiếp

Bài thảo luận này xin được trình bày về những tìm hiểu một vấn đề mới mà thế giới

4

10

đang quan tâm và phát triển đó là thực tế ảo tăng cường (AR) Thực tế tăng cường làgóc nhìn trực tiếp hay gián tiếp về môi trường vật lý, thực tế nơi mà các yếu tố được

"tăng cường" bởi thông tin nhận thức do máy tính tạo ra, lý tưởng trên nhiều phươngthức cảm quan bao gồm thị giác, thính giác xúc giác, , sử, và khứu giác Các phủ thôngtin cảm giác có thể được xây dựng (tức là phụ để các môi trường tự nhiên) hoặc pháhoại (tức là mặt nạ của môi trường tự nhiên) và là không gian đã đăng ký với thế giớivật chất như vậy mà nó được coi như là một nhập vai khía cạnh của môi trường Theocách này, thực tế tăng cường làm thay đổi một hiện tại của nhận thức về một thế giớithực môi trường, trong khi thực tế ảo thay thế giới thực môi trường với một mô phỏngBài thảo luận này trình bày lịch sữ phát triển của thực tế ảo tăng cường, các khái niệmcủa nó, các phần cứng phần mềm được sử dụng, và một số kỹ thuật tương tác ảo cũngnhư thực trạng và xu hướng của thực tế ảo ngày nay và là vấn đề trọng tâm cốt lõi vấnđề

Chân thành cám ơn!

Phần 1 Tổng quan

I Giới thiệu về thực tế ảo tăng cường AR

1 Lịch sử phát triển thực tế ảo

1950: Cỗ máy Sensorama của Morton Heilig

Nó là một cỗ máy được tích hợp đa giác quan với các tính năng như loa,màn hình 3D, có thể cho phép người dùng trải nghiệm hình ảnh, âmthanh, rung động và mùi hương Dù nó chưa được điều khiển bằng máy

11

tính nhưng nó là minh chứng đầu tiên cho việc thêm các trải nghiệm sốcho người dùng.

1968: Ivan Sutherland và Bob Sproull đã sáng tạo ra hệ thống hiển thị VR/AR

đầu tiên (Sword of Damocles) được kết nối với máy tính chứ không phảimáy ảnh Hệ thống này có màn hình hiển thị có thể đeo vào đầu nhưu làcánh cửa để vào thế giới ảo Công nghệ được sử dụng lúc đó khiến chosáng chế này không thực tế cho sử dụng rộng rãi

1975: Myron Krueger, nhà thiết ké máy tính Mỹ phát triển giao diện “Virtual

Reality” (thực tế ảo) đầu tiên dưới dạng “Videoplace” cho phép ngườidùng điều khiển và tương tác với vật thể ảo trong thời gian thực (Khi này,khái niệm Thực tế ảo vẫn chưa ra đời)

1980: Steve Mann, nhà nghiên cứu nhiếp ảnh máy tính, cho ra đời thiết bị máy

tính đeo được

1990: Khái niệm thực tế tăng cường (AR) ra đời

Thomas P Caudell của hãng Boeing đã đưa ra định nghĩa Thực tế tăngcường (Augmented Reliaty)

1992: Hệ thống AR hoạt động hoàn chỉnh đầu tiên ra đời

Virtual Fixtures là một hệ thống robot do Louis Rosenberg của phòngnghiên cứu của USAF Armstrong thiết kế và phát triển để bù đắp cho việcthiếu sức mạnh xử lý đồ họa 3D tốc độ cao vào những năm đầu thập niên

90 Nó cho phép việc phủ một lớp thông tin lên môi trường làm việc đểtăng năng suất làm việc

Xuất hiện ngày càng nhiều phát minh mới trong lĩnh vực thực tế tăng cườngtrong đó đáng chú ý nhất là:

2000: Bruce Thomas phát triển trò chơi ngoài trời thực tế tăng cường AR

2.1 Xu hướng thực tế tăng cường trong thời gian tới

a Mối quan hệ chặt chẽ giữa thực tế tăng cường AR và trí tuệ nhân tạo AI

Trí tuệ nhân tạo là một phần cần thiết cho các hoạt động của thực tế tăngcường Với thực tế tăng cường AR sẽ cho phép đối tượng được gắn nhãn

và xác định trong quan điểm trực quan của người xem Nhiều ứng dụngtruyền thông xã hội ngày nay cũng đang được phát triển cùng với sự kếthợp giữa thực tế tăng cường AR và trí tuệ nhân tạo AI Một ví dụ rõ nhất

12

đó chính là mạng xã hội Instagram hay snapchat được trang bị nhiều nhãndán khác nhau như hình chó con, tai thỏ, dựa trên những ứng dụng nhằm

mang đến cho người dùng nhiều trải nghiệm thú vị hơn

b Thực tế tăng cường về giảng dạy và đào tạo

Công nghệ thực tế tăng cường được đưa vào giảng dạy và đào tạo, điềunày đồng nghĩa với việc bất kỳ thông tin hoặc dữ liệu nào cũng có thểđược truyền cho người học trong thời gian thực về các mục tiêu, mối nguyhiểm hoặc thực tiễn tốt nhất Thực tế tăng cường đã chúng minh giá trị củamình bằng việc giảm số lượng rủi ro và tỷ lệ chi phí liên quan đến việc đàotạo

c Kết nối thực tế tăng cường AR với thực tế ảo VR

Facebook là một trong những ứng dụng truyền thông xã hội được sử dụngnhiều nhất Cùng với đó là những bước đi đón đầu công nghệ thực tế ảo vàthực tế tăng cường của CEO mạng xã hội này Việc mua Oculus củaFacebook vào năm 2016 đã cho thấy thực tế ảo sẽ trở nên quan trọng đốivới cách chúng ta xây dựng môi trường trực tuyến chung Kết quả củathực tế tăng cường trong việc kết nối mọi người, xã hội hóa cùng với sựtrợ giúp của thực tế ảo

Cả hai thực tế ảo VR và thực tế tăng cường AR cùng đóng góp một vị tríkhông hề nhỏ trong việc phát triển hội nghị trực tuyến, nơi mà người dùng

có thể nhìn thấy và tương tác với nhau Những cuộc hội thoại này có thểnhiều hơn 2 người tham gia cùng một lúc Tất cả điều này xảy ra chỉ có thể

là do sự kết nối giữa thực tế tăng cường và thực tế ảo

d Xu hướng AR trong ngành công nghiệp ô tô

Hầu hết những công ty ô tô hiện nay đang làm việc trong đồ họa màn hìnhgắn trên bảng điều khiển từ xung quanh một chiếc xe với sự trợ giúp củacác cảnh quay camera Công nghệ này có khả năng làm giảm sự xuất hiệncủa các vụ tai nạn do nó có khả năng cảnh báo các mối nguy hiểm cùngvới việc xác định các địa điểm, dốc mốc trên đường đi

Công nghệ thực tế tăng cường cũng có khả năng thực hiện các tuyếnđường trong việc bảo vệ dữ liệu AR trên kính chắn gió của ô tô Cùng với

sự trợ giúp của công nghệ thức tế tăng cường, chúng ta có thể trải nghiệmviệc xác định các làn đường được sử dụng thường xuyên, nhắc nhở điềuhướng, phát hiện mối nguy hiểm hay là thông tin về hướng đi đúng,…Bằng cách sử dụng công nghệ thực tế tăng cường AR có khả năng xâydựng chiến lược để cải thiện các điều kiện lái xe an toàn Những hướng điphát triển này sẽ cho phép người lái giữ được sự tập trung cao độ trênđường và đồng thời những phản hồi sẽ được hiển thị trên màn hình điện

13

thoại Quá trình này cũng có thể làm tăng mức độ thoải mái cho ngườingồi trên xe cũng như sự thuận tiện trong việc sử dụng chiếc xe của mình.

2.2 Xu hướng thực tế tăng cường sẽ sớm bùng nổ

a Mobile AR là nút thắt của xu hướng

Cùng với sự ra đời của thực tế ảo tăng cường AR trên tai nghe thì đã cónhiều hơn những ứng dụng thực tế ảo tăng cường hơn cho các phép đo,theo dõi dự đoán, kết xuất cải tiến và phát hiện 3D Hãng Apple đã giớithiệu đến người dùng một số trải nghiệm bằng cách chia sẻ không gian

AR với việc sử dụng định dạng tệp mới để phát hiện các đối tượng

b Thực tế tăng cường AR cùng với thực tế mở rộng XR

Thực tế mở rộng XR là một hình thức mà trong đó người dùng có thể thayđổi thực tế kỹ thuật số XR bao gồm thực tế tâm trí, thực tế ảo và thực tế

ảo tăng cường “X” là viết tắt của thực tế mở rộng địa diện cho tất cảnhững chữ cái trên Ranh giới của những thực tế này đôi khi bị xóa bỏ và

sự giống nhau của nó sẽ ngày càng rõ ràng hơn

2.3 Xu hướng thực tế ảo tăng cường trong tương lai

Sự thành công của công nghệ thực tế ảo AR ở hầu hết các lĩnh vực mà nóđược đưa vào đang khiến nhiều chuyên gia phải dành cho nó một mốiquan tâm Hầu như mọi vấn đề đều có thể dễ dàng nhận được cách giảiquyết với sự trợ giúp của thực tế ảo tăng cường VR Khi nói đến xuhướng phát triển của thực tế ảo tăng cường thì rõ ràng nó đang cung cấpcho người dùng những trải nghiệm tốt nhất nhằm thỏa mãn nhu cầu ngườidùng

Các nhà thiết kế UX đã bắt đầu làm sử dụng công nghệ thực tế ảo tăngcường để cải thiện các thiết kế của họ Công nghệ AR chắc chắn sẽ manglại nhiều lợi thế hơn cho các chuyên gia thời trang UX Tương lai sẽ có rấtnhiều điều bất ngờ đang chờ đợi sự gia tăng về chất lượng, hiệu quả vànăng suất hiện đại của bất kỳ đối tượng ở các lĩnh vực bằng cách sử dụngcông nghệ thực tế ảo tăng cường AR Bên cạnh sự phát triển của côngnghệ thực tế ảo AR riêng lẻ thì còn là sự phát triển kết hợp giữa thực tế ảotăng cường AR, thực tế ảo VR và trí tuệ nhân tạo AI

(nguồn: https://tourzy.vn/tin-tuc-chung/xu-huong-thu-te-ao-tang-cuong)

3 Cách thức hoạt động

Khi người dùng sử dụng giải pháp tương tác thực tế ảo tăng cường AR,các hình ảnh ảo sẽ xuất hiện trong ngay không gian thật Để thực hiện độhiển thị trên, công nghệ AR phải thông qua một quá trình phân tích:Đầu tiên, AR sẽ tiến hành phân tách hình ảnh từ môi trường thực thu đượcqua ống kính camera Bao gồm 2 giai đoạn chính là xác định điểm dẫn

14

(interest point), dấu chuẩn (Fiducial marker) và luồng quang (opticalflow) Giai đoạn 2 là tái tạo lại hệ tọa độ không gian của môi trường thựcvừa phân tích, đặt các dữ liệu hình ảnh vào bên trong môi trường đó.(nguồn: https://vietnetco.vn/thuc-te-ao-tang-cuong-ar/10655.html)

II Thành phần hệ thống thực tế ảo

1 Phần cứng

Phần cứng của thực tế ảo bao gồm: Máy tính với cấu hình đồ họa mạnh

- Các thiết bị đầu vào: Gồm những thiết bị có khả năng ghi nhận nơi người

sử dụng đang nhìn vào hoặc hướng tới như: Bộ dò vị trí (positiontracking) để xác định vị trí quan sát Bộ giao diện định vị (Navigationinterfaces) để di chuyển vị trí người sử dụng Bộ giao diện cử chỉ (Gestureinterfaces) như găng tay dữ liệu (data glove) để người sử dụng có thể điềukhiển đối tượng

- Các thiết bị đầu ra: Gồm những thiết bị có khả năng kích thích giác quan,tạo nên cảm giác về sự hiện hữu trong thế giới ảo, bao gồm:

 Hiển thị đồ họa: Bao gồm các loại màn hình, HDM, các mẫu kính thực

tế ảo, với cơ chế làm việc của thực tế ảo thì sẽ có 2 thấu kính trongthiết bị, 2 thấu kính này sẽ chiếu 2 hình ảnh hơi khác nhau về góc độnhau cho mỗi bên mắt, từ đó tạo ra cảm giác 3D cho người xem Vìmắt người bình thường có góc nhìn lên tới 120 độ nên chiếc kính cógóc độ cao sẽ mang lại cảm giác chân thực hơn khi xem

 Thiết bị âm thanh: chủ yếu là dùng loa, nếu muốn nghe âm thanh vòmthì công nghệ VR sẽ được trang bị hệ thống âm thanh như: Hi-Fi,Surround, Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback như găng tay, ) đểtạo xúc giác khi sờ, nắm đối tượng Bộ phản hồi xung lực (ForceFeedback) để tạo lực tác động như khi đạp xe, đi đường xóc,…

2 Phần mềm

Phần mềm được coi là linh hồn của một hệ thống thực tế ảo, nếu không có phầnmềm thực tế ảo thì dù phần cứng mạnh đến đâu cũng không thể có được trảinghiệm thực tế ảo cho người dùng

- Theo lý thuyết, môi trường thực tế ảo có thể được tạo bằng các ngôn ngữlập trình như: OpenGL, C++, Java3D, X3D , cùng các phần mềm đồ họanhư: WorldToolKit, Peopleshop hoặc các phần mềm làm game như:Unity 3D, Unreal Engine Tuy nhiên, ccs nhà phát triển thực tế ảo hàngđầu thế giới như Oculus, Google đều đã phát hành những API cho phépbạn tạo nên một môi trường ảo nhanh hơn và dễ dàng hơn

- Bất kỳ môi trường VR nào cũng cần được tạo hình và mô phỏng hình ảnh,việc tạo hình có thể được tạo bằng các phần mềm đồ họa ở trên hoặc sửdụng các phần mềm đồ họa trung gian như: AutoCAD, 3d Studio, 3Ds

15

Max, Maya Mô phỏng trong thực tế ảo là khả năng mô phỏng các phảnứng vật lý như động học, va chạm, động lực học và ứng xử của đối tượngtrong môi trường ảo Ví dụ: trong môi trường thực tế ảo, người ta phảithiết kế sao cho một vật ở trên cạn có hình thức khác với một vật ở dướinước.

và cảm nhận chúng như chúng đang tồn tại thực sự trong thực tế Thực tế

ảo còn đang được phát triển lên mức độ cao hơn để tạo những cảm giáckhác như ngửi mùi, nếm vị trong thế giới ảo

- Tính tương tác: Tính tương tác trong thực tế ảo được xét qua hai khíacạnh đó là sự du hành bên trong thế giới ảo và động lực học của môitrường Sự du hành bên trong thế giới ảo là khả năng di chuyển khắp nơicủa người dùng thực tế ảo như đang ở trong một môi trường thật Nhàphát triển các phần mềm thực tế ảo có thể thiết lập những môi trường ảo

và thiết lập áp đặt hoặc sự tự do để người dùng tiếp cận các môi trườngkhác nhau như: dưới đại dương, vào vũ trụ, bay trên không trung, Ở khíacạnh khác là động lực học của môi trường, việc quan sát cảnh tượngngười dùng thực tế ảo thông qua đôi mắt của người khác, động lực họcmôi trường cũng là các quy tắc về cách thức con người và sự vật tươngtác với nhau trong một trật tự để trao đổi năng lượng hoặc trao đổi thôngtin

III Ứng dụng

1, Ứng dụng trong đời sống

Trong ứng dụng hội nghị trực tuyến: Hình dung, mường tượng là một phần

rất quan trọng của bất kỳ dự án nào (khi người nói đề cập đến vật gì đó thì nóhiển thị ngay lập tức trước mặt người nghe vật đó có thể chiêm ngưỡng, tươngtác được) Công nghệ AR làm cho mọi thứ trực quan, cho phép người dùng nhìn

16

thấy chúng từ mọi góc độ AR giúp kỹ sư đặt mẫu thử ngay trên bàn họp để mọingười có thể hiểu được vấn đề Tương tự, chúng ta có thể đi qua công trườngxây dựng xem các phần, biết khi nào mỗi giai đoạn sẽ được hoàn thành.

Trong Dịch vụ hẹn hò (AR Dating Services): Hẹn hò là một trong những

phân khúc phát triển nhanh nhất của Internet Mỗi ngày có hàng triệu người tìmkiếm những người bạn tâm giao của họ và trao đổi với nhau Xu hướng nàycũng biến nó thành ứng dụng dành cho thiết bị di động Với các ứng dụng tronglĩnh vực này cực kỳ thành công như Badoo hoặc Tinder Chúng đơn giản nhưnglại hiệu quả từ trước đến nay trong việc thu hút người dùng Tuy nhiên, thực tếtăng cường là một trải nghiệm mới trong việc hẹn hò Bạn có mọi cơ hội để sửdụng nó một cách hứng khởi và sáng tạo để giúp mọi người tìm thấy nhau vàtương tác với nhau theo cách mới với cảm giác thực hơn, thú vị hơn nhiều

Trong giải trí: Wonderscope - Đây là một ứng dụng AR có thể được sử dụng

trên smartphone và tablet Sử dụng camera của smartphone sẽ cho người dùngtrải nghiệm mô phỏng như thể không gian bên ngoài bị hút vào thế giới tranhảnh Không gian ngoài đời như phòng ngủ hoặc phòng ăn sẽ trở thành “sânkhấu”, Wonderscope sẽ nhận dạng kích thước, vị trí của các đối tượng, sau đó bốtrí các nhân vật ở nhiều nơi khác nhau và phát triển thành một câu chuyện, chophép người dùng thưởng thức những thước phim hoạt hình độc đáo Và khôngchỉ xem, người dùng còn có thể tham gia trực tiếp vào câu chuyện Điểm đặctrưng nhất chính là người dùng sẽ có được trải nghiệm như thể họ đang ở trongcâu chuyện bằng cách trò chuyện với các nhân vật thông qua micro Đây là mộtứng dụng cho phép người dùng kiểm tra các nhân vật và cuộc trò chuyện từnhiều góc độ khác nhau, cho họ trải nghiệm những cảm xúc đa dạng qua nhữnglần giao tiếp Các ứng dụng game giải trí như: Pokemon Go, Knight fall AR,Just a Line, Army of Robots, The Machines

Trong bản đồ và du lịch: Đối với bản đồ, AR bổ sung các thông tin đầy đủ về

các địa điểm bạn muốn đến Đồng thời bản đồ kết hợp với hướng dẫn AR giúpbạn thuận tiện hơn rất nhiều trên quãng đường khám phá Còn nếu bạn chưa cóđiều kiện đi du lịch, một ứng dụng được cài trên tabet, smartphone cũng chophép bạn trải nghiệm các địa điểm mình muốn một cách trực quan Sở hữu mộtchiếc Smartphone có tích hợp công nghệ AR , thay vì nhìn những bản đồ đơngiản với những định vị màu xanh vị trí của bạn di chuyển đến địa điểm khác,bạn hoàn toàn có thể nhìn thấy những địa điểm hot, những trung tâm mua sắm,

vị trí và chất lượng của từng địa điểm, bạn hoàn toàn có thể thỏa sức khám pháthành phố dù là một cư dân mới mà không cần đến hướng dẫn viên Đối vớinhững tín đồ mê du lịch nhưng chưa có điều kiện trải nghiệm, chúng ta có thể sửứng dụng mang tên Wow Bật wow trên smartphone và lựa chọn địa điểm họmuốn đi trên màn hình, địa điểm đó sẽ hiện ra để thỏa lòng ao ước xê dịch trên

17