Tìm hiểu AR và xây dựng ứng dụng minh họa (báo cáo cuối kì đồ án 1)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1
TÌM HIỂU AR
VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG MINH HỌA

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Huỳnh Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện:
Huỳnh Trọng Phục

19522030

Hồng Dận Quang

19522092

TP. HỒ CHÍ MINH, 2022


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1
TÌM HIỂU AR
VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG MINH HỌA

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Huỳnh Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện:

Huỳnh Trọng Phục

19522030

Hồng Dận Quang

19522092

TP. HỒ CHÍ MINH, 2022


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

TP. HCM, ngày

tháng

năm 2022

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN 1
(CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN)
Tên đồ án 1:

Tìm hiểu AR và xây dựng ứng dụng minh họa
Nhóm sinh viên thực hiện:

Cán bộ hướng dẫn:

HUỲNH TRỌNG PHỤC

19522030

HOÀNG DẬN QUANG

19522092

Th.S HUỲNH TUẤN ANH

Đánh giá đồ án 1:
1. Về cuốn báo cáo:
Số trang

Số chương

Số bảng số liệu

Số hình vẽ

Số tài liệu tham khảo

Sản phẩm

Một số nhận xét về hình thức cuốn báo cáo:

⚫

2. Về nội dung nghiên cứu:
⚫
⚫

3. Về chương trình ứng dụng:
⚫

3


⚫

4. Về thái độ làm việc của sinh viên:
Đánh giá chung:
Điểm từng sinh viên:
HUỲNH TRỌNG PHỤC:

………./10

HOÀNG DẬN QUANG:

………./10

Người nhận xét
(Ký và ghi rõ họ tên)

Huỳnh Tuấn Anh

4


LỜI CẢM ƠN
Sau quá trình học tập và rèn luyện tại khoa Công nghệ phần mềm trường Đại học
Công nghệ Thông tin – ĐHQG TP.HCM chúng em đã được trang bị các kiến thức cơ
bản và các kỹ năng thực tế để có thể hồn thành Đồ án 1 của mình.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
Ban Giám hiệu trường Đại học Công nghệ Thông tin – ĐHQG TP.HCM vì đã
tạo điều kiện về cơ sở vật chất với hệ thống thư viện hiện đại, đa dạng các loại sách và
tài liệu thuận lợi cho việc tìm kiếm và nghiên cứu thông tin.
Thầy Huỳnh Tuấn Anh đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, trang bị cho chúng em
những kiến thức, kĩ năng cần có để hồn thành đồ án này. Đó là những góp ý hết sức
quý báu khơng chỉ trong q trình thực hiện đồ án này mà còn là hành trang tiếp bước
cho chúng em trong quá trình học tập và lập nghiệp sau này.
Trong q trình thực hiện đồ án, do kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi
được những sai sót khi tìm hiểu, đánh giá và trình bày đề tài. Chúng em kính mong nhận
được sự quan tâm, góp ý của các thầy cô để đề tài chúng em được đầy đủ và hoàn thiện
hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2022
Sinh viên

HUỲNH TRỌNG PHỤC
HOÀNG DẬN QUANG

5


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 5
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 6
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................................ 10
1.1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 10
1.2. Mục tiêu ............................................................................................................... 10
1.3. Tính mới .............................................................................................................. 11
1.4. Đối tượng sử dụng ............................................................................................... 11
1.5. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 11
1.6. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 12
1.7. Phương pháp thực hiện ........................................................................................ 12
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................................. 13
2.1. Công nghệ AR ..................................................................................................... 13
2.1.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 13
2.1.2. Lịch sử phát triển ........................................................................................... 14
2.1.3. Đặc điểm........................................................................................................ 16
2.1.4. Nguyên lý hoạt động ..................................................................................... 16
2.1.4.1. Cách hoạt động ........................................................................................ 16
2.1.4.2. Các loại AR ............................................................................................. 18
2.1.5. Ứng dụng của AR trong thực tế .................................................................... 23
2.1.5.1. AR trong lĩnh vực giáo dục ..................................................................... 23
2.1.5.2. AR trong lĩnh vực y tế ............................................................................. 24
2.1.5.3. AR trong lĩnh vực giải trí ........................................................................ 24
2.1.5.4. AR trong lĩnh vực thương mại ................................................................ 25
2.1.5.5. AR trong lĩnh vực thiết kế ....................................................................... 26
2.1.6. Xu hướng tương lai ....................................................................................... 27
2.1.7. AR trong thiết kế nội thất .............................................................................. 28
2.2. Các công nghệ ứng dụng trong đề tài .................................................................. 29
2.2.1. Flutter ............................................................................................................ 29
2.2.1.1. Giới thiệu chung ...................................................................................... 29
2.2.1.2. Lợi ích sử dụng........................................................................................ 29

6


2.2.2. Ngôn ngữ Dart ............................................................................................... 30
2.2.2.1. Giới thiệu chung ...................................................................................... 30
2.2.2.2. Lợi ích sử dụng........................................................................................ 31
2.2.3. Firebase ......................................................................................................... 31
2.2.3.1. Giới thiệu chung ...................................................................................... 31
2.2.3.2. Lợi ích sử dụng........................................................................................ 32
2.2.4. Unity3D ......................................................................................................... 33
2.2.4.1. Giới thiệu chung ...................................................................................... 33
2.2.4.2. Lợi ích sử dụng........................................................................................ 33
Chương 3. GIỚI THIỆU, PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ ỨNG DỤNG .............................. 35
3.1. Giới thiệu ứng dụng ............................................................................................. 35
3.1.1. Tổng quan ...................................................................................................... 35
3.1.2. Các chức năng chính ..................................................................................... 35
3.2. Sơ đồ Use case ..................................................................................................... 36
3.2.1. Mơ hình Use case .......................................................................................... 36
3.2.2. Danh sách các Actor ...................................................................................... 39
3.2.3. Danh sách các Use case ................................................................................. 39
3.2.4. Đặc tả Use case.............................................................................................. 41
3.2.4.1. Đặc tả Use case đăng nhập bằng tài khoản Google ................................ 41
3.2.4.2. Đặc tả Use case tìm kiếm sản phẩm ........................................................ 41
3.2.4.3. Đặc tả Use case xem danh sách sản phẩm phổ biến ............................... 42
3.2.4.4. Đặc tả Use case xem danh sách sản phẩm mới ....................................... 42
3.2.4.5. Đặc tả Use case xem danh sách theo phân loại ....................................... 42
3.2.4.6. Đặc tả Use case xem danh sách yêu thích ............................................... 43
3.2.4.7. Đặc tả Use case xem danh sách đã đánh giá ........................................... 43
3.2.4.8. Đặc tả Use case lọc sản phẩm ................................................................. 43
3.2.4.9. Đặc tả Use case sắp xếp sản phẩm .......................................................... 44

3.2.4.10. Đặc tả Use case xem chi tiết sản phẩm ................................................. 44
3.2.4.11. Đặc tả Use case thêm sản phẩm vào danh sách yêu thích ..................... 45
3.2.4.12. Đặc tả Use case hiển thị sản phẩm dưới dạng AR ................................ 45
3.2.4.13. Đặc tả Use case đặt vị trí mơ hình sản phẩm ........................................ 46
3.2.4.14. Đặc tả Use case di chuyển mơ hình sản phẩm ...................................... 46
7


3.2.4.15. Đặc tả Use case xoay mơ hình sản phẩm .............................................. 47
3.2.4.16. Đặc tả Use case xóa mơ hình sản phẩm ................................................ 47
3.2.4.17. Đặc tả Use case đánh giá sản phẩm ...................................................... 47
3.2.4.18. Đặc tả Use case gửi tin nhắn văn bản.................................................... 48
3.2.4.19. Đặc tả Use case gửi nhãn dán................................................................ 48
3.2.4.20. Đặc tả Use case gửi hình ảnh ................................................................ 49
3.2.4.21. Đặc tả Use case liên hệ qua gmail ......................................................... 49
3.3. Sơ đồ hoạt động ................................................................................................... 50
3.3.1. Sơ đồ hoạt động đăng nhập bằng tài khoản Google ...................................... 50
3.3.2. Sơ đồ hoạt động tìm kiếm sản phẩm ............................................................. 51
3.3.3. Sơ đồ hoạt động xem danh sách sản phẩm.................................................... 52
3.3.4. Sơ đồ hoạt động xem chi tiết sản phẩm......................................................... 53
3.3.5. Sơ đồ hoạt động hiển thị sản phẩm dưới dạng AR........................................ 54
3.3.6. Sơ đồ hoạt động nhắn tin tư vấn .................................................................... 55
3.3.7. Sơ đồ hoạt động liên hệ qua gmail ................................................................ 56
3.4. Thiết kế cơ sở dữ liệu .......................................................................................... 57
3.4.1. Sơ đồ cơ sở dữ liệu ........................................................................................ 57
3.4.2. Danh sách các bộ sưu tập .............................................................................. 57
3.4.3. Chi tiết các bộ sưu tập ................................................................................... 57
3.4.3.1. Chi tiết bộ sưu tập users .......................................................................... 57
3.4.3.2. Chi tiết bộ sưu tập voted ......................................................................... 58
3.4.3.3. Chi tiết bộ sưu tập products..................................................................... 58

3.4.3.4. Chi tiết bộ sưu tập categories .................................................................. 58
3.4.3.5. Chi tiết bộ sưu tập chats .......................................................................... 59
3.4.3.6. Chi tiết bộ sưu tập messages ................................................................... 59
3.5. Thiết kế kiến trúc ................................................................................................. 60
3.6. Thiết kế giao diện ................................................................................................ 61
3.6.1. Sơ đồ liên kết màn hình ................................................................................. 61
3.6.2. Danh sách các màn hình ................................................................................ 62
3.6.3. Chi tiết các màn hình ..................................................................................... 63
3.6.3.1. Chi tiết màn hình giới thiệu..................................................................... 63
3.6.3.2. Chi tiết màn hình đăng nhập ................................................................... 64
8


3.6.3.3. Chi tiết màn hình trang chính .................................................................. 65
3.6.3.4. Chi tiết màn hình danh sách sản phẩm .................................................... 66
3.6.3.5. Chi tiết màn hình chi tiết sản phẩm ......................................................... 67
3.6.3.6. Chi tiết màn hình hiển thị sản phẩm dưới dạng AR ................................ 68
3.6.3.7. Chi tiết màn hình danh sách u thích .................................................... 69
3.6.3.8. Chi tiết màn hình nhắn tin tư vấn ............................................................ 70
3.6.3.9. Chi tiết màn hình thơng tin tài khoản ...................................................... 71
3.6.3.10. Chi tiết màn hình danh sách đã đánh giá............................................... 72
3.6.3.11. Chi tiết màn hình liên hệ qua gmail ...................................................... 73
3.6.3.12. Chi tiết màn hình hướng dẫn sử dụng ................................................... 74
3.6.3.13. Chi tiết màn hình thơng tin ứng dụng ................................................... 75
Chương 4. TỔNG KẾT ................................................................................................. 76
4.1. Cài đặt và thử nghiệm.......................................................................................... 76
4.1.1. Mức độ hồn thành ........................................................................................ 76
4.1.2. Mơi trường phát triển .................................................................................... 76
4.1.3. Môi trường triển khai .................................................................................... 76
4.1.4. Đường dẫn Github ......................................................................................... 76

4.2. Kết quả đạt được.................................................................................................. 77
4.3. Hướng phát triển .................................................................................................. 77
4.4. Bảng phân công công việc................................................................................... 78
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................... 79

9


Chương 1.

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Lý do chọn đề tài
Từ khi đại dịch Covid-19 bùng nổ, phương thức sinh hoạt, làm việc, tương tác
của con người đã thay đổi rất nhiều để thích ứng với những tác động mà “cơn địa chấn”
này gây ra. Thay vì phải tiếp xúc trực tiếp để trao đổi thơng điệp muốn truyền đạt thì
giờ đây con người hồn tồn có thể kết nối với nhau qua sự hỗ trợ của công nghệ và
thiết bị thông minh. Đây chính là lúc mà cơng nghệ mang tính tiên phong như VR/AR
cần phát huy sức mạnh vốn có, điển hình là ứng dụng mới nhất trong việc tổ chức sự
kiện online, các triển lãm thương mại số, hay tạo ra một không gian số để giúp doanh
nghiệp tiếp cận và tương tác với khách hàng ở quy mô lớn, loại bỏ được hầu hết tác động
của các yếu tố khách quan.
Công nghệ thực tế ảo (Virtual Reality, viết tắt là VR) và thực tế tăng cường
(Augmented Reality, viết tắt là AR) đã hiện diện trong cuộc sống của con người từ lâu.
Tuy nhiên, những năm gần đây, khi Cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 bùng nổ mạnh
mẽ với quy mơ tồn cầu thì cơng nghệ VR/AR lại nhận được sự quan tâm đặc biệt bởi
tính ứng dụng thiết thực của nó.
Thực tế tăng cường AR (Augmented Reality) với xuất phát điểm là một công
nghệ cao gần như chỉ thấy trong việc nghiên cứu khoa học nay đã dần trở nên quen thuộc
trong đời sống con người. Đây là một công nghệ đầy hứa hẹn đang làm cho lối sống của

con người trở nên hiện đại và dễ dàng hơn. Tuy nhiên thì dù cơng nghệ AR đã xuất hiện
từ lâu trên thế giới, tại Việt Nam vẫn còn ít doanh nghiệp có thể xây dựng và ứng dụng
thành cơng cơng nghệ này.
Nhận thấy được những lợi ích và tiềm năng mà cơng nghệ AR mang lại, cùng với
đó là thực trạng AR chưa được ứng dụng nhiều tại thị trường Việt Nam, chúng em quyết
định chọn đề tài “Tìm hiểu AR và xây dựng ứng dụng minh họa”.
1.2. Mục tiêu
Đề tài “Tìm hiểu AR và xây dựng ứng dụng minh họa” bao gồm 2 mục tiêu chính:
❖ Tìm hiểu AR
- Tìm hiểu về khái niệm, lịch sử phát triển của AR
- Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của AR
- Tìm hiểu về ứng dụng của AR trong thực tiễn nói chung và trong thiết kế nội thất
nói riêng
10


- Tìm hiểu về xu hướng tương lai của AR
- Tìm hiểu cách xây dựng ứng dụng AR trên điện thoại
❖ Xây dựng ứng dụng minh họa
- Áp dụng nội dung đã tìm hiểu vào xây dựng một ứng dụng AR hồn chỉnh
1.3. Tính mới
Sau q trình khảo sát thị trường và các ứng dụng tương tự tại Việt Nam, nhóm
nhận thấy một số vấn đề là:
- Phần lớn các ứng dụng về nội thất được xây dựng dưới dạng thương mại điện tử
nhằm giới thiệu, mô tả, quảng cáo và mua sản phẩm nội thất thông qua văn bản, hình
ảnh, video. Tuy nhiên những ứng dụng này chưa hỗ trợ tốt người dùng trong việc tư
vấn, lựa chọn cũng như đánh giá sản phẩm một cách trực quan trong thực tế.
- Một số ứng dụng có giao diện chưa bắt mắt, dễ gây nhầm lẫn, khó sử dụng
- Một số ứng dụng có tính phí cho các sản phẩm hoặc yêu cầu đăng ký tài khoản
trả phí để thực hiện đầy đủ các chức năng

Với những vấn đề trên, bên cạnh việc tiếp thu những ưu điểm, chúng em quyết
định xây dựng ứng dụng với một số tính năng nhằm giải quyết vấn đề trên, mang lại trải
nghiệm người dùng tốt hơn, bao gồm:
- Tích hợp cơng nghệ AR trong việc hiển thị các sản phẩm nội thất nhằm đem lại
trải nghiệm tốt hơn
- Xây dựng tính năng nhắn tin tư vấn hỗ trợ giúp người dùng dễ dàng tiếp cận
thông tin
- Thiết kế giao diện ứng dụng đơn giản, rành mạch, hiện đại
- Xây dựng ứng dụng hoàn tồn miễn phí
1.4. Đối tượng sử dụng
Người muốn tìm hiểu về AR và người dùng muốn sử dụng AR để thử nghiệm
sản phẩm nội thất một cách trực quan trước khi mua
1.5. Đối tượng nghiên cứu
Các công nghệ:
- Công nghệ thực tế ảo tăng cường (Augmented Reality)
- Flutter
- Dart
11


- Firebase
- Unity3D
- Android Studio
1.6. Phạm vi nghiên cứu
❖ Phạm vi môi trường
Ứng dụng được xây dựng bằng Framework Flutter với ngôn ngữ Dart trên hệ
điều hành Android
❖ Phạm vi chức năng
- Tìm hiểu về các cơng nghệ
- Xây dựng ứng dụng thiết kế nội thất tích hợp cơng nghệ AR

1.7. Phương pháp thực hiện
❖ Phương pháp làm việc
Làm việc nhóm 2 thành viên dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn.
❖ Phương pháp nghiên cứu
- Phân tích nhu cầu sử dụng của đối tượng người dùng
- Nghiên cứu tài liệu các công nghệ liên quan
❖ Phương pháp công nghệ
- Tìm hiểu về các ngơn ngữ lập trình và cơng cụ
- Tìm hiểu cách thức xây dựng ứng dụng tích hợp AR
- Xây dựng ứng dụng thiết kế nội thất tích hợp cơng nghệ AR

12


Chương 2.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Công nghệ AR
2.1.1. Giới thiệu
Công nghệ thực tế ảo (Virtual Reality, viết tắt là VR) và thực tế tăng cường
(Augmented Reality, viết tắt là AR) đã hiện diện trong cuộc sống của con người từ lâu.
Tuy nhiên, những năm gần đây, khi Cuộc Cách mạng Cơng nghiệp 4.0 bùng nổ mạnh
mẽ với quy mơ tồn cầu thì cơng nghệ VR/AR lại nhận được sự quan tâm đặc biệt bởi
tính ứng dụng thiết thực của nó trong nhiều lĩnh vực như: giáo dục, du lịch, y tế, quân
sự, kinh tế, giải trí,...
AR được viết tắt cho cụm từ Augmented Reality - Thực tế tăng cường, là sự kết
hợp giữa những nội dung ảo và thế giới thật thông qua máy ảnh của thiết bị di động như
điện thoại thơng minh, máy tính bảng. Hiểu một cách khác, công nghệ AR làm cho môi
trường vật lý thực được tăng cường thơng qua các loại máy tính, thiết bị, phần cứng

bằng cách bổ sung những yếu tố ảo vào môi trường thật để tăng cường sự trải nghiệm
và tương tác của người dùng. Họ có thể vừa nhìn thấy không gian thực xung quanh họ
vừa thấy được những hình ảnh, nội dung ảo và dễ dàng thao tác với chúng như chạm,
bắt.
Khác với công nghệ thực tế ảo đưa người dùng đến một thế giới hoàn toàn khác
biệt với không gian thực mà họ đang đứng thông qua những hình ảnh 360 độ sống động,
thực tế tăng cường tập trung vào việc tạo ra sự tương tác giữa thế giới thật và ảo. Công
nghệ AR không chỉ đưa người dùng “lạc” hoàn toàn vào thế giới ảo như VR mà còn cho
phép chúng ta tương tác với những nội dung ảo ngay trong đời thật như chạm vào, phủ
một lớp hình ảnh lên trên ảnh thật hay di chuyển vật thể trong không gian ảo.
Mục tiêu của AR là làm cho cuộc sống của con người trở nên dễ dàng hơn bằng
cách đưa những thơng tin hữu ích và gắn nó vào trong thế giới quan của con người thơng
qua các loại máy móc như đang xem một bức tranh sống động. Một mục tiêu khác của
AR là phát triển cái nhìn sâu sắc và giao tiếp với thế giới thực.

13


2.1.2. Lịch sử phát triển

Hình 2.1.2.1: Lịch sử phát triển của AR
Ý tưởng về Thực tế tăng cường lần đầu tiên đặt ra, bởi một nhà quay phim tên là
Morton Heilig vào năm 1957. Ông đã phát minh ra Sensorama, một máy chiếu video
3D có thể truyền tải hình ảnh, âm thanh, sự rung động và mùi hương cho người xem.
Tất nhiên, nó khơng được điều khiển bằng máy tính nhưng đây là ví dụ điển hình đầu
tiên về nỗ lực thêm dữ liệu ảo bổ sung vào trải nghiệm thực.
Sau đó vào năm 1968, Ivan Sutherland, một nhà khoa học máy tính người Mỹ,
đã phát minh ra một thiết bị màn hình gắn trên đầu như một khung cửa sổ để bước vào
thế giới ảo. Tuy nhiên thì cơng nghệ được sử dụng vào thời điểm đó đã làm cho phát
minh này trở nên không thực tế để sử dụng hàng loạt.

14


Năm 1974, Myron Krueger đã thành lập một phịng thí nghiệm thực tế nhân tạo
được gọi là Videoplace, cho phép người dùng thao tác và tương tác với các đối tượng
ảo và làm như vậy trong thời gian thực.
Tuy nhiên chỉ cho đến năm 1990 thì thuật ngữ thuật tế tăng cường “augmented
reality” mới được công nhận rộng rãi thông qua Thomas P. Caudell, một cựu nhà nghiên
cứu Boeing.
Hệ thống AR đầu tiên hoạt động bình thường có lẽ là hệ thống được Louis
Rosenberg phát triển tại Phịng thí nghiệm nghiên cứu của Armstrong, Hoa Kỳ vào năm
1992. Đây được gọi là Virtual Fixtures và là một hệ thống rô bốt cực kỳ phức tạp được
thiết kế để bù đắp cho việc thiếu sức mạnh xử lý đồ họa 3D tốc độ cao vào đầu những
năm 90.
Kể từ đó, đã có nhiều đột phá khác trong thực tế tăng cường, trong đó những sự
kiện đáng chú ý nhất bao gồm:
Vào năm 1994, Julie Martin, một nhà văn và nhà sản xuất, lần đầu tiên đưa thực
tế tăng cường vào ngành cơng nghiệp giải trí với tác phẩm sân khấu mang tên Dancing
in Cyberspace.
Vào năm 2000, Hirokazu Kato phát triển một thư viện phần mềm mã nguồn mở
có tên là ARToolKit. Thư viện này giúp các nhà phát triển khác xây dựng các chương
trình phần mềm thực tế tăng cường.
Vào năm 2013, Volkswagen ra mắt ứng dụng MARTA (Mobile Augmented
Reality Technical Assistance) nhằm cung cấp cho các kỹ thuật viên hướng dẫn sửa chữa
từng bước một cách chi tiết. Sự thích ứng này của công nghệ AR là một bước đột phá,
vì nó có thể được áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Vào năm 2014, Google ra mắt thiết bị Google Glass, một cặp kính thực tế tăng
cường cho phép người dùng có thể truy cập nhiều ứng dụng như Google Maps, Google+,
Gmail.

Vào năm 2016, Microsoft ra mắt thiết bị cơng nghệ AR có thể đeo được với tên
gọi là HoloLens. Thiết bị này chạy trên Windows 10 và về cơ bản như là một máy tính
có thể đeo được. Nó cũng cho phép người dùng qt mơi trường xung quanh và tạo trải
nghiệm AR của riêng họ.

15


Cũng vào năm 2016, Niantic phát hành Pokémon Go cho iOS và Android. Trị
chơi nhanh chóng trở thành một trong những ứng dụng điện thoại thông minh phổ biến
nhất và làm đột biến sự phổ biến của trò chơi thực tế tăng cường.
Vào năm 2017, IKEA phát hành ứng dụng thực tế tăng cường mang tên IKEA
Place đã thay đổi ngành bán lẻ mãi mãi. Ứng dụng cho phép khách hàng xem trước hầu
như các tùy chọn trang trí nhà của họ trước khi thực sự mua hàng.
2.1.3. Đặc điểm
- Tự hoạt động một mình mà khơng cần thêm thiết bị hỗ trợ nào khác cả.
- AR có thể hoạt động cùng thiết bị hỗ trợ khác và người dùng vẫn tương tác được
với thế giới thật.
- Mọi thao tác sử dụng đều sẽ được thực hiện thông qua các thiết bị di động.
- AR có khơng gian sử dụng rất linh hoạt và khi thực hiện nó cũng khơng cần quá
nhiều khoảng trống.
- AR chủ yếu sử dụng phần mềm để xử lý các thuật tốn mà khơng địi hỏi phần
cứng chuyên dụng.
2.1.4. Nguyên lý hoạt động
2.1.4.1. Cách hoạt động
AR thực tế là việc mở rộng bằng cách thêm các lớp thông tin khác nhau do thiết
bị điện tử (máy tính) tạo ra và lưu trữ. Các thơng tin được lưu khá đa dạng từ thơng tin
văn bản, hình ảnh, video đến cả các dữ liệu GPS, mùi hương… Các thơng tin con người
có thể nắm bắt ở thế giới thực đều có thể được lưu tại AR.
AR khơng chỉ là một cơng nghệ hiển thị bình thường mà nó cịn đóng vai trị như

là một giao diện thực mà trong quá trình sử dụng, sự tiếp cận của con người trong tìm
kiếm thơng tin sẽ tăng sự tương tác với con người hay các thiết bị số khác nhau.
Nguyên tắc hoạt động của công nghệ này dựa trên 4 nền nhiệm vụ chính. Đây là
sự kết hợp hài hịa, khoa học và trình tự giúp việc ghi nhận, lưu trữ thơng tin diễn ra hữu
ích hơn. Ngun tắc bao gồm chụp màn ảnh, xác định màn ảnh, xử lý màn ảnh và quan
sát màn ảnh, được mô tả như sau:
- Chụp màn ảnh: Đây là bước thu thập thông tin đầu tiên của AR. Hệ thống nhận
vào dữ liệu về môi trường xung quanh thông qua các thiết bị chụp ảnh cơ học như
máy ảnh.

16


- Xác định màn ảnh: Những ảnh, thông tin được thu nhận sẽ được quét nhằm thực
hiện xác định vị trí sẽ nhúng một cách chuẩn xác và hợp lý nhất trong việc sắp xếp
thông tin.
- Xử lý màn ảnh: Sau khi tính tốn vị trí của các dấu hiệu cụ thể trong không gian
thực theo các thông tin bên trong và ngoài máy ảnh, hệ thống sẽ cho ra các mơ hình
ảo tương ứng với các điểm đánh dấu trong không gian ba chiều.
- Quan sát màn ảnh: Các mơ hình ảo sau khi được hiển thị sẽ được quan sát trạng
thái như vị trí, góc nhìn máy ảnh, góc quay, tốc độ,… nhằm đảm bảo các mơ hình
được hiển thị chính xác, tương thích với thực tế.

17


2.1.4.2. Các loại AR
Có nhiều loại cơng nghệ thực tế tăng cường khác nhau phù hợp với các loại nhiệm
vụ khác nhau, trong đó 5 loại phổ biến nhất bao gồm: Marker-based AR, Marker-less
AR, Location-based AR, Projection-based AR và Superimposition-based AR.

❖ Marker-based AR
Marker-based AR cần một điểm đánh dấu trực quan hoặc một hình ảnh riêng biệt
mà máy ảnh nhận dạng và xử lý để tiết lộ thông tin về một đối tượng. Điểm đánh dấu
thường là mã QR, biểu tượng logo. Thiết bị sẽ quét điểm đánh dấu bằng máy ảnh và tính
tốn hiển thị của mơ hình ảo tương ứng. Điểm đánh dấu là tĩnh, cho phép người dùng di
chuyển xung quanh và kiểm tra đối tượng ở chế độ 3D từ nhiều góc độ khác nhau.
Marker-based AR rất phổ biến vì nó dễ thực hiện và ít tốn kém.

Hình 2.1.3.2.1: Ảnh minh họa Marker-based AR

18


❖ Marker-less AR
Marker-less không cần điểm đánh dấu ở một điểm cố định trong khơng gian. Vị
trí của đối tượng ảo dựa trên môi trường vật lý thực của người dùng, loại AR này phù
hợp cho các ứng dụng không u cầu gắn các mơ hình ảo tại các vị trí cụ thể với thế giới
thực, cho phép người dùng quyết định vị trí hiển thị. Việc phát hiện và lập bản đồ chính
xác mơi trường xung quanh u cầu công nghệ tiên tiến hơn so với Marker-based AR,
chẳng hạn như GPS, la bàn, gia tốc kế.

Hình 2.1.3.2.2: Ảnh minh họa Marker-less AR

19


❖ Location-based AR
Location-based AR cho phép hiển thị các mô hình ảo ở những nơi cụ thể trong
khơng gian 3D tại thế giới thực. Loại này tuy cũng đặt các mơ hình ảo tại những vị trí
cố định trước nhưng không sử dụng điểm đánh dấu như Marker-based AR, thay vào đó

loại AR này sử dụng GPS và la bàn của thiết bị để định vị đối tượng ảo tại một điểm cụ
thể.

Hình 2.1.3.2.3: Ảnh minh họa Location-based AR

20


❖ Projection-based AR
Projection-based AR dựa trên phép chiếu hiển thị hình ảnh kỹ thuật số vào khơng
gian vật lý. Loại AR này sử dụng ánh sáng tổng hợp để hiển thị hình ảnh trên các bề
mặt, vì vậy khơng cần thiết bị hiển thị như máy ảnh. Những mơ hình ảo có thể trơng
giống như một hình ảnh ba chiều - một hình chiếu ánh sáng của các vật thể mà ta có thể
nhìn thấy vị trí và độ sâu của chúng.

Hình 2.1.3.2.4: Ảnh minh họa Projection-based AR

21


❖ Superimposition-based AR
Superimposition-based AR sử dụng chức năng nhận diện đối tượng trong thế giới
thực và thay thế một phần hoặc toàn bộ hiển thị ban đầu của chúng. Khả năng nhận diện
đối tượng đóng vai trị cực kỳ quan trọng để loại hình này hoạt động hiệu quả, vì ứng
dụng phải có khả năng nhận ra đối tượng nào sẽ hiển thị.

Hình 2.1.2.3.5: Ảnh minh họa Superimposition-based AR

22

2.1.5. Ứng dụng của AR trong thực tế
Thực tế ảo tăng cường (AR) chỉ thật sự bùng nổ vào năm 2016 khi trò chơi
Pokemon Go ra mắt người dùng, nhưng trên thực tế, công nghệ này xuất hiện từ rất lâu.
Trước đây, thực tế ảo tăng cường chỉ được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ phức
tạp hoặc nghiên cứu khoa học.
Giờ đây, công nghệ hiện đại này đã dần góp mặt trong đời sống thường nhật, bất
kỳ ai cũng có thể tiếp cận với thực tế ảo tăng cường chỉ bằng một chiếc điện thoại thông
minh nhỏ gọn. Một số lĩnh vực Thực tế ảo tăng cường được ứng dụng phổ biến bao gồm:
giáo dục, y tế, giải trí, thương mại, thiết kế.
2.1.5.1. AR trong lĩnh vực giáo dục
Tại các quốc gia tiên tiến, thực tế ảo tăng cường đã và đang được ứng dụng rộng
rãi trong giảng dạy. Cơng nghệ có khả năng tái hiện chân thật những mơ hình liên quan
đến: các bộ phận con người, máy móc, chi tiết cơ khí, tế bào thực vật,…, hay bất kỳ thứ
gì vào khơng gian thực tế. Đây là yếu tố nâng cao chất lượng đào tạo khi học sinh có thể
tận mắt nhìn thấy và hình dung ra các chi tiết mơ hình một cách chân thật.
Người dùng chỉ cần sử dụng các thiết bị hiện đại như: Điện thoại thơng minh,
kính thơng minh ứng dụng AR, tai nghe AR, màn hình lớn,…, để tiếp cận với mơ hình
đó. So với phương pháp đào tạo truyền thống, cơng nghệ thực tế ảo tăng cường giúp q
trình giảng dạy, học tập trở nên toàn diện và cuốn hút hơn.

Hình 2.1.4.1.1: Ảnh minh họa AR trong lĩnh vực giáo dục
23


2.1.5.2. AR trong lĩnh vực y tế
Thông qua các ứng dụng, hệ thống AR, con người có thể quan sát được rõ ràng
cơ thể của chính mình, nắm bắt được các bộ phận từ đó có hướng chăm sóc sức khỏe
phù hợp. Đối với các bác sĩ, nhà nghiên cứu điều này vơ cùng có ý nghĩa trong việc
chuẩn đốn, thực hiện và đánh giá kết quả y tế, phẫu thuật hay nghiên cứu y khoa. Thực

tế ảo tăng cường cịn hỗ trợ các y bác sĩ trong q trình tìm hiểu và thu thập thơng tin
quan trọng của thiết bị y tế. Dựa vào những mơ hình 3D thu được từ cơng nghệ này, bác
sĩ sẽ phân tích bệnh án dễ dàng và nhanh chóng hơn.
Bên cạnh đó, thực tế ảo tăng cường cịn có khả năng tạo ra không gian trực tiếp
hoặc gián tiếp trong thế giới thực như: mơ phỏng tầm nhìn của bệnh nhân khi bị tác động
bởi một vấn đề nào đó, tái cấu trúc hình ảnh phức tạp của mơ hình giải phẫu, phát hiện
tĩnh mạch của bệnh nhân,… Nhờ sự hỗ trợ của công nghệ thực tế ảo tăng cường, nền y
khoa thế giới đã có sự chuyển mình sang một chương mới.

Hình 2.1.4.2.1: Ảnh minh họa AR trong lĩnh vục y tế
2.1.5.3. AR trong lĩnh vực giải trí
Có thể nói đây chính là ứng dụng phổ biến và rộng rãi nhất của công nghệ thực
tế ảo tăng cường. AR cho phép người chơi trải nghiệm chơi trị chơi kỹ thuật số trong
mơi trường thế giới thực nhằm tăng trải nghiệm chơi cho người dùng. Điều này mở ra
rất nhiều hướng đi mới cho ngành giải trí, đây được xem là một hướng đầu tư khá hấp
dẫn trong tương lai. Năm 2016 đánh dấu một bước đột phá của công nghệ AR trong lĩnh
24


vực giải trí với sự ra mắt của tựa game Pokemon Go mang lại doanh thu hàng tỷ USD
cho nhà phát triển.
Tuy nhiên rào cản lớn nhất mà AR đang gặp phải hiện nay là cách tiếp cận. Người
dùng khá khó chịu khi phải tương tác thực tế ảo AR trên màn hình gị bó của các thiết
bị điện tử, hay cảm giác khơng thoải mái khi đeo kính thực tế ảo cồng kềnh. Vì thế các
nhà sản xuất cần tích cực hơn để tạo ra một thiết bị giúp tăng tính trải nghiệm cơng nghệ
thực tế ảo AR trong cuộc sống hàng ngày. Khi mà mỗi người đều có thể sử dụng chúng
một cách thoải mái, đơn giản nhất.

Hình 2.1.4.3.1: Ảnh minh họa AR trong giải trí
2.1.5.4. AR trong lĩnh vực thương mại

Thông qua những ứng dụng thực tế ảo tăng cường, người dùng có thể xem được
hình ảnh thực tế của sản phẩm mình chuẩn bị mua chỉ với vài thao tác đơn giản. Nhất là
những sản phẩm có giá trị cao như bất động sản, việc ứng dụng công nghệ thực tế ảo
tăng cường là điều thiết yếu. Người bán có thể cung cấp trải nghiệm chân thật cho khách
hàng về nội thất, không gian, cách sắp xếp, bài trí của căn hộ hoặc tồn bộ dự án. Đặc
biệt, với những sản phẩm như nội thất, được xem trước và sắp đặt thử trong không gian
sống hiện tại là điều mà mọi khách hàng đều yêu thích. Từ đó, họ dễ dàng đưa ra quyết
định hơn.

25