Có thể bạn đã từng nghe thuật ngữ Thực tế tăng cường (AR) được nhắc đến trong giới công nghệ và ngày nay Apple dự kiến sẽ công bố tai nghe thực tế tăng cường thực tế ảo mới của mình tại WWDC 2023. Nếu bạn đang thắc mắc thực tế tăng cường là gì và nó hoạt động như thế nào, hướng dẫn nhanh này sẽ giúp bạn hiểu công nghệ bằng một số ví dụ.
Nói một cách đơn giản nhất, thực tế tăng cường là một trải nghiệm tương tác trong đó các vật thể trong thế giới thực được nâng cao nhờ thông tin nhận thức do máy tính tạo ra, thường qua nhiều phương thức cảm giác. AR là về việc áp dụng dữ liệu kỹ thuật số vào thế giới vật chất của chúng ta, từ đó nâng cao nhận thức của chúng ta về thực tế.
Nguyên tắc của AR
Hiểu được công nghệ cơ bản đằng sau AR không phải là điều dễ dàng, nhưng bạn sẽ hài lòng khi biết rằng khái niệm này khá đơn giản.
- Chụp ảnh thời gian thực: Tất cả bắt đầu bằng việc sử dụng máy ảnh, thường được gắn vào điện thoại thông minh hoặc tai nghe, để ghi lại khung cảnh xung quanh.
- Phân tích môi trường: Sau đó, phần mềm sẽ phân tích môi trường này, xác định các đối tượng hoặc vị trí. Nó thực hiện điều đó bằng cách sử dụng một quy trình được gọi là bản đồ hóa và bản đồ hóa đồng thời (SLAM).
- Lớp phủ thông tin kỹ thuật số: Sau khi hiểu được khung cảnh, thông tin kỹ thuật số sẽ được áp dụng vào chế độ xem thế giới thực, nâng cao thực tế của bạn.
Ứng dụng thực tế tăng cường
Mặc dù AR thường được coi là một công cụ để chơi game và giải trí nhưng nó có tiềm năng to lớn trong vô số lĩnh vực.
- giáo dục: Học sinh có thể tương tác với các mô hình 3D, nâng cao hiểu biết tốt hơn về các khái niệm phức tạp.
- chăm sóc sức khỏe: Bác sĩ phẫu thuật có thể sử dụng AR để hình dung các cơ quan nội tạng mà không cần thủ thuật xâm lấn.
- Bán lẻ: Người mua hàng có thể hình dung một món đồ nội thất trông như thế nào trong nhà của họ hoặc một chiếc váy sẽ trông như thế nào trên chúng, từ đó nâng cao trải nghiệm mua sắm.
- Xây dựng và Bất động sản: Kiến trúc sư có thể tạo và thao tác các mô hình cấu trúc 3D, hỗ trợ thiết kế và quy hoạch tốt hơn.
Thực tế tăng cường thực sự hoạt động như thế nào?
Việc hiểu rõ các vấn đề cơ bản của Thực tế tăng cường đòi hỏi phải xem xét kỹ hơn ba thành phần chính hoạt động song song để tạo ra trải nghiệm nâng cao: phần cứng, phần mềm và lớp ứng dụng.
Phần cứng
Phần cứng là thành phần vật lý của hệ thống AR, thường là thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc tai nghe AR chuyên dụng. Các thiết bị này được trang bị các thành phần cho phép AR hoạt động:
- Máy ảnh và cảm biến: Các thành phần này thu thập dữ liệu trong thế giới thực và đóng vai trò là con mắt của hệ thống AR. Họ quét môi trường và cung cấp dữ liệu thô cần thiết cho sự tương tác giữa các đối tượng kỹ thuật số và thế giới thực.
- Bộ xử lý: Bộ xử lý, về cơ bản là phiên bản nhỏ gọn của bộ xử lý trong máy tính, cung cấp sức mạnh tính toán cần thiết để xử lý dữ liệu thời gian thực được thu thập bởi máy ảnh và cảm biến.
- Hiển thị: Đây là thành phần mà nội dung số được phủ lên thế giới thực. Nó có thể là màn hình trên điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng, màn hình gắn trên đầu hoặc thậm chí là hình chiếu lên bề mặt vật lý.
Phần mềm
Phần mềm tạo thành xương sống của hệ thống AR. Nó xử lý dữ liệu được phần cứng thu thập, thực hiện nhận dạng cảnh, theo dõi tương tác của người dùng và hiển thị mô hình 3D. Đây là cách nó thực hiện điều đó:
- nhận dạng cảnh: Trước khi nội dung số có thể được phủ lên, phần mềm cần hiểu được môi trường. Điều này được thực hiện thông qua các quy trình như cảm biến độ sâu và SLAM (Bản đồ và bản đồ hóa đồng thời), tạo ra bản đồ môi trường và theo dõi vị trí của người dùng trong đó.
- Kết xuất: Sau khi hiểu được cảnh, các mô hình 3D sẽ được hiển thị trên chế độ xem thế giới thực của người dùng. Phần mềm đảm bảo rằng các mô hình này tương tác một cách tự nhiên với môi trường, chẳng hạn như tạo bóng hoặc phản chiếu ánh sáng.
- Theo dõi tương tác người dùng: Phần mềm cũng theo dõi sự tương tác của người dùng với các đối tượng tăng cường, cho phép phản hồi theo thời gian thực khi chạm, ra lệnh bằng giọng nói hoặc chuyển động.
Lớp ứng dụng
Lớp ứng dụng đề cập đến giao diện mà qua đó người dùng tương tác với hệ thống AR. Lớp này trình bày nội dung kỹ thuật số cho người dùng và cho phép họ kiểm soát và thao tác nội dung đó.
Các ứng dụng có thể bao gồm từ các lớp phủ dữ liệu đơn giản như màn hình hiển thị trong ô tô đến các mô hình 3D tương tác đầy đủ mà người dùng có thể thao tác. Chúng cũng có thể bao gồm các tính năng nâng cao như nhận dạng giọng nói hoặc điều khiển bằng cử chỉ.
Về bản chất, lớp ứng dụng là cầu nối giữa người dùng và hệ thống AR, mang lại trải nghiệm tương tác và sống động đặc trưng cho thực tế tăng cường.
Nói một cách đơn giản, phần cứng nắm bắt và tương tác với thế giới thực, phần mềm xử lý dữ liệu và hiển thị nội dung số, còn lớp ứng dụng trình bày nội dung này cho người dùng theo cách có ý nghĩa và tương tác. Bộ ba thành phần này phối hợp hài hòa với nhau để mang lại thứ mà chúng ta gọi là Thực tế tăng cường.
Chủ đề công nghệ khác mà bạn có thể quan tâm bao gồm hiểu trí tuệ nhân tạo là gì và nó sẽ định hình tương lai của chúng ta như thế nào. Cũng như những cải tiến mới trong mạng lưới và sạc không dây.
Mặc dù thực tế tăng cường đang phát triển nhanh chóng nhưng nó vẫn phải đối mặt với một số thách thức mà các nhà phát triển đang nỗ lực không mệt mỏi để vượt qua. Hiểu được những hạn chế này sẽ giúp làm sáng tỏ sự phức tạp trong việc khiến AR thực sự trở nên hấp dẫn và phổ biến.
Hạn chế về phần cứng
- Tuổi thọ pin: Các ứng dụng AR rất tốn tài nguyên. Chúng liên tục sử dụng máy ảnh, xử lý lượng lớn dữ liệu và hiển thị những hình ảnh phức tạp, tất cả đều làm hao pin nhanh chóng. Phát triển hệ thống AR tiết kiệm năng lượng là một thách thức đáng kể.
- Góc nhìn: Nhiều tai nghe AR có trường nhìn hạn chế, nghĩa là nội dung kỹ thuật số chỉ có thể được nhìn thấy ở một khu vực nhỏ trước mặt người dùng. Trường nhìn rộng hơn là cần thiết để có trải nghiệm AR thực sự hấp dẫn.
- Kích thước và sự thoải mái: Kính AR cần phải nhẹ và thoải mái khi sử dụng trong thời gian dài, nhưng chúng cũng cần chứa một số thành phần. Cân bằng sự thoải mái và chức năng là một thách thức thiết kế dai dẳng.
Hạn chế về phần mềm
- Ánh sáng và tắc nghẽn: Điều kiện ánh sáng trong thế giới thực có thể thay đổi nhanh chóng, điều này có thể làm gián đoạn cách các vật thể AR xuất hiện. Tương tự, các vật thể AR phải bị che khuất bởi các vật thể trong thế giới thực ở phía trước chúng, điều này rất khó đạt được.
- Hiệu suất thời gian thực: Để có trải nghiệm AR liền mạch, việc xử lý và hiển thị dữ liệu cần phải diễn ra trong thời gian thực. Điều này đòi hỏi sức mạnh tính toán đáng kể, có thể là thách thức trên các thiết bị di động.
- Tương tác người dùng: Tạo ra những cách trực quan để người dùng tương tác với các đối tượng AR là một nhiệm vụ khó khăn. Các nhà phát triển cần xem xét nhiều phương thức tương tác khác nhau, chẳng hạn như điều khiển bằng cảm ứng, giọng nói và cử chỉ.
Bất chấp những thách thức này, những bước tiến đang được thực hiện trong việc khắc phục những hạn chế này. Tuổi thọ pin đang được cải thiện nhờ những tiến bộ trong bộ xử lý tiết kiệm năng lượng. Trường nhìn đang dần được mở rộng trong các tai nghe AR mới hơn. Các nhà phát triển đang liên tục thử nghiệm các phương thức tương tác mới và cải tiến giao diện AR.
Các thuật toán phần mềm phức tạp hơn đang được phát triển để xử lý tốt hơn những thay đổi về ánh sáng và hiển thị chính xác tình trạng tắc nghẽn. Với sự ra đời của 5G, quá trình xử lý dữ liệu theo thời gian thực sẽ trở nên nhanh hơn nữa, nâng cao hơn nữa hiệu suất AR.
Thực tế tăng cường là một hành trình đang diễn ra, không phải là mục tiêu một lần. Mỗi ngày, các nhà phát triển, nhà nghiên cứu và những người đam mê công nghệ trên toàn cầu cố gắng vượt qua ranh giới của những gì có thể làm được với AR, vượt qua từng rào cản một.
Vì vậy, nếu bạn đam mê công nghệ này, chưa bao giờ là thời điểm tốt hơn để khám phá thế giới AR. Từ việc tìm hiểu thêm về cách thức hoạt động đến phát triển ứng dụng AR của riêng bạn, có vô số cách để tham gia vào hành trình thú vị này.
Tóm lại, việc hiểu cách thức hoạt động của Thực tế tăng cường và những hạn chế hiện tại của nó cho phép chúng ta đánh giá cao nỗ lực to lớn trong việc tạo ra những trải nghiệm phi thường này. Với những tiến bộ không ngừng, chúng ta đang tiến gần hơn đến một tương lai nơi AR tích hợp liền mạch vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Và đó thực sự là điều đáng mong đợi.
Tương lai của công nghệ thực tế tăng cường là gì?
Thực tế tăng cường có tiềm năng thú vị cho tương lai. Bạn có thể nghĩ rằng trải nghiệm AR hoàn toàn đắm chìm vẫn còn vài năm nữa mới có, nhưng trên thực tế, điều đó đã xảy ra. Lấy ví dụ: chế độ AR của Google Maps, chế độ này phủ các mũi tên lên thế giới thực, hướng dẫn bạn đến đích.
Tuy nhiên, AR vẫn còn ở giai đoạn sơ khai và còn có những rào cản kỹ thuật cần vượt qua. Thời lượng pin, sức mạnh tính toán và độ trễ là những thách thức đáng kể mà các nhà phát triển phải vượt qua để thực sự khai thác được tiềm năng của nó. Nhưng với những tiến bộ không ngừng về phần cứng và phần mềm, những trở ngại này có thể sẽ được khắc phục, biến AR trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
Nếu bạn muốn nâng cao hiểu biết của mình về công nghệ biến đổi này, chỉ cần làm theo các bước dưới đây:
- Khám phá các ứng dụng AR phổ biến: Bắt đầu bằng cách khám phá các ứng dụng AR trên điện thoại thông minh của bạn. Instagram bộ lọc và Pokemon Đi là điểm khởi đầu tuyệt vời.
- Đọc về công nghệ AR mới nhất: Theo dõi các blog và diễn đàn công nghệ để luôn cập nhật những phát triển mới nhất về AR.
- Nhận được trải nghiệm thực tế: Nếu bạn là người am hiểu công nghệ, hãy cân nhắc việc phát triển AR. Các công cụ như Unity và ARKit có thể giúp bạn bắt đầu.
Trong thời đại công nghệ tiên tiến này, việc hiểu các công nghệ mới nổi như thực tế tăng cường là rất quan trọng. Thật thú vị và đôi khi hơi choáng ngợp khi tưởng tượng về một thế giới nơi thực tế vật lý và kỹ thuật số của chúng ta hòa quyện một cách liền mạch. Tuy nhiên, đó là hướng mà chúng tôi đang hướng tới.
Hãy nhớ rằng, mặc dù thuật ngữ ‘Thực tế tăng cường’ có vẻ phức tạp nhưng nó chỉ đơn giản là nâng cao thực tế của chúng ta bằng thông tin kỹ thuật số. Cho dù bạn là người đam mê công nghệ, nhà phát triển hay chỉ là một cá nhân tò mò, khám phá AR có thể là một hành trình thú vị. Vì vậy, hãy tham gia, thử nghiệm nó và trực tiếp trải nghiệm những gì thực tế tăng cường có thể mang lại. Hãy nhớ rằng vẻ đẹp của công nghệ nằm ở sự phát triển không ngừng và sức mạnh của nó trong việc liên tục định hình lại thế giới của chúng ta. Hiểu được thực tế tăng cường ngày hôm nay có thể là chìa khóa để mở ra tiềm năng của nó vào ngày mai.
Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Một số bài viết của chúng tôi bao gồm các liên kết liên kết. Nếu bạn mua thứ gì đó thông qua một trong những liên kết này, APS Blog có thể kiếm được hoa hồng liên kết. Tìm hiểu về Chính sách tiết lộ của chúng tôi.
