Đồ án phần mềm thiết kế nội thất bằng AR sử dụng công nghệ ARcore

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀITên đềtài: Phầnmềmthiếtkếnộithấtbằng AR sửdụng công nghệARcore Vớiphầnmềmthiếtkếnộithấtbằng AR của em sẽgiúp cho các công tydesignhoặccáccửahàngbánhàngnộithấtápdụng cô

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

MỤC LỤC

1 Giới thiệu đề tài 4

2 Các kiến thức/công nghệ nền tảng 5

3 Xây dựng ứng dụng 7

3.1 Tổng quan khảo sát các ứng dụng liên quan 7

3.2 Phân tích, thiết kế, cài đặt phần mềm 7

3.2.1.1 Phân tích, thiết kế yêu cầu phần mềm 7

3.2.2.1 Các bên liên quan – Stakeholders 9

3.2.2.2 Các actors và mục tiêu 10

3.2.2.3 Các usecase 10

Mô tả tổng quan 10

3.2.2.3.1 Sơ đồ Use Case 12

3.2.2.3.2 Đặc tả Use Cases 13

3.2.2.4 Sơ đồ Sequence 19

3.2.2.4.1 Sơ đồ Sequence cho UC-2 – Tìm kiếm mặt phẳng 19

3.2.2.4.2 Sơ đồ Sequence cho UC-3 – Thay đổi danh mục 20

3.2.2.4.3 Sơ đồ Sequence cho UC-5 – Xóa nội thất đã đặt 21

3.2.2.4.4 Sơ đồ Sequence cho UC-6 – Chụp màn hình 22

3.2.2.5 Sơ đồ Activity 23

3.2.2.5.1 Sơ đồ Activity cho UC-2 – Tìm kiếm mặt phẳng 23

3.2.2.5.2 Sơ đồ Activity cho UC-2 – Thay đổi danh mục 24

3.2.2.5.3 Sơ đồ Activity cho UC-2 – Chọn nội thất 25

3.3 Các áp dụng chính của Arcore và unity 27

4 Thiết kế Kiểm thử 28

5 Kết luận và hướng phát triển 29

6 Tài liệu tham khảo 30

1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Tên đềtài: Phầnmềmthiếtkếnộithấtbằng AR sửdụng công nghệARcore

Vớiphầnmềmthiếtkếnộithấtbằng AR của em sẽgiúp cho các công tydesignhoặccáccửahàngbánhàngnộithấtápdụng công nghệđểtriển khai

phòngcủahọchỉbằngcácthiếtbịMobilecótíchhợp công nghệ AR trong camera

Tổng quan cácvấnđềchính:

 Bàitoán: Sửdụng công nghệ AR đểthiếtkếmộtphầnmềmcótínhứngdụng trong

cuộcsốnghoặc cho xãhội

nghiệpvụcủaphầnmềmđượctìmhiểutừnhữngphầnmềm trên thịtrườngvàtự suy diễn

ra với tư cáchlàmộtngườidùngsảnphẩm

 Cácnội dung nghiên cứu/thựchiện: Nghiên cứucác quy

trìnhnghiệpvụvàápdụng công nghệARvàcác công nghệ liên quan khácđểtriển khaiđượcmộtphầnmềmhoànchỉnh

 Kếtquảhướngtới: Mộtphầnmềmvàcógiátrịsửdụng khi triển khai.

2 CÁC KIẾN THỨC/CÔNG NGHỆ NỀN TẢNG

1 ARcore Introduction

ARcorelàmột thư việnopensourcecủagooglenhằmgiúp cho cácdevelopercóthểtriểnkhai công nghệ AR vàoứngdụngcủamìnhmà không phải nghiên cứu khoahọcvàcáchọcthuật liên quan khác.Thư viên nàygiúpcácdevelopercóthểtìmhiểu hơnvềcác nguyên lýthiếtkế AR vàcáchướng liên quan đếnAR.Khisửdụng thưviệnthìbắtbuộcphảixàicácframework như UE hoặcUnity, bạncóthểtùybiến thưviệnđểsửdụng trên frameworkcủamình nhưng sẽphảitựtìmhiểutừđầunhững nguyênlýcủa AR đểtriển khai trên enginehoặcframeworkcủabản thân

2 ARcore

ARcorelàmộtthưviệngiúpcác Developer tíchhợp AR vôphầnmềmcủamình

nênsẽkhôngcócácchứcnăngcụthểmàchỉcócácchứcnăngđadụngđểcóthểtriểnkhai ARtrêncácnềntảngkhácnhau

CáctínhnănghiệntạimàARcorecungcấpcho developer:

 Anchor: Khi ARcore update môitrườngxungquanhthìnhững object

tạichỗtrongvịtrítươngđốivớithếgiớihiệntại.Chúng ta dùng anchorđểđảmbảotrảinghiệmchongườidùngvàtínhchânthậtcủaphầnmềmcủachúng ta

 Camera Config: hỗtrợ Developer chỉnhsửa camera, cungcấpcácthông tin nhưCPU vàGPU.Lớpnàygiúp Developer điềuchỉnhkhảnăngnhậnbiếtchiềusâucủacamera, FPS củacamera,…

khảnăngchỉnhlạicáchiệunăngkhácnhaucủaARcorenhưPlaneFindingMode(phươngpháptìmkiếmmặtphẳng),UpdateMode(chỉnhsửahành vi củaSession.Update()),

…

sửdụngđịnhnghĩamặtphẳngngoàiđờithực qua Camera

3 Unity

Unity là một “cross- flatform game engine” tạmhiểu là công cụ pháttriển gameđanềntảngđượcpháttriểnbởi Unity Technologies Game engine nàyđượcsử dụngđểpháttrển game trên PC, consoles, thiết bị di độngvà trên websites.

Chứcnăngcốtlõiđadạng bao gồm: cungcấpcôngcụdựnghình (kếtxuấtđồhọa)chocáchìnhảnh 2D hoặc 3D, côngcụvậtlý (tínhtoánvàpháthiệnvachạm), âmthanh,mãnguồn, hìnhảnhđộng, trítuệnhântạo, phânluồng, tạodò ng dữliệuxửlý,quảnlýbộnhớ, dựngảnhđồthịvàkếtnốimạng Nhờcócác engine màcôngviệclàm gametrởnêníttốnkémvàđơngiảnhơn

chínhlàkhảnănghỗtrợgầnnhưtoànbộcácnềntảnghiệncó bao gồm: PlayStation 3, Xbox

360, Wii U, iOS, Android, Windows, Blackberry 10, OS X, Linux, trìnhduyệt Web vàcảFlash Nóicáchkhác, chỉvớimộtgói engine, các studio cóthểlàm gamechobấtkỳhệđiềuhànhnàovàdễdàng convert chúng sang nhữnghệđiềuhànhkhácnhau.Đồngthời, đâycũnglàgiảiphápchocác game online đanềntảng –cóthểchơiđồngthờitrênnhiềuhệđiềuhành, phầncứngkhácnhaunhư Web, PC, Mobile,Tablet…

Dễsửdụng: Unity3D được built trongmộtmôitrườngpháttriểntíchhợp,cungcấpmộtPhầnmềmtoàndiệnchocáclậptrìnhviên, từsoạnthảomãnguồn,

đượchướngđếnđồngthờicảlậptrìnhviênkhôngchuyênvà studio chuyênnghiệp, nênUnity3D khádễsửdụng Hơnnữa, đâylàmộttrongnhững enginephổbiếnnhấttrênthếgiới, ngườidùngcóthểdễdàngtìmkiếmkinhnghiệmsửdụngcủa

“tiềnbối” trêncác forum côngnghệ

Tínhkinhtếcao: Unity Technologies hiệncungcấpbảnmiễnphí engine Unity3Dchongườidùngcánhânvàcácdoanhnghiệpcódoanhthudưới 100.000 USD/năm VớibảnPro, ngườidùngphảitrả 1.500 USD/năm – một con sốrấtkhiêmtốn so vớinhữnggìengine nàymanglại

 Mục tiêu của em làphầnmềmnàysẽtạocảmgiác ai

vàthịtrườngcủabánhàngonline3.1.2 KhảosátcáccửahàngonlinenhưShoppee, Tiki,…

 Cáccủahàng online đasốkhôngcódanhmụcđồnộithấthoặccónhưngrấtít,doanhthutừviệcbánđồnộithấtgầnnhưkhôngđángkể

 Hiệntạingườidùngvẫndựadẩmvàocácthợthủcônghoặc racửahàngđểchọnlựasảnphẩmchomìnhchứkhôngđặtmuađồnộithất quaPhầnmềm online

3.2 Phântích, thiếtkế, càiđặtphầnmềm

3.2.1.1 Phân tích, thiếtkế yêu cầuphầnmềm

lên mặtphẳngxuấthiện

REQ-4 8 Phầnmềm cho phépkháchhàng xem danh

sáchcácmónđồnộithấthiệncó

đổitừnộithấtdướiđất sang trên tường

phépkháchhàngđiềuchỉnhvịtrícủanộithất

phépkháchhàngđiềuchỉnhhướngcủanộithất

nộithấtthiếtkế không như mong muốn

sau khi đãthiếtkế

3.2.1.3 Yêu cầu phi chức năng

Yêu cầu Trọngsố ưu tiên Mô tả

REQ-10 7 Ngườidùngcầncómộtthiếtbị tương thíchvới AR

3.2.1.4 Yêucầugiaodiện

Yêu cầu Trọngsố ưu tiên Mô tả

REQ-12 8 Phầnmềmcócácnútđểđổi sang

mónnộithấtcầnthiếtkế

như mong muốn

REQ-15 7 MànhìnhphảicónútđểđổithiếtkếgiữaMặtđấtvàMặtt

ường

2 Đặctả yêu cầuphầnmềm

3.2.2.1 Các bên liên quan – Stakeholders

Các bên liên quan (stakeholders) lànhữngngườicó liên quanvàảnhhướngtớicácyếutốhìnhthành nên dựán Các bên liên quan đếnđềtài bao gồm:

Kháchhàng Thayđổidanhmụcnhữngmónđồnộithấttừmặtđất sang mặttường UC-3

Kháchhàng Chọnnộithấtđểthiếtkế trong không gian thực UC-4

Kháchhàng Thiếtkế không ưng ý vàmuốnxóavậtđãđặt trên mặtphẳng không gian thực UC-5

3.2.2.3 Cácusecase

Mô tảtổng quan

 UC-1: Cấpquyềncamera – bắtđầusửdụngphầnmềm

 UC-2: Tìmkiếmmặtphẳngđểthiếtkếnộithất– đểbắtđầuthiếtkếnộithất

 UC-3: Thay đổi danh mụcnhữngmónđồnộithấttừmặtđất sang mặttường–đểkháchhàngcóthểchọnđịahìnhthiếtkế

3.2.2.3.1.Sơ đồUseCase

3.2.2.3.2 ĐặctảUseCases

Usecase “Cấpquyền camera”

Tómtắt Chứcnăngcấpquyền camera

Dòngsựkiệnchính 1 Phầnmềmhiểnthịpopup đòiquyền camera

2 Ngườidùngchấpnhận cho quyền camera

3 Phầnmềmkiểm tra vàchạychươngtrình(Dòngsựkiệnkhác: Khôngchoquyền camera)

2.Phầnmềmhiện UI đãpháthiệnđượcmặtphẳng

3

Phầnmềmchophépngườidùngđặtđồlênmặtphẳngđãpháthiện

Usecase “Thayđổidanhmụcnộithất”

Dòngsựkiệnkhác 1 Phầnmềm không thể truy cập cơ sởdữliệu:

Lỗitronglúcchọn

=>Yêucầungườidùngnênliênhệvớinhómpháttriển

3.Khách hàngcóthể xem mànhìnhđãchụp ở trong foldercủamáymình

3.2.2.4.1.Sơ đồSequence cho UC-2 –Tìmkiếmmặtphẳng

3.2.2.4.2.Sơ đồSequence cho UC-3 – Thayđổidanhmục

3.2.2.4.3.Sơ đồSequence cho UC-5 – Xóanộithấtđãđặt

3.2.2.4.4.Sơ đồSequence cho UC-6 – Chụpmànhình

3.2.2.5 Sơ đồActivity

3.2.2.5.1.Sơ đồActivity cho UC-2 –Tìmkiếmmặtphẳng

3.2.2.5.2.Sơ đồActivity cho UC-2 –Thayđổidanhmục

3.2.2.5.3.Sơ đồActivity cho UC-2 –Chọnnộithất

3.2.2.5.4.Sơ đồActivity cho UC-2 –Xóanộtthấtđãđặt

3.2.2.5.5.Sơ đồActivity cho UC-2 –Chụpmànhình

 Arcore session config đểđiềuchỉnh camera vàứngdụngtheoyêucầu

 Arcore Depth API đểnhậndiệnchiềusâucủakhônggian

 Windows 10, chrome web

 Ram 16gb, chip I7-7700HQ

2 Test Mobile:

 Samsung S10e cóhỗtrợ AR

 Camera trướckhôngcólỗi

 Phầnmềm4.2 Kếtquảthửnghiệm

5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1 Kếtquảđạtđược

 HọctậpđượccáchsửdụngARcore

 Họctậpđượccác nguyên lýthiếtkếmộtphầnmềm AR

 Họctậpđượccác công nghệUnityđểpháttriểnmộtphầnmềmandroid

 Phầnmềmcógiátrịsửdụngkểcả cho ngườimới



5.1.1.1 Hạnchế

 Không cóđủthời gian đểpháttriển thêm

 Không cóđồngđộiđểbànbạc, có ý kiếnkhách quan hơn

 Không cótàiliệuphổ thông như cácnghiệpvụkhác

 Không deploy lên Appstorevì không đủkhả năng và chi phí

 Phầnmềmcòn tương đối sơ sài chưa thểgọilàhoànchỉnh

5.1.1.2 Hướngpháttriển

 Thêm thắtcácmodelnộithấtđể đa dạnghóasảnphẩm

6 TÀI LIỆU THAM KHẢO