Tìm hiểu công nghệ thực tế ảo và ứng dụng

Lịch sử ra đời của thực tế ảo VR ra đời từ 1962 tại Mỹ nhưng VR chỉ thực sự được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của công nghệ phần mềm và p

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

BÁO CÁO MÔN HỌC

Đề tài: Tìm hiểu công nghệ thực tế ảo và ứng dụng

Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Khanh Văn

Sinh viên thực hiện:

Dương Đình Quang 20152938

MỤC LỤC

I Tổng quan về thực tế ảo 5

1 Các khái niệm 5

a VR là gì ? 5

b AR là gì ? 6

2 Lịch sử ra đời của thực tế ảo 7

3 Đặc tính cơ bản của hệ thống thực tế ảo 7

4 Các thành phần của một hệ thống thực tại ảo 8

II Các ứng dụng của AR, VR 10

1 Game 10

2 Di tích lịch sử 11

3 Giáo dục 12

4 Marketing 12

5 Du lịch 13

III Tài liệu tham khảo 15

Danh mục hình ảnh

Hình 1: Ví dụ về VR 5

Hình 2: Ví dụ về AR 6

Hình 3: Đặc tính của 1 hệ thống VR 7

Hình 4: Các thành phần của một hệ thống thực tế ảo 8

Hình 5: Ứng dụng AR, VR trong Game 10

Hình 6: Tượng voi thời Lê - Nguyễn được tái hiện qua công nghệ VR 11

Hình 7: Sách tô màu 4D 12

Hình 8: Ứng dụng trong marketing 13

Hình 9: Ứng dụng trong du lịch 14

Lời mở đầu

Thực tế ảo (Virtual Reality) là một thuật ngữ mới xuất hiện đầu những năm 90, tuy nhiên ở những nước phát triển (Mỹ, Châu Âu, ) thì thực tế ảo đã và đang trở thành 1 xu hướng công nghệ nóng nhờ khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau (giáo dục đào tạo, thương mại giải trí, …) Tại Việt Nam, tuy thực tế

ảo là một lĩnh vực còn khá mới mẻ nhưng cũng đã có những công trình hữu ích như việc tái hiện lại các di tích lịch sử, sách tô màu 4D, … Chính vì tầm quan trọng cũng như khả năng ứng dụng to lớn đó nên việc nghiên cứu về thực tế ảo là vô cùng cần thiết để có thể xây dụng một ứng dụng thực tế ảo phục vụ hữu ích trong thời đại hiện nay

Chính vì vậy mà em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu công nghệ thực tế ảo và ứng dụng”

I Tổng quan về thực tế ảo

1 Các khái niệm

a VR là gì ?

VR (Virtual Reality) hay được gọi là Thực tế ảo, công nghệ này sẽ đưa bạn vào một thế giới hoàn toàn ảo do máy tính tạo ra Nó chuyển bạn từ môi trường với những

đồ vật có thật ở xung quanh sang một môi trường ảo, nơi mà bạn thực sự trở thành một phần của nó và tương tác với nó theo những cách khác nhau Bên cạnh việc tạo ra cho người dùng các trải nghiệm về hình ảnh ảo, công nghệ VR còn tương tác với người qua những giác quan khác như thính giác, khứu giác và xúc giác

Đặc tính của thực tế ảo đó là sự hòa nhập (immersive) Thuật ngữ này mô tả cảm giác của bạn khi được đưa vào thế giới VR: bạn cảm thấy thế giới đó có thật không, bạn có thấy được hết những đối tượng trong đó hay không, bạn có cảm thấy như mình đang sống trong một không gian hoàn toàn mới hay không Sự hòa nhập này một phần đến từ việc kính thực tế ảo sẽ bao phủ hết tầm nhìn của mắt nên bạn sẽ không thấy gì ngoài đời thật cả

Vi dụ: với kính Samsung Gear VR bạn có thể hoàn toàn hòa nhập vào một khung cảnh trong game, và hoàn toàn không tương tác với bên ngoài và chỉ phụ thuộc vào những gì hiện lên trong chiếc kính đó

Hình 1: Ví dụ về VR

b AR là gì ?

Công nghệ thực tế ảo tăng cường AR là công nghệ được phát triển từ công nghệ

VR (Virtual Reality) vừa đề cập Thực tế tăng cường (AR) là những hình ảnh thực tế trước mắt bạn được "tăng cường" hoặc bổ sung thêm các thông tin ảo Nó giúp cho những hình ảnh thực tế trước mắt bạn trở nên phong phú hơn với các hình ảnh ảo Như vậy nếu như VR là một thế giới hoàn toàn ảo do máy tính tạo ra thì AR lại là thế giới thực ở trước mắt được tăng cường thêm các hình ảnh hoặc thông tin ảo

Giống như công nghệ thực tế ảo (VR) có kính VR thì công nghệ AR cũng vậy

Để trải nghiệm được công nghệ này bạn sẽ cần dùng đến loại kính thông minh chuyên dụng hỗ trợ Loại kính AR thông dụng nhất là Hololens của hãng Microsoft Hololens cho phép đặt trực tiếp các hình ảnh ảo lên không gian và tương tác trực tiếp với chúng Hololens được trang bị cảm biến để nhận dạng cử chỉ ngón tay, từ đó tạo ra các hình ảnh mà người dùng có thể quan sát

Hình 2: Ví dụ về AR

2 Lịch sử ra đời của thực tế ảo

VR ra đời từ 1962 tại Mỹ nhưng VR chỉ thực sự được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của công nghệ phần mềm và phần cứng hỗ trợ Ngày nay VR đã trở thành một ngành công nghiệp và thị trường VR tăng trưởng hàng năm khoảng 21% và đạt khoảng 3,4 tỷ $ năm 2005 Theo tổ chức nghiên cứu thị trường toàn cầu Gartner đánh giá, VR đứng top 10 công nghệ chiến lược

3 Đặc tính cơ bản của hệ thống thực tế ảo

Một hệ thống VR có 3 đặc tính chính đó là: Tương tác (Interactive) – Đắm chìm (Immersion) – Tưởng tượng (Imagination)

Hình 3: Đặc tính của 1 hệ thống VR

4 Các thành phần của một hệ thống thực tại ảo

Hình 4: Các thành phần của một hệ thống thực tế ảo

Thành phần chính của phần cứng của VR bao gồm 3 thành phần chính:

• Thiết bị đầu vào: được sử dụng để tương tác với môi trường ảo và các đối

tượng trong môi trường đó Chúng gửi những tín hiệu đến hệ thống về những cử động của người sử dụng, để trả về những phản ứng tương ứng những hành động đó thông qua thiết bị đầu ra output devices) trong trong thời gian thực để kích thích các giác quan để tạo nên cảm giác về sự hiện hữu và tương tác trong thế giới ảo

• VR Engine: lựa chọn tuỳ theo yêu cầu của từng ứng dụng Hiển thị hình

ảnh là một trong những yếu tố quan trọng nhất và tốn nhiều thời gian nhất trong một hệ thống VR Việc lựa chọn VR Engine nào còn phục thuộc vào lĩnh vực của ứng dụng, người dùng, các thiết bị đầu cuối và yêu cầu đầu ra của hệ thống Bởi vì nó chịu trách nhiệm tính toán, tạo ra các mô hình đồ họa, dựng hình các đối tượng, ánh xạ, mô phỏng và hiển thị trong thời gian

thực

• Thiết bị đầu ra: Các thiết bị đầu ra sẽ gửi các phản hồi từ VR engine và

chuyển nó đến người dung thông qua các thiết bị tương ứng để kích thích các giác quan Có thể phân loại thiết bị đầu ra dựa trên các giác quan là: đồ

họa (thị giác), âm thanh (thính giác), những cảm giác có được khi đụng

chạm, tiếp xúc bằng da qua tay, chân (xúc giác), mùi và hương vị

II Các ứng dụng của AR, VR

Hiện nay thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) được áp dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống để có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người Các ứng dụng phổ biến nhất hiện nay như : Game, Giáo dục, Mua sắm, Du lịch, …

Tại Việt Nam hiện có khá nhiều công ty phát triển công nghệ thực tế ảo và có được thành công ở một vài lĩnh vực hứa hẹn tương lại phát triển rộng rãi

1 Game

Game thực tế ảo với trào lưu công nghệ thực tế ảo mới để đáp ứng nhu cầu thưởng thức, trải nghiệm của người chơi với kính thực tế ảo VR hoặc triển khai rộng rãi trên các nên tảng di động với Thực tế ảo Tăng cường AR, Đây là hướng mới được rất nhiều nhà phát hành game phát triển, các công ty Marketing, các egency ứng dụng và đưa vào khai thác trong các sự kiện Truyền thông marketing phù hợp với hướng phát triển mới, các nội dung mới nổi bật, thu hút hơn

Hình 5: Ứng dụng AR, VR trong Game

2 Di tích lịch sử

Hình 6: Tượng voi thời Lê - Nguyễn được tái hiện qua công nghệ VR

Việc số hóa các cổ vật, hiện vật, di tích, bảo tàng là việc làm rất cần thiết phù hợp với xu hướng 4.0 Lưu trữ bản gốc, tái bản sẽ nhanh chóng và chính xác Hơn thế nó còn phục vụ cho việc trưng bày trong thời kỳ mới, để giới thiệu được nhanh, rộng ,hấp dẫn hơn nhờ công nghệ mới nhất Thực tế ảo, từ bản số hóa (3D) của các hiện vật, cổ vật, tranh ảnh Sẽ tạo ra các bảo tảng,di tích ảo 3D trên giải pháp đồng bộ từ website 3D, Kính thực tế ảo -VR ,Thực tế tăng cường -AR trên nền di động, để đáp ứng nhu cầu trải nghiệm trước và tham quan bằng công nghệ mới nhất để thu hút khách tham quan, du lịch mọi lúc mọi nơi

3 Giáo dục

Hình 7: Sách tô màu 4D

Sách Tô Màu 4D thực tế ảo là sản phẩm giáo dục công nghệ mới rất hot tại Mỹ

và trên thế giới Khi trẻ tô màu xong "hô biến" nó sẽ sống lại có thể chuyển động, giao tiếp với người sử dụng thông qua ứng dụng trên smart phone, tabet AR/VR giúp Giáo dục đổi mới với cách thức giảng dạy, học trải nghiệm thực hành thực tế trên môi trường

số hóa, tránh tình trạng học chay, tăng hiệu quả, thu hút và lôi cuốn người học, không hạn chế tiếp cận, mọi lúc mọi nơi Các truyện, tranh, thiệp, catalo cũng sẽ trở nên khác biệt với hiệu ứng thực tế ảo 4D sinh động, với nhiều ý tưởng sản phẩm, độc đáo hơn, thu hút và hiệu quả hơn

4 Marketing

Hình 8: Ứng dụng trong marketing

Truyền thông quảng bá thương hiệu giờ đã có 1 lựa chọn tuyệt với khác ngoài các

cách truyền thống Việc ứng dụng công nghệ thực tế ảo vào truyền thông một cách

sáng tạo dựa vào những đặc tính nổi bật của VR có thể thu được những kết quả đột phá

ngoài mong đợi, vídụ qua 1 trò chơi đua các loại ôtô để quảng bá thương hiệu cho một

hãng xe, hay ứng dụng thử đồ AR để quảng bá cho 1 hiệu thời trang Sự mới mẻ, hấp

dẫn, lan tỏa nhanh chóng sẽ thu hút rất nhiều người tiếp xúc, thử, và chia sẻ Cho phép

tự trải nghiệm sản phẩm trước khi mua mọi nơi, mọi lúc, tích hợp tính năng mua hàng

- gọi là Marketing trải nghiệm, xóa hết khoảng cách địa lý, tiết kiệm thời gian,tăng sự

hài lòng thu hút truyền thông và lan tỏa thương hiệu như hãng xe Volvo, Land Rover

và hãng sơn Dulux

5 Du lịch

Hình 9: Ứng dụng trong du lịch

Việc ứng dụng thực tế ảo trong du lịch là một đột phá mới, thu hút sự chú ý của

du khách tới các địa điểm du lịch của các địa phương Công nghệ thực tế ảo sẽ phát huy tối đa sự thu hút đó, tạo nên sự ấn tượng, thèm khát đến một địa điểm nào đó mà

họ chưa có điều kiện hoặc đang trong quá trình tham khảo chúng Du lịch ảo hay du lịch bằng thực tế ảo là bước tiến mới cho ngành du lịch là cơ hội để tạo ra sự khác biệt, đột phá trong quảng bá, làm truyền thông theo cách mới phù hợp với xu thế phát triển hiện nay, là hướng tiếp cận mới mà ngành du lịch cần hướng tới để quảng bá, thu hút

du khách và kết nối họ với du lịch địa phương đó một cách nhanh nhất, khác với các cách làm truyển thống từ trước tới nay vẫn làm, và người ta gọi đó là "Du lịch trải nghiệm" hay " Du lịch 4.0"

III Tài liệu tham khảo

[1] Website của công ty cổ phần phát triển công nghệ thực tế ảo tại Việt Nam

https://vrtech.com.vn/

[2] https://tinhte.vn/threads/vr-va-ar-la-gi-chung-khac-nhau-ra-sao-va-nguoi-ta-dang-ung-dung-vao-cuoc-song-nhu-the-nao.2627420/

[3] https://www.fi.edu/difference-between-ar-vr-and-mr