Công nghệ thực tế ảo là gì?

Thực tế ảo là một khái niệm đã xuất hiện từ lâu nhưng chỉ mới phổ biến trong vài năm trở lại đây do các sản phẩm đi theo xu hướng công nghệ này dần xuất hiện nhiều trên thị trường. Theo các chuyên gia, trong những năm sắp tới, công nghệ thực tế ảo sẽ càng phát triển mạnh mẽ và có được áp dụng nhiều hơn trong thực tế cuộc sống.

Thực tế ảo là gì?

Thực tế ảo hay còn gọi là thực tại ảo (tiếng Anh là virtual reality, thường được biết đến với cách viết tắt là VR) là thuật ngữ miêu tả một môi trường mô phỏng bằng máy tính. Đa phần các môi trường thực tại ảo chủ yếu là hình ảnh hiển thị trên màn hình máy tính hay thông qua kính nhìn ba chiều, tuy nhiên một vài mô phỏng cũng có thêm các loại giác quan khác như âm thanh hay xúc giác.

Trong thực tế, với một môi trường thực tế ảo đầy đủ, người dùng không chỉ nhìn thấy đối tượng đồ họa 3D nổi, điều khiển (xoay, di chuyển…) được đối tượng trên màn hình (như trong game), mà còn tương tạc và cảm thấy chúng như có thật. Ngoài khả năng nhìn (thị giác), nghe (thính giác), sờ (xúc giác), các nhà phát triển cũng đã nghiên cứu để tạo các cảm giác khác như ngửi (khứu giác), nếm (vị giác), tuy nhiên hiện nay những sản phẩm VR mang đến loại cảm giác này vẫn chưa có nhiều.

Đặc điểm của công nghệ thực tế ảo có thể được gói gọn trong 3 từ tiếng Anh bắt đầu bằng chữ cái I (3I) bao gồm: Interactive (Tương tác) – Immersion (Đắm chìm) – Imagination (Tưởng tượng).

Lịch sử công nghệ thực tế ảo

Ý tưởng về công nghệ thực tế ảo (VR) không phải xuất hiện mới đây mà nó đã có từ trước những năm 1950 nó đã xuất hiện trong một số cuốn sách khoa học. Năm 1938, Antonin Artaud đã mô tả bản chất huyền ảo và giả tưởng của con người và các vật thể trong bằng cụm từ “la réalité virtuelle ” trong cuốn sách Le Théâtre et son double. Cuốn sách này được dịch sang tiếng Anh vào năm 1958 với tên gọi The Theater and its Double, và đây được xem là tài liệu xuất bản đầu tiên trên thế giới sử dụng thuật ngữ “virtual reality”.

Một trong những sản phẩm thực tế ảo đầu tiên trên thế giới là thiết bị mô phỏng SENSORAMA được phát minh bởi Morton Heilig (Hoa Kỳ) năm 1962. Tuy nhiên cũng như nhiều ngành kỹ thuật khác khác, công nghệ này chỉ thực sự được ứng dụng rộng rãi trong khoảng 10 năm trở lại đây nhờ vào sự phát triển của các sản phẩm phần mềm và phần cứng. Tại Hoa Kỳ và châu Âu, thực tế ảo (VR) đã và đang trở thành một ngành công nghệ được quan tâm mạnh mẽ nhờ vào khả năng ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực (nghiên cứu và công nghiệp, giáo dục và đào tạo, du lịch, dịch vụ bất động sản, thương mại, giải trí và quốc phòng) của nó.

Các thành phần của một hệ thống VR

Phần cứng

– Máy tính (PC hay Workstation với cấu hình đồ họa mạnh);

– Các thiết bị đầu vào (Input devices): Bộ dò vị trí (position tracking) để xác định vị trí quan sát. Bộ giao diện định vị (Navigation interfaces) để di chuyển vị trí người sử dụng. Bộ giao diện cử chỉ (Gesture interfaces) như găng tay dữ liệu (data glove) để người sử dụng có thể điều khiển đối tượng;

– Các thiết bị đầu ra (Output devices): gồm hiển thị đồ họa (như màn hình, HDM…) để nhìn được đối tượng 3D nổi. Thiết bị âm thanh (loa) để nghe được âm thanh vòm (như Hi-Fi, Surround…). Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback như găng tay…) để tạo xúc giác khi sờ, nắm đối tượng. Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) để tạo lực tác động như khi đạp xe, đi đường xóc…

Phần mềm

Về mặt nguyên tắc có thể dùng bất cứ ngôn ngữ lập trình hay phần mềm đồ họa nào để mô hình hóa (modelling) và mô phỏng (simulation) các đối tượng của VR. Ví dụ như các ngôn ngữ (có thể tìm miễn phí) OpenGL, C++, Java3D, VRML, X3D… hay các phần mềm thương mại như WorldToolKit, PeopleShop… Phần mềm của bất kỳ VR nào cũng phải bảo đảm 2 công dụng chính: Tạo hình vào Mô phỏng. Các đối tượng của VR được mô hình hóa nhờ chính phần mềm này hay chuyển sang từ các mô hình 3D (thiết kế nhờ các phần mềm CAD khác như AutoCAD, 3D Studio…). Sau đó phần mềm VR phải có khả năng mô phỏng động học, động lực học, và mô phỏng ứng xử của đối tượng.

Kính thực tế ảo

Kính thực tế ảo là sản phẩm được nhắc đến khá nhiều trong vòng 1-2 năm gần đây. Có rất nhiều loại kính thực tế ảo khác nhau, nhưng về cơ bản nó được sử dụng kèm với những chiếc smartphone, cho phép người dùng trải nghiệm những hình ảnh không gian 3 chiều trong các game, video hoặc ứng dụng 3D. Cấu tạo đơn giản nhất có lẽ là sản phẩm VR Cardboard của Google, với các bộ phận chỉ bao gồm bìa các-tông, một cặp thấu kính, nam châm, khóa dán và dây chun. Ngoài ra, một số hãng công nghệ cũng đã giới thiệu ra thị trường một số sản phẩm kính thực tế ảo của riêng mình, có thể kể đến những cái tên như Samsung Gear VR, HTC Vive hay Lenovo ANTVR. Sản phẩm kính thực tế ảo Vive của thương hiệu HTC đã thu về cho hãng này 12 triệu USD chỉ sau 10 phút mở bán.

Google Cardboard

Samsung Gear VR