TIỂU LUẬN môn cơ sở CÔNG NGHỆ THÔNG TIN dự án NGHIÊN cứu CÔNG NGHỆ THỰC tế ảo AR, VR và ỨNG DỤNG ở VIỆT NAM

Định nghĩa Augmented Reality Thực tế Tăng cường là công nghệ cho phép áp dụng thông tin ảo vào thế giới thực tế, giúp người dùng tương tác với nội dung số song song với thế giới thực tại

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KINH DOANH

Gv Nguyễn Mạnh Tuấn 22D1INF50900305 Nhóm 9

1 Huỳnh Nguyễn Anh Cường - 31211024275

2 Nguyễn Hoàng Hà My - 31211023184

3 Lê Trần Khánh Phú – 31211024087

4 Nguyễn Thiện Nhân - 31211027656

BÀI TIỂU LUẬN MÔN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

DỰ ÁN: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THỰC TẾ ẢO

AR, VR VÀ ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM

Sinh viên thực hiện – MSSV :

31211024275 Huỳnh Nguyễn Anh

Cường - Tìm hiểu về các ứng dụng,thành tựu của công nghệ AR

- Đóng góp phần đề xuất áp dụng công nghệ thực tế ảo trong lĩnh vực du lịch ở Việt Nam

100%

31211023184 Nguyễn Hoàng Hà

My - Tìm hiểu về định nghĩa, lịchsử, cách hoạt động và các

thiết bị hỗ trợ công nghệ VR

- Đóng góp phần đề xuất áp dụng công nghệ thực tế ảo trong lĩnh vực y tế ở Việt Nam

100%

31211024087 Lê Trần Khánh Phú - Tìm hiểu về các ứng dụng,

thành tựu của công nghệ VR

- Đóng góp phần đề xuất áp dụng công nghệ thực tế ảo trong lĩnh vực quân sự ở Việt Nam

100%

31211027656 Nguyễn Thiện Nhân - Tìm hiểu về nhược điểm của

công nghệ thực tế ảo, hỗ trợ tìm kiếm thông tin các phần khác

- Đóng góp phần đề xuất áp dụng công nghệ thực tế ảo trong lĩnh vực hàng không ở Việt Nam

100%

31211027630 Ngô Gia Bảo - Tìm hiểu về định nghĩa, lịch

sử, cách hoạt động và các thiết bị hỗ trợ công nghệ AR

- Đóng góp phần đề xuất áp dụng công nghệ thực tế ảo trong lĩnh vực giáo dục ở Việt Nam

100%

Mục lục

I Công nghệ AR 1

1 Định nghĩa 1

2 Lịch sử ra đời 1

3 Cách hoạt động của AR 1

4 Các thiết bị hỗ trợ AR 2

5 Ứng dụng 2

6 Thành tựu 4

II Công nghệ VR 5

1 Định nghĩa 5

2 Lịch sử ra đời 5

3 Cách hoạt động của VR 6

4 Các thiết bị hỗ trợ VR 6

5 Ứng dụng 7

6 Thành tựu 9

III Nhược điểm của công nghệ thực tế ảo 10

IV Ứng dụng áp dụng vào Việt Nam 12

Tài liệu tham khảo 15

NỘI DUNG

I Công nghệ AR

1 Định nghĩa

Augmented Reality (Thực tế Tăng cường) là công nghệ cho phép áp dụng thông tin ảo vào thế giới thực tế, giúp người dùng tương tác với nội dung số song song với thế giới thực tại Công nghệ AR bổ sung những chi tiết ảo được thiết kế và tạo ra bằng máy tính, smartphone vào thực tế để tăng cường sự trải nghiệm cho người dùng Sự tương tác trực tiếp với nội dung

ảo nhưng trong môi trường thực tế trước mắt cuộc sống con người trở nên sống động hơn, xóa bỏ khoảng cách giữa thế giới ảo và thế giới thật Điển hình là trò chơi Pokemon Go, một game có tính năng AR, được ra mắt năm

2016 đã tạo thành một cơn sốt trên toàn cầu và vẫn có được nhiều người chơi cho đến hiện tại Tính năng AR là một trong những nhân tố chủ đạo tạo nên sức hút của trò chơi, người chơi có thể tương tác với các Pokemon

ảo trong thế giới thực mà trước giờ chỉ có thể thấy qua màn ảnh

2 Lịch sử ra đời

- Năm 1957, Thực tế Tăng cường đã được lên ý tưởng và thử nghiệm bởi nhà nhiếp ảnh làm phim tên là Morton Heilig Cho phép người dùng trải nghiệm hình ảnh, âm thanh, mùi hương, cảm giác nhưng chưa có sự hỗ trợ của máy tính, đây là bước đi đầu tiên trong việc tăng trải nghiệm người dùng

- Năm 1968, nhà khoa học máy tính người Mỹ Ivan Sutherland đã sáng tạo màn hình có thể đeo đầu, mở ra cánh cửa giữa thế giới ảo và thế giới thật Nhưng công nghệ lúc đó chưa cho phép sáng chế trở nên phổ biến

- Vào thời điểm đó vẫn chưa có định nghĩa cụ thể về Thức tế ảo hay Thực tế tăng cường, cho đến năm 1989 “Virtual Reality” định nghĩa bởi Jaron Lainer và Thomas P Caudell định nghĩa “Augmenteg Reality” vào năm 1990

- Hệ thống AR hoàn chỉnh đầu tiên được phát triển năm 1992 bởi Louis Rosenberg Được gọi là Virtual Fixtures dùng để tăng cường sức mạnh xử

lí đồ hoạ 3D ở những năm đầu thập niên 90 Việc thêm thông tin ảo lên môi trường làm việc thực tế giúp tăng năng suất làm việc đáng kể

- Trong những năm 2000 đã có nhiều phát minh nổi bật mới trong lĩnh vực

AR, tiêu biểu là: ARQuake năm 2000 (Bruce Thomas), ARTookit 2009 (Adobe Flash), Google Glass năm 2013 (Google), AR Hololens 2015 (Microsoft),…

3 Cách hoạt động của AR

Definition and Scope: Thực tế Tăng cường nhằm trình bày thông tin ảo trực tiếp vào môi trường vật lý, giúp AR thu hẹp khoảng cách giữa thế giới ảo

và thế giới thực AR vượt xa điện toán di động ở mặt không gian và nhận

thức Biến đổi kỹ thuật số thành thế giới thuật trong nhận thức của con người

Từ những định nghĩa trên AR phải có các đặc điểm sau:

 Kết hợp giữa thực và ảo

 Tương tác trong thời gian thực

 Có liên kết với 3D

Và để hệ thống AR thực hiện được những đặc điểm trên AR cần ít nhất hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Thông qua camera, máy tính sẽ tiếp nhận dữ liệu của thế giới thực và tiến hành phân tích chúng: xác định điểm dẫn (Interest Point), dấu chuẩn (Ficucial Marker), luồng quang (Optical Flow)

Giai đoạn 2: Đặt các vật thể 3D với kích thước phù hợp với hệ toạ độ của không gian vừa mới phân tích

4 Các thiết bị hỗ trợ AR

- Vì áp dụng những kỹ thuật cao nên công nghệ AR yêu cầu các thiết bị hiện đại

- Đối với smartphone hiện nay chỉ có một số dòng được trang bị tính năng

AR, với hệ điều hành Android cần phiên bản 8.0 trở lên, còn với hệ điều hành IOS từ iPhone 8 đã được hỗ trợ AR và được cải tiến qua mỗi phiên bản

- Ngoài smartphone còn có những thiết bị đeo có tích hợp AR hỗ trợ công việc cho các kỹ sư như: Microsoft HoloLens, Google Glass Enterprise, Toshiba DynaEdge Các thiết bị đeo tăng cường mang lại các tính năng và ứng dụng nhằm hiện đại hoá công việc, giúp đạt được những tiến bộ về mặt

kỹ thuật cho các designer, kiến trúc sư và kỹ sư

5 Ứng dụng

a Giáo dục và đào tạo

- Thực tế tăng cường (AR) được sử dụng rộng rãi trong giảng dạy ở các nước phát triển Công nghệ này có khả năng tái tạo mô hình một cách chân thực: sinh học, khoa học, các sự kiện lịch sử, các thí nghiệm hóa học… hay bất kì thứ gì trong thế giới thực tế Biến việc học trở nên sinh động, thú vị hơn Chỉ cần sử dụng các thiết bị hỗ trợ AR: màn hình lớn, tai nghe, kính thông minh , Công nghệ AR giúp quá trình học tập và giảng dạy trở nên cuốn hút và toàn diện hơn các phương pháp truyền thống Từ đó tăng cao hiệu quả truyền đạt cũng như tiếp thu kiến thức của học sinh, sinh viên

b Giải trí

- Đây chính là ứng dụng rộng rãi và phổ biến nhất của công nghệ AR Ví dụ điển hình nhất là Pokemon Go một trò chơi

“quốc dân” ra mắt vào năm 2016 Trò chơi cho phép chúng ta tương tác với thế giới thực, bằng cách đi đến những nơi thực tế để bắt Pokemon cho mình, chúng hoạt động trong không gian thật, tạo sức cuốn hút cho người chơi Sau này rất nhiều tự game AR ra đời, mở ra hướng giải trí mới cho tương lai

- Ngoài ra còn có công nghệ AR sticker giải trí cho giới trẻ Không ít hãng điện thoại đã tích hợp công nghệ vào camera

để tạo nên những sticker độc đáo, mà ta

có thể thấy được qua những lần chụp ảnh

- Trong tương lai AR được dự báo là sẽ tạo ra một kênh đầu tư có khả năng mang đến lợi nhuận lên đến hàng tỷ USD cực kì hấp dẫn

c Bán hàng, tiếp thị

- Người dùng có thể xem hình ảnh thực tế của sản phẩm mình sắp mua với ứng dụng thực tế tăng cường Từ các mặt hàng có giá trị thấp như quần áo, đồ nội thất,… đến bất động sản Người bán có thể cung cấp cho khách hàng những trải nghiệm chân thật nhất về sản phẩm của mình Việc thiết kế sẽ giảm bớt, người dùng tự chọn mẫu và thử trước, như vật các chi phí sẽ giảm, thời gian lắp đặt nhanh hơn, vừa ý khách hàng hơn

d Y tế

- AR hỗ trợ các y bác sĩ trong quá trình tìm hiểu, theo dõi và thu nhập thông tin quan trọng Dựa vào những thông tin và mô hình 3D thu được từ công nghệ này, bác

sĩ có thể phân tích tình trạng bệnh án một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn

- Công nghệ này còn phát hiện các cơ quan của bệnh nhân thông qua mô phỏng mô hình giải phẫu,… Nhờ sự hỗ trợ của công nghệ này nền y khoa thế giới đã có sự chuyển mình sang một chương mới

e Xây dựng

- Ta có thể đặt đồ nội thất vào căn hộ để xem trông nó như thế nào, ta

cũng có thể đặt các vật thể, khung cảnh, bất kể thứ gì trước khi xây dựng

- Ta cũng có thể thực hiện đo đạc mà không cần đến thước sau đó tự động

tính toán chi phí công việc của bạn, ước lượng nguyên vật liệu, đồ vật, nhân công và thời gian thực hiện dự án

- Đây có thể là một công nghệ tuyệt vời nếu như ta biết cách sử dụng hiệu

quả chúng

6 Thành tựu

- Có lẽ ứng dụng nổi tiếng nhất của công nghệ AR là trò chơi Pokemon Go Trò chơi sử dụng camera và GPS của thiết bị, người chơi sẽ thực hiện các thao tác thuần phục, giao đấu, huấn luyện và trao đổi với nhau ở thế giới thực Pokemon Go đã đạt được 1 tỷ lượt tải về, trong tháng 4-2019 tựa game này đã tạo ra doanh thu trung bình 200 ngàn USD/ngày

- Một thành tựu hữu ích và thú vị khác của AR là hỗ trợ cho việc mua đồ trang trí nội thất Công ty nội thất nổi tiếng của Thụy Điển IKEA cung cấp ứng dụng cho phép người mua có thể xem được sản phẩm sẽ như thế nào khi đặt vào ngôi nhà của bạn Bạn chỉ cần mở app sau đó lựa chọn loại sản

phẩm bạn muốn rồi giơ điện thoại lên tìm chỗ bạn muốn đặt nó, sau đó chụp ảnh lại

- Nói đến những nhà tiên phong trong việc đưa AR vào cuộc sống, chúng ta không thể không nhắc đến Google, với Google Maps, thông tin thực tế bạn đang đi trên đường, thông tin “tăng cường” là thông tin hướng đi xuất hiện ngay trên màn hình điện thoại của bạn Giúp hành trình của chúng ta trở nên hiệu quả hơn

của máy về 1 đối tượng ta có thể có được thông tin về đối tượng đó Tính năng Google Dịch sẽ chuyển đổi hình ảnh của đối tượng văn bản cần dịch trên màn hình thành những dòng chữ Tiếng Việt

- Ở Việt Nam công nghệ AR chỉ đang dừng lại ở một số lĩnh vực như marketing, giải trí, giáo dục Một số thành tựu của AR ở Việt Nam tiêu biểu là: dự án Broadcast AR trong chiến dịch Promotion của hệ thống AEON Mall, là một vườn thú được sử dụng công nghệ thực tế tăng cường, thu hút hàng ngàn người tham gia trải nghiệm; Đại hội Trung Ương Đoàn Toàn quốc lần thứ XI đã sử dụng công nghệ AR mobile trong triển lãm “Đi qua cuộc chiến”

- Công nghệ thực tế ảo đã xuất hiện trên thị trường từ những năm đầu của thập niên 90 Ban đầu công nghệ đã tạo ra được nhiều tiếng vang đáng kể khi đứng top 10 công nghệ chiến lược Nhưng sau đó vì rào cản về những nhận thức cũng như khoa học công nghệ chưa phát triển đã khiến công nghệ này lụi tàn Chỉ trong vài năm gần đây công nghệ hiện đại này mới bắt đầu gặt hái được nhiều thành tựu to lớn

II Công nghệ VR

1 Định nghĩa

Virtual reality ( công nghệ thực tế ảo) là một công nghệ sử dụng các kĩ thuật đồ họa để mô phỏng thế giới thực, giúp con người có thể trải nghiệm

và tương tác trong môi trường giả lập Thế giới nhân tạo được lập trình ra

để thay đổi một cách linh hoạt, nó phản ứng, thay đổi theo tín hiệu của con người Khi đắm chìm vào thế giới 3D con người không chỉ điều khiển được bằng các thao tác đơn giản mà còn cảm nhận được qua các giác quan nhờ

hỗ trợ của các thiết bị chuyên dụng, giúp hình ảnh ảo thêm sống động và trải nghiệm trực quan hơn VR như một hệ thống giao tiếp cấp cao giữa con người và hệ thống máy tính ở trong một thời gian thực nhưng con người được trải nghiệm trong một không gian ảo để có thể nhận thức rõ hơn về các sự vật, hiện tượng Hiện nay, công nghệ VR ngày càng được phát triển qua các trò chơi, các lĩnh vực chuyên môn phát triển kinh tế- chính trị

2 Lịch sử ra đời

- Khái niệm VR đang thu hút được nhiều sự chú ý trong những năm gần đây, tuy nhiên khái niệm VR đã được hình thành vào những năm 1960 và các thiết bị VR được xuất hiện cuối năm 1980 Nhà làm phim người Mỹ Morton Heilig đã sáng tạo ra cỗ máy Sensorama, nó là một cỗ máy được tích hợp đa giác quan với các tính năng như loa, màn hình 3D vào những năm 50 Đó chính là tiền đề cho VR sau này Bước phát triển tiếp theo trong sự nghiệp của công nghệ VR đời đầu là sự xuất hiện của thiết bị VR

có quai đeo đầu tiên của Morton được gọi là Telesphere Mask (HDM)

- Năm 1961, các kỹ sư công ty Philco đã phát triển ra một màn ảnh và hệ thống theo dõi video được gọi là headsight Năm 1965, định hướng toàn bộ tầm nhìn của VR ra đời chính là ra thiết bị The Ultimate Display cho rằng

có thể mô phỏng thực tế đến mức mà người ta không thể thấy sự khác biệt giữa ảo và thật của nhà khoa học máy tính Ivan Sutherland

- VR lại tiếp tục được cải thiện và phát triển đến năm 2014 công nghệ này đã được bức phá với sự ra mắt các sản phẩm mới của các công ty lớn như: Google tung ra Cardboard, Sony tung ra VR cho PS4, Facebook mua Oculus VR, Valve ra mắt Stream Sight Prototype

3 Cách hoạt động của VR

- Hệ thống thực tế ảo hoạt động theo nguyên lý hoạt động dựa trên lý thuyết hội tụ và phân chia điểm ảnh trên thấu kính theo chương trình PTTH, hình ảnh hiển thị trên màn hình sẽ kết nối với nhau tạo độ nổi 3D giúp người dùng có trải nghiệm thực tế hơn:

o Giai đoạn 1: Hệ thống theo dõi các chuyển động vật lý trong thực tế, sau đó máy tính sẽ vẽ lại thế giới ảo để phản ánh những chuyển động

đó

o Giai đoạn 2: Những tín hiệu ảo đó sẽ được gửi lại cho người sử dụng

VR thông qua màn hình thiết bị hỗ trợ, thông thường là kính VR, găng tay dữ liệu và tai nghe VR.Họ sẽ được cảm nhận chuyển động của mình trong môi trường ảo

4 Các thiết bị hỗ trợ VR

- Kính VR: có khả năng hiển thị một môi trường ảo nhờ xử lí của máy tính

và được chia thành hai khung hình, nhưng khi người sử dụng đeo kính vào thì hình ảnh được hội tụ tạo độ nổi thành mô hình 3D Kính thực tế ảo thường tích hợp thiết bị nghe và màn hình HDM để tạo cảm giác chân thật

và sống động cho người dùng

- Găng tay thực tế ảo: Khi nhắc đến thực tế ảo, mọi người thường nghĩ đến kính thực tế ảo đầu tiên, vì độ phổ biến và được sử dụng rộng rãi Còn găng tay thực tế ảo thì lại khác, thiết bị này chỉ mới xuất hiện gần đây Đây là

một loại thiết bị phối hợp với kính VR, thiết bị này ghi lại những chuyển động của bàn tay và ngón tay, cho phép người dùng có thể cảm nhận được

sự vật như khi ta chạm vào một vật trong môi thế giới ảo, cảm nhận được mưa, lửa, nhiệt độ Khi kết hợp với kính VR, sự kết hợp cả thị giác và xúc giác sẽ làm cho thế giới ảo trở nên thật hơn bao giờ hết

- Tay cầm thực tế ảo: Đi kèm với kính VR là tay cầm VR dùng để tăng khả năng tương tác của người dùng với thế giới ảo So với găng tay thực tế ảo thì tay cầm VR có giá thành rẻ hơn, có các nút bấm vật lý hỗ trợ người chơi nhiều hơn trong việc tương tác Với kế nhỏ gọn với các nút được bố trí gần nhau, tích hợp công nghệ bluetooth cho chúng ta thao tác dễ dàng, nhanh chóng trong quá trình trải nghiệm và sử dụng VR

5 Ứng dụng

Công nghệ thực tế ảo VR mang những công dụng không ngờ tới, có một sức hút rất mạnh mẽ Những ứng dụng đó phục vụ cho hầu hết mọi người

a Du lịch

- Du lịch ảo: VR giúp chúng ta có thể cảm nhận được một cuộc phiêu lưu với mọi địa điểm từ trong đến ngoài nước Hình ảnh thấy được mang độ chính xác cao và cảm giác chân thật

- Thám hiểm không gian: VR tái hiện lại quá trình thăm dò thực tế vũ trụ,

từ đó có cái nhìn tổng quát hơn về thiên hà: vị trí những chòm sao, kích thước của một vật thể một các chính xác,

b Giáo dục và đào tạo

- VR hỗ trợ học sinh có thể tham quan những công trình cổ đại ở các môn lịch sử, hoặc sinh viên các buổi thực tập giải phẫu cơ thể trong giờ sinh học, VR cung cấp môi trường học tập trực quan nhiều hơn Hầu như tất cả các thông tin được truyền

qua công nghệ VR được gửi qua hình ảnh Hơn nữa, các công cụ

và thực hành trong thế giới thực

có giá rất cao Ngược lại, cùng một khóa đào tạo VR có thể được thưởng thức nhiều lần, mà không tốn thêm bất kỳ chi phí nào VR cũng làm cho việc học tập an toàn hơn

c Y tế

- VR được sử dụng để giáo dục người học về chẩn đoán, điều trị, phục hồi chức năng, phẫu thuật, kỹ thuật tư vấn và hơn thế nữa, Thực tế ảo