Kính thực tế ảo là gì, nguyên lý hoạt động và ứng dụng trong cuộc sống

Gần đây giới công nghệ đang sốt sình xịch về một sản phẩm chỉ có trong trí tưởng tượng hoặc những bộ phim khoa học viễn tưởng, kính thực tế ảo một sản phẩm không thể có một từ ngữ nào khác ngoài từ "tuyệt vời" dùng để mô tả. Công nghệ thực tại ảo đã phát triển từ rất sớm, nhưng gần đây mới thực sự nở rộ nhờ vào sự phát triển của các công nghệ 3D, công nghệ xử lý hình ảnh trên máy tính...

Nguyên lý hoạt động kính thực tế ảo

Kính thực tế ảo là gì?

Kính thực tế ảo (hay còn gọi là kính thực tại ảo) tiếng Anh là Virtual Reality Glasses là một sản phẩm khi sử dụng sẽ mô phỏng lại toàn bộ không gian được xử lý bằng máy tính một cách sống động như thật. Khi bạn trải nghiệm các game thực tế ảo, bạn dường như sống trong thế giới trò chơi đó và tương tác với các nhân vật ảo như ngoài thực tế.

Một trong những đặc tính của Kính thực tế ảo là khả năng tương tác thời gian thực, tức là khi bạn xoay người, ngửa cổ hay bước đi, không gian ảo trong kính cũng di chuyển theo.

Nguyên lý của kính thực tế ảo

Nguyên lý hoạt động kính thực tế ảo là tách đôi khung hình

Các loại kính thực tế ảo hiện có trên thị trường đều hoạt động theo nguyên lý 3D side by side  chia màn hình thành 2 khung hình, mỗi khung hình đáp ứng hình ảnh cho mỗi mắt. Khi đeo kính thực tại ảo vào, hai khung hình sẽ được hội tụ qua hệ thống thấu kính giúp hình ảnh chập lại và tạo ra độ nổi khác nhau. Nguyên lý này dựa hoàn toàn vào lý thuyết ảnh sau thấu kính đã được biết đến trong các chương trình vật lý PTTH.

Các màn hình chiếu hình ảnh thường rất sát với mắt, thường từ 10-15 cm tuy nhiên khi đeo kính vào chúng ta lại thấy hình ảnh ở rất xa, giống như xem phim chiếu trên các phông chiếu có kích thước lên đến cả trăm inch. Đây cũng là do hình ảnh sau thấu kính đã hội tụ ở điểm rất xa.

Để có được các tương tác giữa người dùng với môi trường mô phỏng thực tế ảo, các màn hình hiển thị có thể là điện thoại, tivi hoặc ngay trên kính có các bộ cảm biến vị trí (modun G-sensor) giúp xử lý thông tin khi bạn quay sang trái, sang phải hay nhìn lên xuống. Các điện thoại thông minh hiện nay đều có modun G-sensor do đó rất thích hợp khi sử dụng với kính thực tại ảo.

Cấu tạo của một kính thực tế ảo

Một hệ thống thực tế ảo VR bao gồm 2 thành phần chính:

  • Phần mềm: Phần mềm hay các ứng dụng thực tế ảo là linh hồn của hệ thống thực tế ảo. Các ứng dụng này có thể được lập trình từ rất nhiều các ngôn ngữ khác nhau để mô hình hóa và mô phỏng các đối tượng. Hiện tại có rất nhiều các framework dựng hình 3D như AutoCAD, 3D studio... hay các framework dựng hình 3D cho game nổi tiếng như Unity... Các ngôn ngữ lập trình, các framework giúp các nhà sản xuất tạo ra các nội dung 3D như video, game...
  • Phần cứng: Các thiết bị đầu vào giúp tăng cường khả năng kích thích các giác quan của người dùng để mô phỏng môi trường thực tại ảo, ví dụ tai nghe âm thanh nổi, thiết bị cảm biến vị trí G-sensor, điều khiển Bluetooth... Các thiết bị đầu ra gồm màn hình hiển thị, bộ phản hồi cảm giác, xung lực...

Kính thực tại ảo có thể là một hệ thống thực tại ảo, cũng có thể chỉ là một phần cứng trong hệ thống VR. Kính thực tại ảo của Microsoft HoloLens là cả một hệ thống thực tế ảo hoàn chỉnh, từ phần cứng đến phần mềm do đó sản phẩm này có giá rất đắt khoảng 3000USD và sẽ ra mắt trong quý I năm 2016. Trong khi các kính thực tế ảo hiện có trên thị trường chủ yếu chỉ là một phần cứng trong hệ thống thực tế ảo ví dụ Kính thực tế ảo giá rẻ Google CardBoard, kính thực tế ảo Samsung Gear VR, hay các dòng kính thực tế ảo khác như VR Box, VR Shinenco, VR Cozyswan . Các kính VR này luôn sử dụng kèm với điện thoại thông minh, mượn các tính năng của điện thoại thông minh như tính năng hiển thị hình ảnh 3D side by side, tính năng cảm biến vị trí G-sensor, tính năng điều khiển...

Cấu tạo thông thường kính thực tế ảo

Cấu tạo của một kính thực tế ảo thông thường bao gồm một số thành phần:

  • Hệ thống giá đỡ có thể điều chỉnh cự ly để điều chỉnh tiêu cự thấu kính, tiêu cự giữa hai mắt mỗi người khác nhau, độ rộng màn hình điện thoại hiển thị cũng khác nhau nên hệ thống điều chỉnh tiêu cự là rất cần thiết.
  • Hệ thống thấu kính, với các kính thực tế ảo thông thường bao gồm 2 thấu kính, đây là thành phần quan trọng nhất. Hình ảnh có rõ nét hay không, không gian mô phỏng có sống động không phụ thuộc đến 95% vào thấu kính. Do đó có thể nói chất lượng của kính thực tế ảo nằm ở thấu kính, các kính loại rẻ tiền có thấu kính làm không tốt dẫn đến ảnh sau thấu kính quá gần và không trung thực làm hoa mắt và mỏi mắt.
  • Hệ thống ốp mặt và đầu: hệ thống này gắn kính thực tế ảo ôm vào đầu, các kính thực tại ảo có trọng lượng nhẹ và hệ thống ốp thiết kế tốt sẽ giúp dùng kính lâu mà không mỏi cổ, đau đầu, gây nóng da mặt...

Kết luận

Kính thực tế ảo là một sản phẩm công nghệ sẽ phổ biến trong thời gian tới do tính ứng dụng trong thực tiễn như giải trí xem phim 3D, chơi game thực tại ảo... hoặc trong một số công việc đặc thù về đào tạo như các ngành an ninh, quân sự, khoa học vũ trụ... Với sự phát triển không ngừng hệ thống nội dung thực tại ảo tạo nên hệ sinh thái phong phú đa dạng, kính thực tế ảo nói riêng và công nghệ thực tại ảo nói chung sẽ còn nhiều bước tiến vượt bậc.

kính thực tế ảo virtual reality nguyên lý kính thực tế ảo
trả lời

HATUIVETE

07/05/2021 05:33 <a href=https://ponlinecialisk.com/>online cialis
trả lời

Chantal

25/03/2021 10:16 I couldn't refrain from commenting. Exceptionally well written!