BTL thuctaiao mophong305a9

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
----------

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
CÔNG NGHỆ THỰC TẠI ẢO
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ THỰC TẠI
ẢO MƠ PHỎNG PHỊNG HỌC 305 NHÀ A9 ĐẠI
HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI
GVHD:
Lớp:
Nhóm:

Hà Nội, tháng 1 năm 2021


1

Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU..........................................................................................................3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG.....................................................................4
1.1 Khái niệm........................................................................................................4
1.2 Các thành phần của thực tại ảo........................................................................4
1.2.1 Phần mềm (Software).................................................................................4
1.2.2 Phần cứng (Hardware)...............................................................................4
1.3 Một số ứng dụng chính :..................................................................................5
1.4 Cơng cụ hỗ trợ việc nghiên cứu :.....................................................................6
1.5 Nội dung học tập..............................................................................................7
1.6 Kỹ Năng...........................................................................................................7
CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..............................................................8
2.1. Nhiệm vụ :.......................................................................................................8

2.2 Công việc :.......................................................................................................8
2.3 Mô tả sản phẩm :..............................................................................................8
2.3.1 Ảnh đối tượng thực tế :..............................................................................8
2.3.1.1 Tòa nhà....................................................................................................8
2.3.1.2 Bàn ghế:................................................................................................12
2.3.1.3 Các thiết bị điện :..................................................................................13
2.3.2 Ảnh đối tượng được mô phỏng bằng 3Dsmax.........................................18
2.3.2.1 Cửa phòng:...........................................................................................18
2.3.2.2 : Bàn ghế:.............................................................................................21
2.3.2.3 : Các thiết bị điện :...............................................................................22
2.3.2.4 Một số đồ vật khác :..............................................................................23
Công nghệ thực tại ảo


2
2.3.2.5 Mơ hình lớp học :..................................................................................24
2.3.2.6 Mơ hình tồ nhà :..................................................................................25
2.4 Code chuyển động:......................................................................................26
2.5 Code di chuyển chuột:.................................................................................26
2.6 Code mở, đóng cửa:....................................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................28
KẾT LUẬN.......................................................................................................29

Cơng nghệ thực tại ảo


3

LỜI NÓI ĐẦU
Thực tạo ảo (Virtual Reality- VR) là một thuật ngữ mới xuất hiện trong đầu những

năm 90, những ở Mỹ và Châu Âu thực tại ảo đã và đang trở thành một công nghệ
mũi nhọn nhờ khả năng ứng dụng rộng và sâu trong mọi lĩnh vực và tiềm năng
kinh tế cũng như tính lưỡng dụng của nó. Tại Việt Nam, tuy cịn mới nhưng đã có
những chương trình ứng dụng thực tế rất hữu hiệu như: Mơ phỏng con sao la hay
Văn Miếu Quốc Tử Giám ảo, …
Chính vì tầm quan trọng cùng với khả năng ứng dụng vơ cùng to lớn đó mà việc
nghiên cứu, phát triển thực tại ảo trở nên vô cùng cần thiết. Trên cơ sở đó có thể
xây dựng nên những ứng dụng phục vụ cho các nhu cầu trong cuộc sống.
Với môn Công nghệ thực tại ảo chúng em đang học, mang lại cho chúng em nhiều
kiến thức bổ ích về thực tại ảo cũng như cách xây dựng một sản phẩm thực tại ảo.
Để hiểu rõ hơn môn học và nắm được các kĩ năng để xây dựng một sản phẩm thực
tại ảo, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài: “Ứng dụng cơng nghệ thực tại ảo mơ
phịng phịng học 305 tịa nhà A9 Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội”.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy– người đã theo sát chúng em để truyền đạt
kiến thức cũng như hướng dẫn chúng em để có thể hồn thành đề tài này.
Tồn thể nhóm
Xin trân trọng cảm ơn thầy!

Cơng nghệ thực tại ảo


4

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Khái niệm
Thực tế ảo (Virtual Reality- VR) là một trải nghiệm mơ phỏng có thể giống
hoặc khác hoàn toàn với thế giới thực. Thuật ngữ này mới mẻ và xuất hiện
đầu thập kỷ 90, nhưng 2-3 năm gần đây thực tế ảo trở nên vô cùng mạnh mẽ.
Tại các nước Mỹ & Châu Âu nó đã trở thành loại hình cơng nghệ mũi nhọn
nhờ tính ứng dụng đa dạng và khả năng đem lại lợi ích ứng dụng cao. Các

ứng dụng của thực tế ảo có thể bao gồm giải trí (tức là chơi game) và mục
đích giáo dục (nghĩa là đào tạo y tế hoặc quân sự). Các loại khác, công nghệ
phong cách VR khác biệt bao gồm thực tế tăng cường và thực tế hỗn hợp.
1.2 Các thành phần của thực tại ảo
Tổng quát một hệ thống VR bao gồm những thành phần sau:

Hình 1: Các thành phần của một hệ thống VR

1.2.1 Phần mềm (Software)
Phần mềm luôn là linh hồn của VR cũng như đối với bất cứ một hệ thống
máy tính hiện đại nào. Về mặt nguyên tắc có thể dùng bất cứ ngơn ngữ lập
trình hay phần mềm đồ họa nào để mơ hình hóa (modelling) và mơ phỏng
(simulation) các đối tượng của VR. Ví dụ như các ngơn 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 cơng dụng chính: Tạo hình và Mơ phỏng. Các đối tượng của VR
được mơ hình hóa nhờ chính phần mềm này hay chuyển sang từ các mô
Công nghệ thực tại ảo


5
hình 3D (thiết kế nhờ các phần mềm CAD khác như AutoCAD, 3D Studio,
3Ds Max...). Sau đó phần mềm VR phải có khả năng mơ phỏng động học,
động lực học, và mô phỏng ứng xử của đối tượng.
1.2.2 Phần cứng (Hardware)
Phần cứng của một VR bao gồm:
1. Máy tính (PC hay Workstation với cấu hình đồ họa mạnh).
2.

Các thiết bị đầu vào (Input devices): Bộ dị 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.

3.

Các thiết bị đầu ra (Output devices): gồm hiển thị đồ họa (như màn
hình, HDMI,..) 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,...
1.3 Một số ứng dụng chính :
- Tại các nước phát triển, chúng ta có thể nhận thấy VR được ứng dụng trong
mọi lĩnh vực: Khoa học kỹ thuật, kiến trúc, quân sự, giải trí, du lịch, địa ốc...
và đáp ứng mọi nhu cầu: Nghiên cứu - Giáo dục - Thương mại - dịch vụ.
- Thực tế ảo được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng giải trí như trò
chơi video và rạp chiếu phim 3D.
- Trong khoa học xã hội và tâm lý học, thực tế ảo cung cấp một cơng cụ tiết
kiệm chi phí để nghiên cứu và tái tạo các tương tác trong một môi trường
được kiểm sốt.Nó có thể được sử dụng như một hình thức can thiệp trị liệu.
Ví dụ, có trường hợp trị liệu phơi nhiễm thực tế ảo (VRET), một hình thức trị
liệu phơi nhiễm để điều trị các rối loạn lo âu như rối loạn căng thẳng sau chấn
thương (PTSD) và ám ảnh.
- Trong y học, các chương trình thực tế ảo đang được sử dụng trong các quy
trình phục hồi chức năng với những người già được chẩn đoán mắc bệnh
Alzheimer.

Công nghệ thực tại ảo

6
- Trong giáo dục, thực tế ảo có thể mơ phỏng khơng gian làm việc thực tế cho
mục đích an tồn và sức khỏe nghề nghiệp, mục đích giáo dục và mục đích
đào tạo. Nó có thể được sử dụng để cung cấp cho người học một môi trường
ảo nơi họ có thể phát triển các kỹ năng của mình mà khơng phải chịu hậu quả
trong thế giới thực. Nó đã được sử dụng và nghiên cứu giáo dục tiểu
học, giảng dạy giải phẫu,quân sự,đào tạo phi hành gia,mô phỏng chuyến
bay,đào tạo thợ mỏ,... Nó cũng đã được tuyên bố để giảm chi phí huấn luyện
quân sự bằng cách giảm thiểu lượng đạn dược sử dụng trong thời gian huấn
luyện.
- Trong kinh doanh, sự phát triển của thực tế ảo mang đến cơ hội và kênh thay
thế cho tiếp thị kỹ thuật số. Nó cũng được coi là một nền tảng mới cho thương
mại điện tử, đặc biệt là trong nỗ lực thách thức các nhà bán lẻ truyền thống.
Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2018 tiết lộ rằng phần lớn hàng hóa vẫn được
mua trong các cửa hàng vật lý.
- Bên cạnh các ứng dụng truyền thống ở trên, cũng có một số ứng dụng mới
nổi lên trong thời gian gần đây của VR như: VR ứng dụng trong sản xuất, VR
ứng dụng trong ngành rô-bốt, VR ứng dụng trong hiển thị thơng tin (thăm dị
dầu mỏ, hiển thị thơng tin khối
Hiện nay YouTube đã có tính năng hỗ trợ xem video 360 độ với máy VR.
1.4 Công cụ hỗ trợ việc nghiên cứu :
- Phần mềm vẽ mô phỏng 3D : 3Dsmax .
+ 3Dsmax là một trong những chương trình giúp con người tạo ra và diễn
hoạt các vật thể 3 chiều. Tính năng của
3Dsmax giúp người thiết kế dựng
những nên mơ hình với khơng gian 3 chiều và kết hợp các hiệu ứng như bóng
đổ, phản chiếu, hiệu ứng mưa, sương mù, lửa, khói,… sau đó xuất ra các định
dạng như phim, ảnh hoặc các mơ hình thực tế ảo.

+ 3DS MAX được công ty Autodesk Media & Entertainment cho ra đời và
phát triển, hoạt động trên hệ điều hành Window 32 bit hoặc 64 bit. Hiện nay
đã có phiên bản mới nhất hiện nay là 3D Max 2019 với nhiều tính năng mới
và hỗ trợ hiển thị DPI độ phân giải cao.
- Phần mềm tạo chuyển động thực nghiệm mơ hình 3D : Unity .
+ Unity là một phần mềm làm game đa nền tảng được phát triển bởi Unity
Technologies, mà chủ yếu để phát triển video game cho máy tính, consoles và
điện thoại. Lần đầu tiên nó được cơng bố chạy trên hệ điều hành OS X, tại
Apple's Worldwide Developers Conference vào năm 2005, đến nay đã mở
rộng 27 nền tảng
Công nghệ thực tại ảo


7
+ Unity hỗ trợ đồ họa 2D và 3D, các chức năng được viết chủ yếu qua ngôn
ngữ C#. Hai ngơn ngữ lập trình khác cũng được hỗ trợ: Boo, đã bị loại cùng
với việc phát triển Unity 5 và UnityScript bị loại vào tháng 8 năm 2017 sau
khi phát hành Unity 2017. UnityScript là một ngơn ngữ lập trình độc quyền
có cú pháp tương tự JavaScript. Phần mềm nhắm mục tiêu các đồ họa APIs
sau: Direct3D trên Windows và Xbox One; OpenGL trên Linux, macOS, và
Windows; OpenGL ES trên Android và iOS; WebGL trên web; và APIs độc
quyền trên các máy chơi video game. Ngoài ra, Unity hỗ trợ APIs cấp thấp
như Metal trên iOS và macOS và Vulkan trên Android, Linux, và Windows,
cũng như Direct3D 12 trên Windows và Xbox One. Trong 2D games, Unity
cho phép nhập sprites và một renderer thế giới 2D tiên tiến. Đối với 3D
games, Unity cho phép thiết lập các đập điểm kĩ thuật của các kết cấu và độ
phân giải mà công cụ trò chơi hỗ trợ, cung cấp các hỗ trợ cho bump mapping,
reflection mapping, parallax mapping, cảnh không gian ambient occlusion
(SSAO), hiệu ứng bóng đổ bằng cách sử dụng shadow maps, render thiết lập
toàn cảnh đến hiệu ứng.[11] Unity cũng cung cấp các dịch vụ cho nhà phát

triển, bao gồm: Unity Ads, Unity Analytics, Unity Certification, Unity Cloud
Build, Unity Everyplay, Unity API, Unity Multiplayer, Unity Performance
Reporting and Unity Collaborate.
1.5 Nội dung học tập
Thực hiện tốt vẽ các mơ hình 3D dựa theo sản phẩm thực tế ,tạo chuyển động
mô phỏng sát thực tế đồ vật hiện tượng.
1.6 Kỹ Năng
Biết sử dụng các phần mềm vẽ, mô phỏng 3D , viết code tạo chuyển động ,
chuyển đổi trạng thái giữa các đồ vật

Công nghệ thực tại ảo


8

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
2.1. Nhiệm vụ :
Người
thực hiện
Các thành
viên

Nội dung công
việc
Khảo sát & xây
dựng kịch bản

2

Các thành

viên

Thiết kế mơ hình

3,4

Các thành
viên

Lập trình điều
khiển

5

Các thành
viên

Hồn thiện
chương trình và
báo cáo

Tuần
1

Phương pháp
thực hiện
Tìm kiếm
nghiên cứu tài
liệu
Nghiên cứu tài

liệu và thực
hiện
Nghiên cứu tài
liệu và thực
hiện
Tổng hợp và
viết báo cáo

Công nghệ thực tại ảo


9
2.2 Công việc :
- Mô phỏng lại đối tượng dưới dạng đồ họa 3D , import đối tượng vào Unity
để xử lý chuyển động, hiệu ứng.
2.3 Mô tả sản phẩm :
2.3.1 Ảnh đối tượng thực tế :
2.3.1.1 Tịa nhà

Hình 2: Mặt trực diện bên trái nhà A9

Công nghệ thực tại ảo


10

Hình 3: Mặt trực diện bên phải nhà A9

Cơng nghệ thực tại ảo

11

Hình 4: Mặt trực diện nhà A9

Cơng nghệ thực tại ảo


12

Hình 5: Trục bên trái nhà A9

Cơng nghệ thực tại ảo


13
2.3.1.2 Bàn ghế:

Hình 6: Ảnh phịng 305

Cơng nghệ thực tại ảo


14
2.3.1.3 Các thiết bị điện :

Hình 7: Ảnh quạt trần

Hình 8: Ảnh máy chiếu
Công nghệ thực tại ảo

15

Hình 9: Ảnh điều hồ

Cơng nghệ thực tại ảo


16

Hình 10: Ảnh màn chiếu

Cơng nghệ thực tại ảo


17
2.3.1.4 Cửa phịng:

Hình 11: Ảnh cửa ra vào

Cơng nghệ thực tại ảo


18

Hình 12: Ảnh cửa sổ

Cơng nghệ thực tại ảo

19
2.3.2 Ảnh đối tượng được mô phỏng bằng 3Dsmax
2.3.2.1 Cửa phịng:

Hình 13: Mơ hình cửa ra vào

Hình 14: Mơ hình cửa sổ 1

Công nghệ thực tại ảo


20

Hình 15: Mơ hình cửa sổ 2

Hình 16: Mơ hình cửa sổ 4

Công nghệ thực tại ảo


21

2.3.2.2 : Bàn ghế:

Hình 17: Mơ hình bàn ghế

Hình 18: Mơ hình bàn ghế 2
Cơng nghệ thực tại ảo

22

2.3.2.3 : Các thiết bị điện :

Hình 19: Mơ hình điều hồ

Hình 20: Mơ hình quạt trần

Cơng nghệ thực tại ảo


23

Hình 21: Mơ hình đèn

Cơng nghệ thực tại ảo


24
2.3.2.4 Một số đồ vật khác :

Hình 22: Mơ hình tủ

Công nghệ thực tại ảo