Tìm hiểu công nghệ và ứng dụng của thực tế ảo

Công nghệ thực tế ảo trong việc xây dựng mô hình tủ kính trưng bày cổ vật

Thông tin tài liệu

Trường học

Trường Đại học Dân lập Hải Phòng

Chuyên ngành Công Nghệ Thông Tin
Loại tài liệu đề tài tốt nghiệp
Ngôn ngữ Vietnamese
Số trang 57
Định dạng | PDF
Dung lượng 1.04 MB

Tóm tắt

I.Tổng quan về thực tế ảo

Thực tế ảo (VR) là hệ thống mô phỏng sử dụng đồ họa máy tính để tạo ra thế giới "như thật". Không chỉ tĩnh tại, thế giới "ảo" này còn phản ứng và thay đổi theo ý muốn của người dùng. Đặc tính chính của VR là khả năng tương tác thời gian thực.

II.Công nghệ thực tế ảo

Lịch sử phát triển:

  • Khái niệm VR đã có nhiều thập kỷ nhưng bắt đầu được công nhận vào đầu những năm 90.
  • Nhà khoa học Morton Heilig phát minh ra thiết bị mô phỏng SENSORAMA vào giữa những năm 50.
  • Ivan Sutherland hình dung ra "Ultimate Display" vào năm 1965.

Các đặc tính chính:

  • Tương tác: Hệ thống VR phản hồi theo tín hiệu của người dùng.
  • Đắm chìm: VR tạo cảm giác người dùng đắm chìm trong thế giới ảo.
  • Tưởng tượng: VR liên quan đến việc giải quyết các vấn đề thực tế, phụ thuộc vào khả năng tưởng tượng.

1.1. khái niệm về thực tế ảo

Thực tế ảo (VR) là một hệ thống trong đó đồ họa máy tính được sử dụng để tạo ra một thế giới “như thật”. Hơn nữa, thế giới “ảo” này không tĩnh tại mà lại phản ứng và thay đổi theo mong muốn của người sử dụng.

1.2. Lịch sử phát triển của thực tế ảo

Khái niệm về thực tế ảo đã có trong nhiều thập kỷ, nhưng nó chỉ thực sự được nhận thức vào đầu những năm 1990. Vào giữa những năm 50, Morton Heilig phát minh ra thiết bị mô phỏng SENSORAMA.

1.3. Các đặc tính chính của VR

Như trên đã trình bày, 2 đặc tính chính của VR là Tương tác và Đắm chìm. Ngoài ra VR còn có đặc tính thứ 3 là Tưởng tượng.

III.Thành phần của hệ thống VR

Phần cứng:

  • Thiết bị hiển thị đồ họa (ví dụ: màn hình, HMD)
  • Thiết bị âm thanh (loa)
  • Thiết bị phản hồi cảm giác (ví dụ: găng tay)
  • Thiết bị phản hồi xung lực (ví dụ: Force Feedback)

Phần mềm:

  • Mô hình hóa đối tượng 3D
  • Mô phỏng hành vi của các đối tượng
  • Tương tác người dùng

IV.Ứng dụng của thực tế ảo

Một số ứng dụng phổ biến:

  • Giáo dục và đào tạo
  • Y học
  • Giải trí
  • Thiết kế và kiến trúc
  • Quân sự

VR được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực "thực tế" để nghiên cứu và phát triển sâu hơn.

1. Ứng dụng của Thực tế ảo trong y học

Trong y học, VR được sử dụng để hỗ trợ phẫu thuật, đào tạo bác sĩ và trị liệu vật lý.

2. Ứng dụng của Thực tế ảo trong giáo dục và đào tạo

VR cung cấp trải nghiệm học tập nhập vai, cho phép thực tập sinh tham gia tình huống thực tế mà không gây nguy hiểm hoặc tốn kém.

3. Ứng dụng của Thực tế ảo trong giải trí

VR tạo ra trải nghiệm chơi trò chơi và xem phim đắm chìm, cho phép người dùng tương tác với môi trường kỹ thuật số.

4. Ứng dụng của Thực tế ảo trong công nghiệp

VR được sử dụng để đào tạo nhân viên, thiết kế sản phẩm và mô phỏng quy trình làm việc để cải thiện hiệu quả và an toàn.

V.Công cụ 3Dmax

3Dmax là chương trình tạo và diễn hoạt các vật thể 3 chiều. Tính năng nổi bật của 3Dmax:

  • Thiết lập khung cảnh với ánh sáng, bóng đổ, phản chiếu, mưa, sương mù, lửa,...
  • Xuất ra các định dạng khác nhau như phim, ảnh, mô hình thực tế ảo
  • Thiết kế kiến trúc nội ngoại thất
  • Hỗ trợ giảng dạy với các mô hình trực quan

Tổng quan về công cụ 3Dmax

3dmax là một trong những chương trình giúp bạn tạo ra và diễn hoạt các vật thể 3 chiều, cho phép thiết đặt khung cảnh mà trong đó ánh sáng, bóng đổ, sự phản chiếu, hiệu ứng mưa, sương mù, lửa,…được thiết đặt khi cần thiết..và cuối cùng cho phép xuất ra dưới các định dạng như phim, ảnh, các mô hình thực tế ảo…phục vụ cho việc tạo các pim hoạt hình, quảng cáo, thiết kế các nhân vật trong các trò chơi(game). Trong xây dựng và thiết kế phối cảnh nội ngoại thất. Phục vụ rất đắc lực trong việc thiết kế các mô hình hỗ trợ cho việc giảng dạy như:

Các chức năng chính của 3dmax

  • Diễn họa – render là kỹ thuật áp màu, chất liệu, ánh sáng tối cho bề mặt hoặc mặt của mô hình 3 chiều.
  • Hộp giới hạn: Bounding box còn gọi là khung bao là khung bao quanh từng đối tượng phức tạp. Mục đích là nhằm tăng tốc độ hiển thị khung cảnh phức tạp.
  • Hình dạng: hình dạng – shape là đa giác đường viền 2 chiều khép kín làm cơ sở để tạo đối tượng 3D phức tạp hơn. Khi hở, chúng đóng vai trò là đường dẫn – path giúp tạo đối tượng 3D và hoạt cảnh.
  • Đối tượng ghép: Những đối tượng tạo trong 3Dmax được phủ bằng nhiều mặt gọi là đối tượng ghép. Một khi đã tạo đối tượng, có thể thao tác bất kỳ phần nào của đối tượng từ đỉnh mặt cho đến phần tử.
  • Khung dây: khung dây hiển thị những cạnh bị che khuất: khung dây – wireframe là chế độ hiển thị đường nét, hiển thị tất cả các cạnh của đối tượng cho thấy chúng tác động ra sao đến những đối tượng xung quanh. Khung dây không hiển thị những cạnh bị che khuất: chế độ wireframe với đặc tính Backface Cull hoạt động chỉ hiển thị những cạnh không bị che khuất của đối tượng trông có vẻ 3 chiều hơn, giúp người dùng nhận diện từng đối tượng dễ dàng hơn.

VI.Ngôn ngữ VRML

VRML (Virtual Reality Modeling Language) là ngôn ngữ mô hình hóa thực tế ảo, mô tả các thế giới và đối tượng đồ họa 3 chiều tương tác, được dùng trong môi trường Internet, Intranet và hệ thống máy khách cục bộ. Đặc điểm cơ bản của VRML:

  • Không phụ thuộc vào hệ điều hành
  • Mô tả 3D và siêu liên kết WWW
  • Cấu trúc chặt chẽ, dễ sử dụng

Tài liệu tham khảo