Ứng dụng thực tế ảo virtual reality trong đào tạo an toàn lao động cho ngành xây dựng tại tp hồ chí minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------

LÊ THANH TÂN

ỨNG DỤNG THỰC TẾ ẢO – VIRTUAL REALITY
TRONG ĐÀO TẠO AN TOÀN LAO ĐỘNG
CHO NGÀNH XÂY DỰNG TẠI TP. HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: Quản Lý Xây Dựng
Mã số: 60580302

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018


ḶN VĂN THẠC SĨ

i

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Cơng trình được hoàn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa-ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. LÊ HOÀI LONG

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS. NGUYỄN MINH HÀ

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. HCM
Ngày 19 tháng 01 năm 2018.
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS. LƯƠNG ĐỨC LONG – Chủ tịch Hội đồng .........................................
2. PGS.TS. PHẠM HỒNG LUÂN – Ủy viên Hội đồng..........................................
3. TS. TRẦN ĐỨC HỌC – Thư ký Hội đồng .........................................................
4. TS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN ...............................................................................
5. PGS.TS. NGUYỄN MINH HÀ ...........................................................................
Xác nhận của Chủ Tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đợt 2

TRƯỞNG KHOA

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

ii

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: LÊ THANH TÂN

MSHV: 1570696

Ngày, tháng, năm sinh: 16/01/1992

Nơi sinh: TP. HCM

Chuyên ngành: Quản Lý Xây Dựng

Mã số: 60580302

I. TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng Thực tế ảo – Virtual Reality trong đào tạo an toàn lao
động cho ngành xây dựng tại TP. Hồ Chí Minh.
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Áp dụng Thực tế ảo – Virtual Reality để cung cấp
một phương tiện trực quan nhằm giúp người dùng có những trải nghiệm chân thực về
tai nạn lao động khi làm việc trên cao trong ngành xây dựng. Bên cạnh đó, nghiên
cứu này cũng giúp người dùng tiếp thu được các biện pháp an tồn nhằm ngăn chặn
các tai nạn lao động có thể xảy ra.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/09/2017
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2017
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Lê Hoài Long.
TP. HCM, ngày 19 tháng 01 năm 2018
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
THI CÔNG & QUẢN LÝ XÂY DỰNG

TS. LÊ HOÀI LONG

PGS.TS. LƯƠNG ĐỨC LONG

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đợt 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

iii

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc và lời cám ơn chân thành, tôi xin gửi đến quý Thầy Cô trường
Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, đặc biệt là quý Thầy Cô Bộ môn Thi công &
Quản lý Xây dựng đã hết lòng truyền đạt kiến thức và các kinh nghiệm thực tế trong
ngành xây dựng.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc nhất đến Thầy – TS. Lê Hoài Long, Thầy đã
toàn tâm giúp đỡ, hướng dẫn tơi một cách nhiệt tình trong suốt q trình thực hiện

khóa luận. Nhờ có sự dẫn dắt và định hướng của Thầy ngay từ khi tìm đề tài mà quá
trình thực hiện cũng như hoàn thành bài luận này của tôi được suôn sẻ và dễ dàng
hơn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh
động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường cũng như giai đoạn cao
điểm hoàn thành luận văn với nhiều khó khăn và sự căng thẳng về mặt tinh thần.
Mặc dù tôi ln cố gắng để hồn thiện bài luận văn này một cách tốt nhất, tuy nhiên
vẫn không thể tránh khỏi những sai sót do sự giới hạn về mặt kiến thức cũng như thời
gian, vì vậy rất mong nhận được ý kiến đóng góp và nhận xét từ Quý Thầy Cô.
Xin chân thành cảm ơn!
TP. HCM, ngày 19 tháng 01 năm 2018

Lê Thanh Tân

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đợt 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

iv

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

TÓM TẮT
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành xây dựng, các vấn đề về an toàn lao
động ngày càng được quan tâm và chú trọng. Đào tạo an toàn lao động trong ngành

xây dựng theo phương pháp thông thường (phát hành các tài liệu giấy về các quy định
của pháp luật, các u cầu an tồn trong từng cơng tác thi công, các video clip về các
tai nạn đã xảy ra trong quá khứ,…) là một phương thức truyền đạt kiến thức khó có
thể thay thế. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là người được đào tạo khó
có thể hình dung ra các vấn đề được đề cập trong bài giảng và ghi nhớ kiến thức lâu
dài.
Nghiên cứu này cung cấp một phương tiện trực quan nhằm giúp những người làm
việc trong ngành xây dựng có thể cảm nhận và trải nghiệm nhiều nhất về tai nạn lao
động thông qua ứng dụng Thực tế ảo – Virtual Reality. Từ đó, những người đã trải
nghiệm sẽ cải thiện, nâng cao ý thức phịng ngừa, cảnh giác và khắc phục tình trạng
mất an tồn khi làm việc trên cao ở cơng trường xây dựng.
Nghiên cứu này sử dụng phần mềm Unity3D để mơ hình hóa cơng trường xây dựng
ảo và mơ phỏng các tình huống tai nạn lao động. Sản phẩm nghiên cứu: “Ứng dụng
Thực tế ảo trong đào tạo an toàn lao động khi làm việc trên cao”, bao gồm 12 trải
nghiệm tai nạn lao động. Các tai nạn lao động sẽ thuộc các công tác liên quan đến
giàn giáo, lan can, sàn công tác và 5S trong công trường xây dựng. Ngoài việc trải
nghiệm các dạng tai nạn lao động ảo, người sử dụng còn được giới thiệu các biện
pháp an toàn nhằm phòng ngừa các tai nạn lao động sẽ xảy ra.
Bên cạnh đó, sản phẩm nghiên cứu còn hữu ích trong việc giúp các sinh viên thuộc
ngành xây dựng làm quen với công trường ảo, cũng như việc tìm hiểu và phân tích
về các mơ phỏng tai nạn lao động thường gặp khi làm việc trên cao.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đợt 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

v

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

ABSTRACT
With the rapid development of the construction industry, the issues of labour safety
are increasingly concerned. Safety training in the construction industry with a normal
method (publishing paper documents related to the law, safety requirements in each
construction work, video clips about accidents in real life,…) is a method of
transferring knowledge that is difficult to replace. However, the disadvantage of this
method is that the trainee can hardly imagine the problems mentioned in the lecture
and remember the knowledge in long-term.
This research provides an intuitive way to help those working in the construction
industry to experience clearly occupational accidents through Virtual Reality. Then,
they will improve, develope the awareness of prevention, vigilance and overcome
unsafe conditions when working at height at the construction site.
This study used Unity3D software to model virtual construction sites and simulate
labour accidents situations. The research: “Virtual Reality in labour safety training
when working at height”, includes 12 labour accident experiences. Labour accidents
will include scaffolding, balustrades, work platforms and 5S in the construction site.
In addition to experiencing types of work accidents through Virtual Reality, users are
introduced to safety measures to prevent labour accidents.
In addition, the research is useful in helping students in the construction industry to
become familiar with the virtual construction site, as well as the understanding and
analysis of common labour accident when working at height.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đợt 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

vi

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá
nhân tơi, được thực hiện dựa trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát thực tiễn dưới
sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Hoài Long.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công
bố dưới bất cứ hình thức nào từ trước đến nay.
Một lần nữa, Tôi xin cam đoan bài khóa luận này là do chính cá nhân tơi trau chuốc
thực hiện và hoàn toàn chấp hành quy định Nhà trường đã đề ra.
Xin chân thành cảm ơn!
TP. HCM, ngày 19 tháng 01 năm 2018

Lê Thanh Tân

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đợt 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696

LUẬN VĂN THẠC SĨ

1

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................. 1
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. 4
DANH MỤC HÌ NH ................................................................................................... 5
DANH MỤC VIẾT TẮT .......................................................................................... 9
CHƯƠNG 1.

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................... 10

1.1.

Giới thiệu chung ............................................................................................. 10

1.2.

Vấn đề nghiên cứu.......................................................................................... 11

1.3.

Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 11

1.4.

Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 12

1.5.

Đóng góp dự kiến của nghiên cứu ................................................................. 12

CHƯƠNG 2.
2.1.

TỔNG QUAN ............................................................................... 13

Các khái niệm và lý thuyết được sử dụng trong nghiên cứu .......................... 13

2.1.1. Tai nạn lao động ............................................................................................. 13
2.1.2. An tồn lao động ............................................................................................ 13
2.1.3. Chương trình huấn luyện ................................................................................ 13
2.2.

Thực tế ảo – Virtual Reality (VR) .................................................................. 14

2.2.1. Sơ lươ ̣c lich
̣ sử hiǹ h thành và phát triể n của Thực tế ảo ................................ 14
2.2.2. Các thành phầ n cơ bản của hê ̣ thố ng Thực tế ảo ............................................ 17
2.2.3. Sơ nét về giao diê ̣n của Thực tế ảo ................................................................ 20
2.2.4. Ứng du ̣ng của Thực tế ảo ............................................................................... 21
2.3.

Các nghiên cứu / sản phẩm tương tự đã được công bố .................................. 22

2.3.1. Các nghiên cứu/ sản phẩm đã được cơng bố ở nước ngồi ............................ 22
2.3.2. Các nghiên cứu/ sản phẩm đã được công bố trong nước ............................... 24

2.4.

Kế t luâ ̣n .......................................................................................................... 25

CHƯƠNG 3.
3.1.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................... 26

Quy trình nghiên cứu...................................................................................... 26

3.1.1. Đă ̣t vấ n đề ....................................................................................................... 27
3.1.2. Nô ̣i dung nghiên cứu ...................................................................................... 27
3.1.3. Thu thâ ̣p dữ liê ̣u ............................................................................................. 27
3.1.4. Đánh giá và kế t luâ ̣n ....................................................................................... 29
Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

3.2.

2

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Các phương pháp, công cụ nghiên cứu sử dụng trong nghiên cứu ................ 30

3.2.1. Cơng cụ lý thuyết ........................................................................................... 30
3.2.2. Chương trình ứng dụng .................................................................................. 31
3.3.

Kết luận .......................................................................................................... 33

CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG ĐÀ O TẠO AN TOÀ N LAO ĐỘNG
DỰA TRÊN THỰC TẾ ẢO TRÊN UNITY3D..................................................... 34
4.1.
4.2.

Các da ̣ng tai na ̣n lao đô ̣ng thường xảy ra khi làm viê ̣c trên cao .................... 34
Các khái niệm cơ bản trong Unity3D............................................................. 35

4.2.1. Kho tài nguyên (Assets) ................................................................................. 35
4.2.2. Cảnh (Scene) .................................................................................................. 36
4.2.3. Đối tượng (Game Objects) ............................................................................. 38
4.2.4. Thành phần (Component)............................................................................... 39
4.2.5. Đoạn mã (Script) ............................................................................................ 40
4.2.6. Prefab ............................................................................................................. 41
4.3.

Quy trình xây dựng môi trường ảo trong nghiên cứu .................................... 42

4.3.1. Thiế t kế mô hình 3D....................................................................................... 43
4.3.2. Điạ hiǹ h, cây cố i............................................................................................. 52
4.3.3. Bầ u trời, ánh sáng ........................................................................................... 54
4.3.4. Bố trí và sắ p xế p môi trường ảo ..................................................................... 56

4.3.5. Âm thanh ........................................................................................................ 57
4.3.6. Chuyể n cảnh ................................................................................................... 59
4.4.

Thiế t kế VR cho nghiên cứu .......................................................................... 59

4.4.1. Thiế t kế góc nhìn cho ứng du ̣ng VR .............................................................. 59
4.4.2. Thiế t kế các chức năng của hai tay cầ m của ứng du ̣ng VR ........................... 61
4.5.

Kế t luâ ̣n .......................................................................................................... 63

CHƯƠNG 5. SẢN PHẨM NGHIÊN CỨU VÀ KIỂM ĐỊNH TÍNH HIỆU
QUẢ CỦA SẢN PHẨM .......................................................................................... 65
5.1. Sản phẩm nghiên cứu: “Ứng du ̣ng Thực tế ảo trong đào tạo ATLĐ khi làm
việc trên cao” ............................................................................................................. 65
5.1.1. Thứ tự trình chiếu các Cảnh (Scene) trong sản phẩm nghiên cứu ................. 65
5.1.2. Phân tích chi tiế t 12 trải nghiê ̣m TNLĐ của nghiên cứu ............................... 71
5.2.

Kiểm định tính hiệu quả của sản phẩm nghiên cứu ....................................... 82

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

3

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

5.2.1. Kiể m tra mă ̣t bằ ng chung về kiế n thức an toàn giữa các đố i tươ ̣ng khảo sát 82
5.2.2. Kiể m đinh
̣ tiń h hiệu quả của viê ̣c ứng du ̣ng Thực tế ảo trong đào ta ̣o an toàn
lao đô ̣ng khi làm viê ̣c trên cao .................................................................................. 85
5.2.3. Kế t quả phản hồ i trải nghiệm cá nhân của Nhóm 1 – đươ ̣c trải nghiê ̣m VR . 88
Kế t luâ ̣n .......................................................................................................... 92
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI .....................................................
93
̣
5.3.
6.1.

Kế t luâ ̣n .......................................................................................................... 93

6.2.

Kiế n nghi ........................................................................................................
93
̣

PHỤ LỤC ................................................................................................................. 96
Phu ̣ lu ̣c 1. Tổ ng hơ ̣p từng Cảnh thuô ̣c 12 trải nghiê ̣m TNLĐ trong ứng dựng VR của
nghiên cứu ................................................................................................................. 96
Phu ̣ lu ̣c 2. Tổ ng hơ ̣p các mố i nguy hiể m trong môi trường ảo để kiể m đinh
̣ tiń h hiê ̣u

quả của ứng du ̣ng VR ................................................................................................ 98
Phu ̣ lu ̣c 3. Bảng khảo sát “Nhâ ̣n đinh
̣ nguy cơ tai na ̣n lao đô ̣ng có thể xảy ra qua hình
ảnh” ......................................................................................................................... 103
Phu ̣ lu ̣c 4. Bài giảng “Đào ta ̣o an toàn lao đô ̣ng khi làm viê ̣c trên cao................... 112

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

4

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Cấu hình máy yêu cầu cho một hệ thống VR ...........................................19
Bảng 2.2. Tổ ng hơ ̣p các nghiên cứu/ sản phẩm ở nước ngoài về Thực tế ảo trong đào
ta ̣o an toàn .................................................................................................................22
Bảng 3.1. Phiế u phản hồ i trải nghiê ̣m cá nhân..........................................................30
Bảng 4.1. Tổ ng hơ ̣p 12 trải nghiê ̣m TNLĐ trong ứng dựng VR của nghiên cứu .....34
Bảng 5.1. Bảng kết quả thu được từ các đối tượng được khảo sát để xác đinh
̣ mă ̣t
bằ ng chung về kiế n thức an toàn ...............................................................................83
Bảng 5.2. Bảng kết quả thu được từ 2 nhóm đươ ̣c khảo sát .....................................84
Bảng 5.3. Bảng kết quả thu được sau khi tính tốn ..................................................84

Bảng 5.4. Bảng kết quả các thành phần của đại lượng kiểm định Chi-square .........84
Bảng 5.5. Kết quả thu được từ các đối tượng được khảo sát để kiể m đinh
̣ tiń h hiê ̣u
quả của sản phẩ m nghiên cứu ...................................................................................86
Bảng 5.6. Bảng kết quả thu được từ 2 nhóm đươ ̣c khảo sát .....................................87
Bảng 5.7. Bảng kết quả thu được sau khi tính toán ..................................................87
Bảng 5.8. Bảng kết quả các thành phần của đại lượng kiểm định Chi-square .........88
Bảng 5.9. Bảng Thố ng kê mô tả kế t quả phản hồ i trải nghiê ̣m cá nhân của Nhóm 1
...................................................................................................................................88
Bảng 5.10. Bảng tổ ng hơ ̣p Biể u đồ thanh kế t quả phản hồ i trải nghiê ̣m cá nhân của
Nhóm 1 ......................................................................................................................90

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

5

DANH MỤC HÌ NH
Hin
̀ h 2.1. Thiế t bi ̣Sensorama ...................................................................................15
Hin
̀ h 2.2. Thiế t bi ̣The Sword of Damocles (Nguồn: ) ...15

Hin
̀ h 2.3. Thiế t bi ̣Virtual Boy..................................................................................16
Hin
̀ h 2.4. Thiế t bi ̣Gear VR (Nguồn: ......................16
Hin
̀ h 2.5. HTC Vive (Nguồn: .......................................17
Hin
̀ h 2.6. Các thành phầ n chính của mô ̣t hê ̣ thố ng VR ............................................17
Hin
̀ h

2.7.

Khơng

gian

trải

nghiệm

của

HTC

Vive

(Nguồn:

) .......................................................................................20

Hin
̀ h

2.8.

Mơi

trường

ảo

qua

góc

nhìn

của

HTC

Vive

(Nguồn:

.............................................21
Hin
̀ h 2.9. Hình ảnh mơ phỏng công nhân xây dựng của công ty ForgeFX (Nguồn:
...................................................................................................23
Hin

̀ h 2.10. Hình ảnh mơ phỏng việc thi cơng đảm bảo an tồn của cơng ty EON
REALITY (Nguồn: ...................................................23
Hin
̀ h 2.11. Hình ảnh chụp từ một tình huống rủi ro điện giật trong phần mềm .......24
Safety-in-a-box của công ty Texas Mutual (Nguồn: .........24
Hin
̀ h 2.12. Hình ảnh chụp từ một tình huống xảy ra cháy và hướng dẫn sử dụng bình
chữa

cháy

của

cơng

ty

eLearning

Studios

(Nguồn:

https://www.e-

learningstudios.com/) ................................................................................................24
Hin
̀ h 3.1. Sơ đờ quy trình thực hiện nghiên cứu ......................................................26
Hin
̀ h 3.2. Sơ đồ quy trình thực hiện khảo sát ...........................................................27

Hình 4.1. Kho tài nguyên của Dự án ........................................................................36
Hin
̀ h 4.2. Mô ̣t Cảnh đang đươ ̣c thiế t kế trong Dự án ...............................................36
Hin
̀ h 4.3 Các Cảnh đươ ̣c lưu trữ trong Kho tài ngun của Dự án ..........................37
Hình 4.4. Ch̃i các Cảnh của Dự án .......................................................................38
Hình 4.5. Chèn Đớ i tươ ̣ng vào Dự án chỉ đơn giản là kéo và thả ............................39
Hình 4.6. Các Thành phần trong mô ̣t Đối tượng trong nghiên cứu .........................39
Hình 4.7. Mơ ̣t Đớ i tươ ̣ng sử du ̣ng Đoạn mã–Chuyể n cảnh trong nghiên cứu .........40
Hình 4.8. Lập trình Đoạn mã bằng C# trên Microsoft Visual Studio 2017 .............41
Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

6

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Hình 4.9. Sử du ̣ng Prefab khi quản lý Đố i tươ ̣ng sẽ dễ dàng hơn ............................42
Hình 4.10. Sơ đờ cấ u thành của mơi trường ảo trong nghiên cứu............................42
Hình 4.11. Sơ đồ quy trình ta ̣o hin
̀ h và chuyể n đơ ̣ng cho các nhân vâ ̣t 3D .............43
Hình 4.12. Sơ đồ quy trình ta ̣o hình nhân vâ ̣t 3D trong phầ n mề m Fuse CC ..........43
Hình 4.13. Sơ đồ quy trình gán hàng đô ̣ng cho nhân vâ ̣t 3D trên trang Mixamo ....44
Hình 4.14. Trang chủ Mixamo cung cấ p các hành đô ̣ng cho nhân vâ ̣t 3D ..............45

Hình 4.15. Câ ̣p nhâ ̣t mơ hình nhân vâ ̣t đã ta ̣o vào Mixamo để lựa cho ̣n hành đơ ̣ng
...................................................................................................................................45
Hình 4.16. Lựa cho ̣n đinh
̣ da ̣ng phù hơ ̣p để sử du ̣ng trong Unity3D .......................46
Hình 4.17. Mơ hình nhân vâ ̣t ta ̣o từ Fuse CC-Mixamo đươ ̣c mở trong Unity3D ....46
Hình 4.18. Mă ̣t bằ ng công trường và mă ̣t bằ ng cơng trình tham khảo ....................48
Hình 4.19. Mă ̣t bằ ng công trường và công trình đươ ̣c mô phỏng trong Blender .....48
Hình 4.20. Mă ̣t bằ ng cơng trường và công trin
̀ h đươ ̣c bố trí và chèn Thành phầ n
Material trong Unity3D .............................................................................................49
Hin
̀ h 4.21. Mô hình hóa giàn giáo, thanh chéo, sàn cơng tác và cầu thang trong
Blender ......................................................................................................................49
Hin
̀ h 4.22. Mơ hình hóa nón bảo hộ lao động trong Blender ...................................50
Hin
̀ h 4.23. Mô hình hóa dây chống sốc cho dây đeo an tồn trong Blender ...........50
Hin
̀ h 4.24. Các file mô hình FBX sau khi đươ ̣c bố trí và chèn Thành phầ n Meterial
trong Unity3D ...........................................................................................................51
Hin
̀ h 4.25. Asset Store trong Unity3D cung cấ p các mô hình công trình miễn phí .51
Hin
̀ h 4.26. Mô ̣t ví du ̣ về tài nguyên tính phí trong Asset Store của Unity3D ..........52
Hin
̀ h 4.27. Các mô hình công trin
̀ h miễn phí đươ ̣c tải về và chèn vào dự án trong
Unity3D để sử du ̣ng trong nghiên cứu ......................................................................52
Hin
̀ h 4.28. Cách ta ̣o Đố i tươ ̣ng Điạ hin

̀ h trong phầ n mề m Unity3D .......................53
Hin
̀ h 4.29. Cách thêm Chấ t liê ̣u Điạ hiǹ h trong phầ n mề m Unity3D ......................53
Hin
̀ h 4.30. Bề mă ̣t điạ hình đươ ̣c thay đổ i trong nghiên cứu ...................................54
Hin
̀ h 4.31. Cây đươ ̣c thêm vào Điạ hiǹ h trong Cảnh của Dự án .............................54
Hin
̀ h 4.32. Bầ u trời đươ ̣c sử du ̣ng trong Dự án ........................................................55
Hin
̀ h 4.33. Cách ta ̣o Ánh sáng trong Unity3D .........................................................56
Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

7

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Hin
̀ h 4.34. Công trường trước và sau khi có Ánh sáng trong Dự án .......................56
Hin
̀ h 4.35. Môi trường ảo đươ ̣c mô hin
̀ h hóa trong nghiên cứu ..............................57
Hin

̀ h 4.36. Cách ta ̣o đố i tươ ̣ng Âm thanh vào trong Dự án .....................................57
Hin
̀ h 4.37. Cách chèn đố i tươ ̣ng Âm thanh vào trong Dự án ...................................58
Hin
̀ h 4.38. Thư mu ̣c Âm thanh của Kho tài nguyên đươ ̣c sử du ̣ng trong Dự án .....58
Hin
̀ h 4.39. Tải và sử du ̣ng VRTK miễn phí từ Asset Store của Unity3D ................60
Hin
̀ h 4.40. Thiế t kế góc nhiǹ Thực tế ảo bằ ng cách tài nguyên của VRTK ............61
Hin
̀ h 4.41. Minh ho ̣a các nút chức năng của tay cầ m HTC Vive trong ứng du ̣ng VR
...................................................................................................................................62
Hin
̀ h 4.42. Minh ho ̣a viê ̣c sử du ̣ng Nút-Laser trong ứng du ̣ng VR ..........................62
Hin
̀ h 4.43. Minh ho ̣a viê ̣c sử du ̣ng Nút-Đi trong ứng du ̣ng VR ...............................63
Hin
̀ h 4.44. Minh ho ̣a viê ̣c sử du ̣ng Nút-Menu trong ứng du ̣ng VR ..........................63
Hin
̀ h 5.1. Sơ đồ quy trình chuyể n Cảnh trong ứng du ̣ng VR ...................................65
Hin
̀ h 5.2. Minh ho ̣a trải nghiê ̣m TNLĐ-Ngã cao từ giàn giáo của nghiên cứu .......66
Hin
̀ h 5.3. Minh ho ̣a quan cảnh bên trong của Container trong nghiên cứu .............66
Hin
̀ h 5.4. Minh ho ̣a Màn hiǹ h-Camera và Bảng trắ ng trong Container...................67
Hin
̀ h 5.5. Minh ho ̣a Camera ta ̣i vi ̣trí xảy ra TNLĐ ngã cao từ rìa ca ̣nh trố ng có vâ ̣t
tư chấ t cao trong nghiên cứu .....................................................................................67
Hin

̀ h 5.6. Minh ho ̣a vi ̣trí Chuyể n cảnh trong Container ..........................................68
Hin
̀ h 5.7. Minh ho ̣a người sử du ̣ng tương tác để thực hiê ̣n viê ̣c Chuyể n cảnh ........68
Hin
̀ h 5.8. Minh ho ̣a tương tác với hai tay cầ m để thực hiê ̣n viê ̣c lựa cho ̣n .............69
Hin
̀ h 5.9. Quy trình đánh giá – “Hiê ̣n trường-Lựa cho ̣n biê ̣n pháp an toàn” ...........70
Hin
̀ h 5.10. Biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 1 trong nghiên cứu ..........................71
Hin
̀ h 5.11. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 2 trong nghiên cứu ...................72
Hin
̀ h 5.12. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 3 trong nghiên cứu ...................73
Hình 5.13. Biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 4 trong nghiên cứu ..........................74
Hin
̀ h 5.14. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 5 trong nghiên cứu ...................75
Hin
̀ h 5.15. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 6 trong nghiên cứu ...................76
Hin
̀ h 5.16. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 7 trong nghiên cứu ...................77
Hin
̀ h 5.17. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 8 trong nghiên cứu ...................78
Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

8

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Hin
̀ h 5.18. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 9 trong nghiên cứu ...................79
Hin
̀ h 5.19. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 10 trong nghiên cứu .................80
Hin
̀ h 5.20. Các biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 11 trong nghiên cứu .................81
Hin
̀ h 5.21. Biê ̣n pháp an toàn của trải nghiê ̣m 12 trong nghiên cứu ........................82
Hin
̀ h 5.22. Tính hiê ̣u quả của sản phẩ m nghiên cứu ................................................92

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

9

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

DANH MỤC VIẾT TẮT

ATLĐ

: An toàn lao động

TNLĐ

: Tai nạn lao động

TP. HCM : Thành phố Hồ Chí Minh
VR

: Virtual Reality

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1.

10

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Giới thiệu chung
Nền kinh tế Việt Nam đang trên đà hội nhập và phát triển với bạn bè thế giới. Trong
bối cảnh đó, vai trị của ngành xây dựng lại càng được chú trọng hơn bởi lẽ tầm quan
trọng của cơ sở hạ tầng trong việc thu hút các đối tác chiến lược đầu tư là vô cùng to
lớn. Tuy nhiên, trong vài năm trở lại đây, thật không q khó để tìm ra những bài báo
phản ánh các tai nạn do thiếu tuân thủ an toàn lao động trong q trình thi cơng các
cơng trình xây dựng. Theo số liệu thống kê của Bộ Lao động – Thương binh và Xã
hội về tình hình tai nạn lao động trong năm 2016, trên địa bàn cả nước xảy ra 7.981
vụ tai nạn lao động làm 8.251 người bị nạn. Trong đó, phân tích từ 202 biên bản điều
tra tai nạn lao động chết người nhận được: nguyên nhân tai nạn do người sử dụng lao
động chiếm 42,1% và nguyên nhân do người lao động chiếm 17,3%; các tai nạn phổ
biến và chiếm tỉ lệ cao là té cao; điện giật; vật rơi, đổ sập.
Cụ thể, trên trang báo điện tử của Bộ xây dựng, một bài viết đăng ngày 23/08/2016
có nêu: tại một cơng trình xây nhà ở cao tầng tại đường Nguyễn Công Trứ (TP. Vĩnh
Yên), nhiều thợ xây trên độ cao 20-30 mét nhưng không trang bị dây bảo hiểm an
tồn và bên dưới khơng được bố trí lưới chắn bảo hộ. Khi được hỏi nguyên nhân vì
sao khơng mang dụng cụ bảo hộ lao động, cơng nhân Nguyễn Duy Hưng chủ quản
nói: “Đội nón, mang găng tay gây vướng víu trong q trình làm việc nên hầu như
mọi người ở đây đều khơng thích mang, chỉ cần mình cẩn thận một chút là khơng
sao”. Hay theo trang báo điện tử Cơng an TP. Hồ Chí Minh, ngày 11/05/2017, tại tòa
nhà Diamond Plaza, đường Lê Duẩn (TP. Hồ Chí Minh), trong lúc đang đứng trên
giàn giáo để làm việc, một nam công nhân trượt chân té xuống đất bị thương nặng,
theo các hình ảnh hiện trường khơng khó để xác nhận người cơng nhân thiếu các thiếu
bị bảo hộ lao động và biện pháp thi công không an tồn.
Những tai nạn thực tế đã xảy ra chính là hồi chuông cảnh báo về ý thức chấp hành
các quy định về an tồn lao động của mỗi cơng nhân xây dựng nói riêng và ban quản
lý xây dựng nói chung.
Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

11

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

1.2. Vấn đề nghiên cứu
Điều đáng quan ngại chính là khơng những người sử dụng lao động khơng chú trọng
đến an tồn của người lao động, mà bản thân người lao động lại càng không ý thức
được tầm quan trọng của các công cụ bảo hộ lao động trước những nguy cơ tai nạn
đáng tiếc có thể xảy ra.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các sai sót của người lao động là nguyên nhân chính
của các tai nạn lao động và điều này có thể được giảm thiểu nhờ các chương trình đào
tạo an tồn lao động. Chính vì thế, việc đề xuất ra một phương pháp đào tạo hiệu quả
cho những người làm việc trong ngành xây dựng nói chung và sinh viên ngành xây
dựng của Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM nói riêng sẽ giúp họ thay đổi nhận
thức về an tồn lao động và hình thành thói quen sử dụng công cụ bảo hộ lao động
trong khi làm việc. Hơn thế nữa, phương pháp này còn giúp người học biết cách
phòng ngừa và ngăn chặn tai nạn lao động xảy ra.
Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc ứng dụng Thực tế ảo trong việc trải nghiệm các
tai nạn lao động khi làm việc trên cao (như té cao; vật rơi; đổ sập) bên cạnh các
phương pháp đào tạo an tồn lao động thơng thường. Đồng thời, việc ứng dụng Thực
tế ảo còn cung cấp thêm sự lựa chọn các biện pháp an toàn nhằm khắc phục các tình
huống mất an tồn trong mơi trường ảo. Từ đó, hình thành cho người lao động thói
quen tư duy và làm việc an toàn khi làm việc trên cao tại các công trường xây dựng.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu

 Tạo ra một môi trường ảo mô phỏng tương đối đầy đủ cảnh quan và tình huống tai
nạn có thể xảy ra khi làm việc trên cao của công trường xây dựng.
 Đề xuất việc ứng dụng Thực tế ảo – Virtual Reality (VR) nhằm đem đến sự trải
nghiệm các tình huống tai nạn lao động và khắc phục các tình huống mất an tồn
trong cơng trường ảo khi làm việc trên cao.
 Khẳng định tính hiệu quả của việc ứng dụng Thực tế ảo – Virtual Reality (VR)
trong đào tạo an toàn lao động khi làm việc trên cao bên cạnh việc đào tạo bằng
các phương pháp thông thường.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

12

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

1.4. Phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng Thực tế ảo – Virtual Reality (VR) trong việc đào
tạo an toàn lao động khi làm việc trên cao cho ngành xây dựng tại TP. Hồ Chí
Minh.
 Đối tượng khảo sát: Sinh viên chuyên ngành Dân dụng và Công nghiệp của Khoa
Kỹ thuật Xây dựng trường Đại học Bách Khoa TP. HCM.
 Thời gian nghiên cứu: từ tháng 02/2017 đến tháng 12/2017.
1.5. Đóng góp dự kiến của nghiên cứu

Về mặt học thuật
 Nghiên cứu này xem xét và tổng hợp các chủ đề đào tạo nhằm huấn luyện an toàn
lao động khi làm việc trên cao trong ngành xây dựng.
 Đưa ra một sự tiếp cận mới trong việc đào tạo an toàn lao động bằng cách ứng
dụng Thực tế ảo (VR) trong việc trải nghiệm và khắc phục các tình huống tai nạn
lao động cho ngành xây dựng khi làm việc trên cao.
 Đánh giá tính hiệu quả và khả thi của việc ứng dụng Thực tế ảo – Virtual Reality
(VR) trong đào tạo an toàn lao động khi làm việc trên cao bên cạnh việc đào tạo
bằng các phương pháp thông thường.
 Nhận định giới hạn của nghiên cứu và các đề xuất cho các nghiên cứu tương tự
trong tương lai.
Về mặt thực tiễn
 Nghiên cứu này cung cấp một phương tiện trực quan nhằm giúp những người làm
việc trong ngành xây dựng có thể cảm nhận và trải nghiệm nhiều nhất về tai nạn
lao động.
 Cải thiện, nâng cao ý thức phịng ngừa, cảnh giác và khắc phục tình trạng mất an
tồn khi làm việc trên cao ở cơng trường xây dựng.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 2.

13

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

TỔNG QUAN

2.1. Các khái niệm và lý thuyết được sử dụng trong nghiên cứu
2.1.1. Tai nạn lao động
Theo Luật an toàn, vệ sinh lao động số 84/2015/QH13 ban hành ngày 25/06/2015 của
Quốc Hội Nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, Tai nạn lao động (TNLĐ) là
tai nạn gây tổn thương cho bất kỳ bộ phận, chức năng nào của cơ thể hoặc gây tử
vong cho người lao động, xảy ra trong quá trình lao động, gắn liền với việc thực hiện
cơng việc, nhiệm vụ lao động.
2.1.2. An tồn lao động
Theo Luật an toàn, vệ sinh lao động số 84/2015/QH13 ban hành ngày 25/06/2015 của
Quốc Hội Nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, An toàn lao động (ATLĐ) là
giải pháp phòng, chống tác động của các yếu tố nguy hiểm nhằm bảo đảm không xảy
ra thương tật, tử vong đối với con người trong quá trình lao động.
2.1.3. Chương trình huấn luyện
Theo Thơng tư 27/2013/TT-BLĐTBXH quy định về cơng tác huấn luyện an toàn lao
động, vệ sinh lao động do Bộ trưởng Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội Nước
Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam ban hành, Chương trình huấn luyện là quy
định về kết cấu nội dung, số lượng, thời lượng các phần huấn luyện, tỷ lệ thời gian
giữa lý thuyết và thực hành, bảo đảm mục tiêu cho từng công việc được huấn luyện.
Chương trình huấn luyện được xây dựng phù hợp với từng nhóm đối tượng huấn
luyện trên cơ sở quy định của pháp luật; phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia
về an toàn lao động, vệ sinh lao động; phù hợp với điều kiện thực tiễn ở cơ sở.
Kết cấu chương trình huấn luyện bao gồm phần nội dung huấn luyện chung và phần
nội dung huấn luyện theo đặc thù riêng; trong đó phần huấn luyện theo đặc thù riêng
do Tổ chức hoạt động dịch vụ huấn luyện và cơ sở tổ chức huấn luyện tự quyết định
trên cơ sở phân tích, đánh giá những đặc điểm riêng phù hợp với ngành, nghề và điều

kiện lao động thực tế ở cơ sở.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

14

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

2.2. Thực tế ảo – Virtual Reality (VR)
Thực tế ảo – Virtual Reality (VR) là một cơng nghệ có sử dụng máy tính, phần mềm
và phần cứng ngoại vi để tạo ra một môi trường ảo cho con người sử dụng. Môi
trường ảo – Immersive Virtual Environments (IVE) được tạo ra để một người có thể
hịa nhập vào đó bằng cách dùng các giác quan của chính họ.
Bên cạnh đó, IVE cịn có thể làm giảm hoặc loại bỏ các nhận thức của người dùng về
môi trường thực tế. Một IVE thường sẽ có các tính năng sau: bao quanh người dùng,
che khuất tín hiệu từ mơi trường thực tế và tăng cảm giác “hiện diện” trong IVE; cung
cấp các hình ảnh ba chiều sinh động; theo dõi vị trí và cập nhật các bối cảnh ảo cho
phù hợp với hành động của người dùng; cho phép người dùng có thể kiểm sốt các
đối tượng trong IVE (Bailenson và đồng tác giả, 2008).
2.2.1. Sơ lược lich
̣ sử hình thành và phát triển của Thực tế ảo
Công nghê ̣ thực tế ảo (VR) đã xuấ t hiê ̣n từ trước những năm 1950 và phát triể n ma ̣nh
trong những năm gầ n đây nhờ vào sự phát triể n của các sản phẩ m phầ n mề m và phầ n

cứng. Năm 1938, nhà viế t kich
̣ Antonin Artaud đã mô tả bản chấ t huyề n ảo và giả
tưởng của con người và vâ ̣t thể trong cuố n sách “Le Théâtre et son double”; cuố n
sách đươ ̣c dich
̣ sang tiế ng Anh vào năm 1958 dưới tên go ̣i “The Theater and its
Double” và đươ ̣c xem là tài liê ̣u xuấ t bản đầ u tiên trên thế giới sử du ̣ng thuâ ̣t ngữ
“Virtual Reality” (Tuan Le Duc, 2017).
Theo Adam D. Thierer, J. C. (2017), mô ̣t trong những sản phẩ m thực tế ảo đầ u tiên
trên thế giới đươ ̣c phát minh bởi Morton Heilig (Hoa Kỳ) vào năm 1962 là thiế t bi ̣
mô phỏng Sensorama.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

15

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Hin
̀ h 2.1. Thiế t bi ̣Sensorama
(Nguồn: )
Vào năm 1968, Ivan Sutherland, với sự trợ giúp của sinh viên Bob Sproull, đã tạo ra
hệ thống hiển thị – Head-mounted display (HMD) đầu tiên mang tên “The Sword of
Damocles”, nhằ m sử dụng trong các ứng dụng mô phỏng nhập vai và HMD cho người

sử dụng rấ t nặng nên phải đươ ̣c treo lơ lửng từ trần nhà.

Hin
Sword of Damocles (Nguồn: )
̣
̀ h 2.2. Thiế t bi The
Được phát hành vào năm 1995 bởi Nintendo, Virtual Boy được đưa ra thị trường như
là thiế t bi ̣ điều khiển đầu tiên có khả năng hiển thị đồ họa 3D. Các trò chơi sử dụng
hiệu ứng Parallax để tạo ra ảo giác về chiều sâu. Doanh số bán hàng không đạt được
mục tiêu nên vào đầu năm 1996, Nintendo ngừng phân phối và phát triển trị chơi.
Virtual Boy đươ ̣c các nhà phê bình đánh giá là một thất bại thương mại do màn hình

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

16

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

đơn sắc, giá thành cao, hiệu ứng 3D không gây ấn tượng, các tác động xấu đế n sức
khoẻ và chất lượng trò chơi thấp.

Hin
̀ h 2.3. Thiế t bi ̣Virtual Boy

(Nguồn: />Từ năm 2010 trở la ̣i đây, sự xuấ t hiê ̣n của các dòng máy như Gear VR, Google
Cardboard, Oculus Rift, PlayStation VR và HTC Vive,… đã đẩ y ma ̣nh viê ̣c sử du ̣ng
phổ biế n Thực tế ảo (VR) trong nhiề u liñ h vực trên thế giới cũng như ta ̣i Viê ̣t Nam.
Công nghệ ngày càng phát triển với tốc độ nhanh chóng đã tạo điều kiện cho mọi lứa
tuổi được tiếp cận dễ dàng hơn với các thiết bị này.

Hin
̀ h 2.4. Thiế t bi ̣Gear VR (Nguồn: />
Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

17

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

Hin
̀ h 2.5. HTC Vive (Nguồn: />2.2.2. Các thành phầ n cơ bản của hê ̣ thố ng Thực tế ảo
Mô ̣t hê ̣ thố ng VR bao gồ m 05 thành phầ n: phầ n mề m, phầ n cứng, ma ̣ng liên kế t,
người dùng và các ứng du ̣ng. Trong đó, 03 thành phầ n chin
́ h và quan tro ̣ng nhấ t là
phầ n mề m, phầ n cứng và các ứng du ̣ng.

Hin
̀ h 2.6. Các thành phầ n chiń h của mô ̣t hê ̣ thố ng VR

2.2.2.1. Phầ n mề m
Phần mềm luôn là mô ̣t phầ n không thể thiế u đối với bất cứ một hệ thống máy tính
hiện đại nào và VR cũng khơng ngoa ̣i lê ̣. Nhà phát triển có thể sử dụng bất cứ ngơn
ngữ lập trình hay phần mềm đồ họa nào để mơ hình hóa (modelling) và mơ phỏng

Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696


LUẬN VĂN THẠC SĨ

18

GVHD: TS. LÊ HOÀI LONG

(simulation) các đối tượng của VR. Ví dụ như OpenGL, C++, Java, C#,... hay
WorldToolKit, PeopleShop,...
Phần mềm của bất kỳ hê ̣ thố ng VR nào cũng phải bảo đảm 02 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 mơ hình 3D (thiết kế nhờ các phần mềm CAD khác
như ANSYS, AutoCAD, 3D Studio,...). Sau đó, phần mềm VR phải có khả năng mơ
phỏng động học, động lực học, và mô phỏng ứng xử của đối tượng (Wikipedia).
2.2.2.2. Phầ n cứng
Một hệ thống VR có thể chia ra thành 02 mảng: VR tương tác phải sử dụng máy tính
PC hỗ trợ và VR di động phải kết hợp với điện thoại thông minh.
Phần cứng của một hệ thống VR tương tác 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) nhằm 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,
HDM,...) để quan sát 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,...
Trên đây là phần cứng cho một hệ thống VR có thể giúp người sử dụng tương tác
trong mơi trường ảo, tiêu biểu là các dịng máy Oculus Rift, PlayStation VR và HTC
Vive. Bên cạnh việc sử dụng một cặp kính điện tử (Headset) có trang bị màn hình
HMD để người sử dụng quan sát được cảnh vật và mơi trường ảo, thì hệ thống này
cịn trang bị thêm hai bộ điều khiển (Controller) với nhiều nút chức năng để có thể
thao tác với các vật thể trong mơi trường ảo.
Bên cạnh đó, một hệ thống VR di động bao gồm một bộ kính điện tử mang trên đầu
(headset) kết hợp với điện thoại thông minh (Smartphone). Nội dung phát trên điện
thoại thông minh như ứng dụng hoặc phim ảnh sẽ được truyền tải theo dạng 3D đến
Ngành: Quản Lý Xây Dựng
Khóa: 2015 đơ ̣t 2

HVTH : LÊ THANH TÂN
MSHV : 1570696