ĐỒ án tìm HIỂU ARCore và xây DỰNG ỨNG DỤNG MINH họa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

BÁO CÁO ĐỒ ÁN 2

TÌM HIỂU ARCore VÀ XÂY DỰNG
ỨNG DỤNG MINH HỌA
Version 1.15

LỚP: SE122.L11.PMCL
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Thầy HUỲNH TUẤN ANH
NHĨM THỰC HIỆN: Nhóm CH
Họ tên sinh viên: Phạm Duy Cường
17520309 (CQ)
Nguyễn Ngọc Hiển 17520460 (CLC)

1


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, nhóm tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành đến tập thể quý Thầy
Cô Trường Đại học Công nghệ thông tin – Đại học Quốc gia TP.HCM và quý Thầy
Cô khoa Công nghệ phần mềm đã giúp cho em có những kiến thức cơ bản làm nền
tảng để thực hiện đề tài này.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn và lòng biết ơn sâu sắc nhất tới Thầy Huỳnh
Tuấn Anh. Thầy đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, sửa chữa và đóng góp nhiều ý
kiến giúp em hoàn thành tốt và đúng hạn báo cáo mơn học của mình.
Trong thời gian một học kỳ thực hiện đề tài, em đã vận dụng những kiến thức
nền tảng đã tích lũy đồng thời kết hợp với việc học hỏi và nghiên cứu những kiến
thức mới. Từ đó, em vận dụng tối đa những gì đã thu thập được để hoàn thành một
báo cáo đồ án tốt nhất. Tuy nhiên, trong q trình thực hiện, em khơng tránh khỏi

những thiếu sót. Chính vì vậy, em rất mong nhận được những sự góp ý từ phía các
Thầy Cơ nhằm hoàn thiện những kiến thức mà em đã học tập và là hành trang để
em thực hiện tiếp các đề tài khác trong tương lai.
Xin chân thành cảm ơn các quý Thầy Cô !

Sinh viên thực hiện
Phạm Duy Cường
Nguyễn Ngọc Hiển

2


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................

3


A.
I.

Tìm hiểu về ARCore

Tổng quan về ARCore

1. Nguồn gốc của ARCore
Nói một cách đơn giản, AR là sự kết hợp của dữ liệu kỹ thuật số và đầu vào
giác quan của con người trong thế giới thực thời gian thực dường như được
gắn (đăng ký) với không gian vật lý. AR thường được kết hợp với tăng cường
thị giác, trong đó đồ họa máy tính kết hợp với hình ảnh thế giới thực tế. Sử
dụng thiết bị di động, chẳng hạn như điện thoại thơng minh hoặc máy tính
bảng, AR kết hợp đồ họa với video. Chúng tôi gọi đây là video xem qua cầm
tay.
ARCore là một bộ công cụ phát triển phần mềm do Google phát triển,
cho phép xâu dựng các ứng dụng thực tế tăng cường.

ARCore sử dụng 3 cơng nghệ chính để tích hợp nội dung ảo với thế
giới thực thông qua camera điện thoại của bạn.
 Theo dõi chuyển động cho phép điện thoại hiểu và theo dõi vị trí
của nó so với thế giới.
 Hiểu biết về môi trường xung quanh cho phép điện thoại di động
phát hiện kích thước và vị trí của các bề mặt phẳng nằm ngang ,
chẳng hạn như mặt đất , mặt bàn ,vv
 Ước tính ánh sáng cho phép điện thoại ước tính điều kiện ánh
sáng hiện tại của môi trường.
2. Thiết bị hỗ trợ
ARCore được thiết kế để hoạt động trên nhiều loại điện thoại Android
đủ điều kiện chạy Android 7.0 trở lên .
ARCore hỗ trợ các thiết bị sau:


Google Pixel và Pixel XL
4




Samsung Galaxy S8 (SM-G950U, SM-G950N, SM-G950FD, SMG950FD, SM-G950W, SM-G950U1)

3. ARCore hoạt động như thế nào ?
Về cơ bản ARCore đang làm hai việc : theo dõi vị trí của thiết bị di
động khi nó di chuyển và xây dựng hiểu biết của riêng nó về thế giới
thực .
Cơng nghệ theo dõi chuyển động của ARCore sử dụng camera của điện thoại
để xác định các điểm thú vị, được gọi là các tính năng và theo dõi cách các
điểm đó di chuyển theo thời gian. Với sự kết hợp giữa chuyển động của

những điểm này và số đọc từ cảm biến quán tính của điện thoại, ARCore xác
định cả vị trí và hướng của điện thoại khi nó di chuyển trong khơng gian.
Ngồi việc xác định các điểm chính, ARCore có thể phát hiện các bề mặt
phẳng, như bàn hoặc sàn nhà và cũng có thể ước tính ánh sáng trung bình ở
khu vực xung quanh nó. Những khả năng này kết hợp với nhau để cho phép
ARCore xây dựng sự hiểu biết của riêng mình về thế giới xung quanh.
Sự hiểu biết của ARCore về thế giới thực cho phép bạn đặt các đối tượng, chú
thích hoặc thơng tin khác theo cách tích hợp hồn tồn với thế giới thực. Bạn
có thể đặt một chú mèo con đang ngủ trưa trên góc bàn cà phê hoặc chú thích
một bức tranh với thông tin tiểu sử về nghệ sĩ. Theo dõi chuyển động có
nghĩa là bạn có thể di chuyển xung quanh và xem những vật thể này từ mọi
góc độ, và ngay cả khi bạn quay lại và rời khỏi phịng, khi bạn quay lại, chú
mèo con hoặc chú thích sẽ ở ngay nơi bạn để nó.
4. Các khái niệm cơ bản
a) Theo dõi chuyển động
Khi điện thoại của bạn di chuyển khắp thế giới, ARCore sử dụng một
quy trình được gọi là bản địa hóa và ánh xạ đồng thời , hoặc SLAM, để
hiểu vị trí của điện thoại so với thế giới xung quanh. ARCore phát hiện
các đặc điểm khác biệt trực quan trong hình ảnh camera đã chụp được
gọi là điểm đặc trưng và sử dụng các điểm này để tính tốn sự thay đổi
về vị trí của nó. Thơng tin hình ảnh được kết hợp với các phép đo quán
tính từ IMU của thiết bị để ước tính tư thế (vị trí và hướng) của máy
ảnh so với thế giới theo thời gian.
5


Bằng cách căn chỉnh tư thế của máy ảnh ảo hiển thị nội dung 3D của
bạn với tư thế của máy ảnh của thiết bị do ARCore cung cấp, các nhà
phát triển có thể hiển thị nội dung ảo từ góc nhìn chính xác. Hình ảnh ảo
được hiển thị có thể được phủ lên trên hình ảnh thu được từ máy ảnh

của thiết bị, làm cho nó có vẻ như thể nội dung ảo là một phần của thế
giới thực.
b) Hiểu biết về môi trường
ARCore không ngừng nâng cao hiểu biết về môi trường thế giới thực
bằng cách phát hiện các điểm đặc trưng và mặt phẳng.
ARCore tìm kiếm các cụm điểm đặc trưng dường như nằm trên các bề
mặt ngang hoặc dọc chung, như bảng hoặc tường và cung cấp các bề
mặt này cho ứng dụng của bạn dưới dạng mặt phẳng . ARCore cũng có
thể xác định ranh giới của từng mặt phẳng và cung cấp thông tin đó cho
ứng dụng của bạn. Bạn có thể sử dụng thông tin này để đặt các đối
tượng ảo nằm yên trên bề mặt phẳng.
Vì ARCore sử dụng các điểm đặc trưng để phát hiện mặt phẳng, các bề
mặt phẳng không có vân, chẳng hạn như bức tường trắng, có thể khơng
được phát hiện đúng cách.
c) Hiểu biết sâu sắc
ARCore có thể tạo bản đồ độ sâu, hình ảnh chứa dữ liệu về khoảng cách
giữa các bề mặt từ một điểm nhất định, sử dụng máy ảnh RGB chính từ
một thiết bị được hỗ trợ . Bạn có thể sử dụng thông tin do bản đồ độ sâu
cung cấp để mang lại trải nghiệm người dùng chân thực và nhập vai,
chẳng hạn như làm cho các vật thể ảo va chạm chính xác với các bề mặt
quan sát hoặc làm cho chúng xuất hiện phía trước hoặc phía sau các vật
thể trong thế giới thực.
d) Ước tính ánh sáng
ARCore có thể phát hiện thông tin về ánh sáng của môi trường và cung
cấp cho bạn cường độ trung bình và hiệu chỉnh màu sắc của một hình
ảnh camera nhất định. Thơng tin này cho phép bạn chiếu sáng các vật
thể ảo của mình trong cùng điều kiện với mơi trường xung quanh chúng,
làm tăng cảm giác chân thực.
e) Tương tác người dùng
6

ARCore sử dụng thử nghiệm lần truy cập để lấy một tọa độ (x, y) tương
ứng với màn hình của điện thoại (được cung cấp bằng cách nhấn hoặc
bất kỳ tương tác nào khác mà bạn muốn ứng dụng của mình hỗ trợ) và
chiếu tia vào chế độ xem thế giới của máy ảnh, trả lại bất kỳ mặt phẳng
nào hoặc đặc điểm của các điểm mà tia giao nhau, cùng với vị trí của
giao điểm đó trong khơng gian thế giới. Điều này cho phép người dùng
chọn hoặc tương tác với các đối tượng trong môi trường.
f) Điểm định hướng
Các điểm định hướng cho phép bạn đặt các đối tượng ảo trên các bề mặt
có góc cạnh. Khi bạn thực hiện kiểm tra lượt truy cập trả về một điểm
đặc trưng, ARCore sẽ xem xét các điểm đặc trưng gần đó và sử dụng
các điểm đó để ước tính góc của bề mặt tại điểm đặc trưng đã
cho. ARCore sau đó sẽ trả lại một tư thế có tính đến góc độ đó.
Vì ARCore sử dụng các cụm điểm đặc trưng để phát hiện góc của bề
mặt, các bề mặt khơng có vân, chẳng hạn như bức tường trắng, có thể
khơng được phát hiện đúng cách.
g) Điểm neo và có thể theo dõi
Tư thế có thể thay đổi khi ARCore cải thiện sự hiểu biết về vị trí của
chính nó và mơi trường của nó. Khi bạn muốn đặt một đối tượng ảo, bạn
cần xác định một điểm neo để đảm bảo rằng ARCore theo dõi vị trí của
đối tượng theo thời gian. Thông thường, bạn tạo một neo dựa trên tư thế
được trả lại bởi một bài kiểm tra lượt truy cập, như được mô tả
trong tương tác người dùng .
Thực tế là các tư thế có thể thay đổi có nghĩa là ARCore có thể cập nhật
vị trí của các đối tượng mơi trường như mặt phẳng và các điểm đặc
trưng theo thời gian. Máy bay và điểm là một loại đối tượng đặc biệt
được gọi là có thể theo dõi . Giống như tên cho thấy, đây là những đối
tượng mà ARCore sẽ theo dõi theo thời gian. Bạn có thể neo các đối

tượng ảo vào các đối tượng có thể theo dõi cụ thể để đảm bảo rằng mối
quan hệ giữa đối tượng ảo của bạn và đối tượng có thể theo dõi vẫn ổn
định ngay cả khi thiết bị di chuyển xung quanh. Điều này có nghĩa là
nếu bạn đặt một bức tượng Android ảo trên bàn làm việc của mình, nếu
ARCore sau đó điều chỉnh tư thế của máy bay được liên kết với bàn làm
việc, bức tượng Android sẽ vẫn xuất hiện ở trên đầu bảng.
h) Hình ảnh tăng cường
7


Hình ảnh tăng cường là một tính năng cho phép bạn xây dựng các ứng
dụng AR có thể phản hồi các hình ảnh 2D cụ thể như bao bì sản phẩm
hoặc áp phích phim. Người dùng có thể kích hoạt trải nghiệm AR khi họ
hướng máy ảnh của điện thoại vào các hình ảnh cụ thể - ví dụ: họ có thể
hướng máy ảnh của điện thoại vào áp phích phim và để một nhân vật
bật ra và tạo cảnh.
ARCore cũng theo dõi các hình ảnh chuyển động, chẳng hạn như bảng
quảng cáo bên hơng xe bt đang di chuyển.
Hình ảnh có thể được biên dịch ngoại tuyến để tạo cơ sở dữ liệu hình
ảnh hoặc từng hình ảnh có thể được thêm vào trong thời gian thực từ
thiết bị. Sau khi đăng ký, ARCore sẽ phát hiện những hình ảnh này,
ranhgiới của hình ảnh và trả lại tư thế tương ứng.

8


5. Môi trường phát triển
ARCore cung cấp SDK cho nhiều môi trường phát triển phổ biến nhất. Các
SDK này cung cấp các API gốc cho tất cả các tính năng AR cần thiết như theo dõi
chuyển động, hiểu biết về mơi trường và ước tính ánh sáng. Với những khả năng

này, bạn có thể tạo trải nghiệm AR hồn tồn mới hoặc nâng cao các ứng dụng hiện
có bằng các tính năng AR.

6. Thiết lập mơi trường phát triển trên Android


Cài đặt Android Studio phiên bản 2.3 trở lên với nền tảng Android SDK
7.0 (cấp độ API 24) trở lên.



Bạn sẽ cần một thiết bị Android được hỗ trợ .



Bạn sẽ cần phải nhận được ARCore SDK cho Android Studio. Bạn có thể:
o Tải xuống bản xem trước SDK cho Android Studio và trích xuất nó.
o

Hoặc sao chép từ git clone />
9


Trong Android Studio, mở dự án mẫu HelloAR trong Folder>/samples/java_arcore_hello_ar.
Dự án mẫu đã xây dựng phụ thuộc vào một số phiên bản phần mềm nhất định,
chẳng hạn như Gradle và Android SDK. Nếu các yêu cầu phụ thuộc được yêu
cầu không được cài đặt, Android Studio sẽ yêu cầu bạn cho phép tải xuống và
cài đặt chúng trên máy của bạn.


Bạn phải sử dụng một thiết bị vật lý được hỗ trợ. ARCore không hỗ trợ
các thiết bị ảo như Android Emulator. Để chuẩn bị thiết bị của bạn:



Bật tùy chọn nhà phát triển



Cho phép gỡ lỗi USB



Tải về Dịch vụ ARCore , sau đó cài đặt nó bằng lệnh adb sau :
Adb install -r -d arcore-preview.apk

10


11


12


7. So sánh ARCore và ARKit
Trước tiên hãy hiểu những điều cơ bản về ARKit. ARKit là một khuôn khổ để
xây dựng thực tế tăng cường cho iOS, nhằm mục đích đưa nội dung ảo vào các
cảnh trong thế giới thực một cách chính xác và chân thực. Khung ARKit cung

cấp hai công nghệ AR, một là thực tế tăng cường dựa trên cảnh 3D (SceneKit)
và công nghệ kia là thực tế tăng cường dựa trên cảnh 2D (SpriktKit). Cốt lõi
của ARKit là cung cấp hỗ trợ cho một số chức năng chính cơ bản, bao gồm
theo dõi chuyển động, phát hiện mức độ và dự đoán ánh sáng xung quanh.





Theo dõi chuyển động: thiết bị di động cung cấp một bộ đồng xử lý
chuyển động chuyên dụng. Chức năng này sử dụng VIO (Visual Inertial
Odometry) để ước tính vị trí và chuyển động ba chiều của thiết bị dựa
trên dữ liệu được ống kính chụp.
Phát hiện mặt phẳng ngang: mặt phẳng nằm ngang có thể được xác định
và đối tượng ảo có thể được đặt chính xác trong cảnh vật lý thực.
Dự đốn ánh sáng xung quanh: Bóng và hiệu ứng ánh sáng thực tế được
điều chỉnh cho phù hợp với các đối tượng ảo.

Hình ảnh sau đây là sự so sánh các ví dụ demo chính thức trong hai khuôn
khổ. Bên trái là iPhone 7 và bên phải là Samsung S8. Các mặt phẳng được xác
định và các đối tượng được thêm vào. Sau khi xoay, các điểm đặc trưng sẽ
thay đổi đáng kể và sau đó định vị lại
Điểm giống và khác nhau




Cảm nhận ánh sáng: Cả ARKit và ARCore đều có thể ước tính đơn
giản về ánh sáng xung quanh. ARKit cung cấp cho nhà phát triển
các tùy chọn về cường độ và nhiệt độ màu, trong khi ARCore cung

cấp các giá trị cường độ điểm ảnh đơn (API Android Studio) và
Shader (API Unity).
Tạo và định vị hình ảnh: ARCore và ARKit đều sử dụng hình ảnh
đám mây điểm rời rạc. Trình theo dõi sẽ xác định trước xem có
hình ảnh được tải sẵn hay khơng. Nếu khơng, mơ hình mới sẽ được
tùy chỉnh và phạm vi 3D dưới góc nhìn của máy ảnh sẽ thu được.
Khi bạn di chuyển thiết bị, máy ảnh sẽ chụp một hình ảnh mới và
tải nó vào mơ hình 3D mới được tạo, liên tục thêm nội dung.
ARKit sử dụng "cửa sổ trượt" khi xây dựng bản đồ. Chỉ dữ liệu
thời gian và khoảng cách mới nhất sẽ được lưu vào bản đồ. Dữ liệu
cũ sẽ tự động bị bỏ qua. ARCore sẽ quản lý và duy trì dữ liệu và
13






bản đồ lớn hơn, đồng thời nội dung đã lưu sẽ Lâu dài và ổn định
hơn.
Bố cục thị trường: ARKit chỉ hỗ trợ các thiết bị có bộ vi xử lý A9
trở lên, tương ứng với các mẫu iPhone 6s trở lên. Tính đồng bộ cao
của hệ thống điện thoại di động cũng đã đặt nền móng cho thiết bị
khổng lồ của Apple. Hiện tại, phiên bản ARCore xem trước chỉ
dành cho một số ít mẫu máy và Hệ thống, cùng với các nhà sản
xuất OEM hoạt động độc lập, vẫn còn tụt hậu về mức độ phổ biến
trong ngắn hạn
Phát triển sản phẩm: ARKit đã được phát hành trước vài tháng. Đã
có nhiều ứng dụng thực tế cho thấy trí tưởng tượng khơng giới hạn
của các nhà phát triển. Việc phát hành gần đây của ARCore vẫn

yêu cầu các nhà phát triển mở mang đầu óc, nhưng Tango trước
đây đã là 2-3 Các công cụ phát triển và hỗ trợ kỹ thuật đã được tích
lũy trong năm, điều này sẽ mang lại sự chuyển đổi tốt và trợ giúp
cho các nhà phát triển đã cam kết với AR trong một thời gian dài.

So sánh, các chức năng cốt lõi của ARCore và ARKit là tương tự nhau.
Trong bản demo, hiệu suất theo dõi của ARCore trên các thiết bị được
hỗ trợ rất gần với khả năng nhận dạng của ARKit. ARCore có một số
lợi thế trong việc xây dựng và di dời bản đồ, cịn ARKit có lợi thế trong
tích hợp và theo dõi. Một số lợi thế kỹ thuật, mỗi loại có một vị trí trên
thị trường, sự lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào sở thích cá nhân của nhà
phát triển.

14


15


8. Sự khác biệt giữa VR và AR
Một lời giải thích chính thức hơn:




Thực tế ảo: Sử dụng máy tính để tạo khơng gian ảo, sử dụng kính thực
tế ảo có thể khiến người dùng hồn tồn chìm đắm trong môi trường
hỗn hợp ảo, sử dụng nguyên lý thị giác hai mắt, thế giới ảo trong kính là
3D lập thể, khơng thể nhìn thấy. Mơi trường thực tế.
Thực tế tăng cường: Nó có thể tích hợp thơng tin ảo (vật thể, hình ảnh,

video, âm thanh, v.v.) vào mơi trường thực, làm phong phú thế giới thực
và xây dựng một thế giới ảo tưởng toàn diện hơn.

Đối với người dùng mới làm quen, lời giải thích trực quan và có cơ sở nhất là



VR khơng cần mở máy ảnh, chỉ có cảnh ảo, khơng có cảnh thực trước
mặt bạn
AR cần bật máy ảnh, có cả cảnh ảo và cảnh thực.

Phương pháp tiếp cận theo hai hướng của Google đã đầu tư rất nhiều nguồn
lực vào cả hai lĩnh vực




Về VR, Siege Hammer là Cardboard và Daydream. Giải pháp trước là
giải pháp VR cấp trải nghiệm, là lựa chọn đầu tiên cho các thiết bị VR
cấp thấp và không đắt; giải pháp sau là giải pháp VR cấp người tiêu
dùng cung cấp Bộ điều khiển thiết bị điều khiển từ xa cầm tay để cải
thiện hiệu quả hiển thị , Tối ưu hóa độ trễ. Nhiều nhà phát triển ứng
dụng đã tạo ra một loạt các tác phẩm tuyệt vời trên nền tảng Daydream,
và một số lượng lớn các tác phẩm điện ảnh và truyền hình cũng như các
buổi hịa nhạc trực tiếp đã được sản xuất ở định dạng VR. Phiên bản
Daydream 2.0 ra mắt gần đây đề xuất Xem trước tức thì. Việc phát triển
trên nền tảng Unity cho phép điện thoại di động và máy tính kết hợp với
nhau để nâng cao hiệu quả phát triển.
Về AR, lực lượng chính là Dự án Tango và ARCore. Trước đây sử dụng
giải pháp kết hợp phần mềm và phần cứng có cấu hình cao để cung cấp

các dịch vụ như nhận thức mơi trường và theo dõi vị trí. Nó được sử
dụng trong định vị trong nhà, mơ hình ba chiều, người máy và các lĩnh
vực khác và được áp dụng cho các thiết bị di động. Sản phẩm rất hạn
chế;
16




Sau này là giải pháp thực tế tăng cường mới ra mắt gần đây cho IMU
(Đơn vị đo lường quán tính) một mắt trên thiết bị di động, cố gắng xây
dựng một nền tảng AR với số lượng người dùng lớn nhất. Nó vẫn đang
trong giai đoạn xem trước và chủ yếu chống lại Apple ARKit.

9. AR dành cho thiết bị di động cầm tay
Sử dụng thiết bị di động cầm tay, chẳng hạn như điện thoại thông minh hoặc
máy tính bảng, thực tế tăng cường sử dụng máy ảnh của thiết bị để quay video
thế giới thực và kết hợp nó với các đối tượng ảo. Như minh họa trong hình ảnh
sau, chạy ứng dụng AR trên thiết bị di động, bạn chỉ cần hướng máy ảnh của
nó vào mục tiêu trong thế giới thực và ứng dụng sẽ nhận ra mục tiêu và hiển
thị đồ họa máy tính 3D được đăng ký cho vị trí và hướng của mục tiêu. Đây là
thực tế tăng cường xem qua video trên thiết bị di động cầm tay:

Chúng tôi sử dụng các từ cầm tay và di động vì chúng tơi đang sử dụng thiết bị
di động cầm tay. Chúng tôi sử dụng video xem qua vì chúng tơi đang sử dụng
máy ảnh của thiết bị để ghi lại thực tế, điều này sẽ được kết hợp với đồ họa
máy tính. Hình ảnh video AR được hiển thị trên mặt phẳng của thiết bị màn.
Thiết bị di động có các tính năng quan trọng đối với AR, bao gồm các tính
năng sau: Khơng bị buộc và chạy bằng pin Màn hình cảm ứng màn hình phẳng
đầu vào màn hình cảm ứng Camera phía sau CPU (bộ xử lý chính), GPU (bộ

xử lý đồ họa) và bộ nhớ Cảm biến chuyển động, cụ thể là gia tốc kế để phát
hiện chuyển động thẳng và con quay hồi chuyển cho chuyển động quay GPS
và / hoặc các cảm biến vị trí khác để định vị địa lý và dữ liệu không dây và /
hoặc Wi-Fi kết nối với internet Hãy trò chuyện về từng cái này. Trước hết,
thiết bị di động là ... di động .... Vâng, tôi biết bạn nhận được rằng. Khơng có
dây. Nhưng điều này thực sự có nghĩa là giống như bạn, các thiết bị di động có
17


thể tự do đi lang thang trong thế giới thực. Chúng không được kết nối với PC
hoặc bảng điều khiển khác. Điều này là tự nhiên đối với AR bởi vì trải nghiệm
AR diễn ra trong thế giới thực, trong khi di chuyển trong thực tế thế giới.
10. Kính mắt quang học AR
Trái ngược với điện thoại di động cầm tay, các thiết bị AR được đeo như kính
mắt hoặc kính che mặt tương lai, chẳng hạn như như Microsoft HoloLens và
Metavision Meta, có thể được gọi là khả năng nhìn xun quang học kính mắt
thiết bị thực tế tăng cường, hay đơn giản là kính thơng minh. Như minh họa
sau hình ảnh, họ khơng sử dụng video để chụp và kết xuất thế giới thực. Thay
vào đó, bạn nhìn trực tiếp qua tấm che và đồ họa máy tính được kết hợp
quang học với cảnh:

Các công nghệ hiển thị được sử dụng để triển khai AR nhìn xuyên qua quang
học khác nhau giữa các nhà cung cấp nhà cung cấp, nhưng các nguyên tắc
tương tự. Chiếc kính mà bạn nhìn xun qua khi đeo thiết bị khơng phải là vật
liệu thấu kính cơ bản có thể được bác sĩ đo thị lực của bạn chỉ định. Nó sử
dụng một thấu kính kết hợp giống như một bộ tách chùm tia, với bề mặt góc
cạnh chuyển hướng chiếu hình ảnh đến từ một bên đối với mắt của bạn. Màn
hình nhìn xuyên thấu quang học sẽ kết hợp ánh sáng từ thế giới thực với ánh
sáng ảo các đối tượng. Do đó, đồ họa sáng hơn có thể nhìn thấy và hiệu quả
hơn; các vùng tối hơn có thể bị mất. Các điểm ảnh màu đen trong suốt. Vì

những lý do tương tự, những thiết bị này không hoạt động tốt trong mơi
trường sáng. Bạn khơng cần một căn phịng quá tối nhưng ánh sáng mờ sẽ hiệu
quả hơn. Chúng ta có thể gọi những màn hình này là ống nhịm. Bạn nhìn qua
tấm che bằng cả hai mắt. Giống Tai nghe VR, sẽ có hai chế độ xem riêng biệt
được tạo ra, một chế độ xem dành cho mỗi mắt thị sai và nâng cao nhận thức
về 3D. Ngoài đời, mắt mỗi người thấy hơi khác nhìn ở phía trước, bù đắp bởi
18


khoảng cách giữa hai đồng tử mắt của bạn. Tăng cường đồ họa máy tính cũng
phải được vẽ riêng cho từng mắt với độ lệch tương tự quan điểm. Một trong
những thiết bị như vậy là Microsoft HoloLens, một thiết bị di động độc lập;
Metavision Meta 2 có thể được kết nối với PC bằng tài nguyên xử lý của nó.
Tai nghe AR có thể đeo được đi kèm với phần cứng, nhưng chúng phải có
hình thức nhẹ và tiện dụng để chúng có thể được mặc thoải mái khi bạn di
chuyển xung quanh. Tai nghe thường bao gồm những điều sau: Ống kính
quang học, với một trường nhìn cụ thể Máy ảnh hướng về phía trước Cảm biến
độ sâu để theo dõi vị trí và nhận dạng bàn tay
11. AR dựa trên mục tiêu
Hình ảnh sau đây minh họa một AR dựa trên mục tiêu truyền thống hơn. Máy
ảnh thiết bị chụp một khung video. Phần mềm phân tích khung hình để tìm
kiếm mục tiêu quen thuộc, chẳng hạn như một điểm đánh dấu được lập trình
trước, sử dụng một kỹ thuật gọi là phép đo quang. Như là một phần của phát
hiện mục tiêu, biến dạng của nó (ví dụ, kích thước và độ lệch) được phân tích
để xác định khoảng cách, vị trí và hướng liên quan đến máy ảnh trong khơng
gian ba chiều. Từ đó xác định được tư thế máy ảnh (vị trí và hướng) trong
khơng gian 3D. Những các giá trị sau đó được sử dụng trong tính tốn đồ họa
máy tính để hiển thị các đối tượng ảo. Cuối cùng, đồ họa kết xuất được hợp
nhất với khung video và hiển thị cho người dùng:

Điện thoại iOS và Android thường có tốc độ làm mới là 60Hz. Điều này có
nghĩa là hình ảnh trên màn hình của bạn được cập nhật 60 lần một giây hoặc
1,67 mili giây mỗi khung hình. Rất nhiều việc phải làm vào bản cập nhật
nhanh này. Ngoài ra, nhiều nỗ lực đã được đầu tư vào việc tối ưu hóa phần
mềm để giảm thiểu mọi tính tốn lãng phí, loại bỏ dư thừa và các thủ thuật
khác giúp cải thiện hiệu suất mà không ảnh hưởng tiêu cực đến trải nghiệm
người dùng. Ví dụ: khi mục tiêu có được công nhận, phần mềm sẽ cố gắng
theo dõi và theo dõi một cách đơn giản khi nó xuất hiện để di chuyển từ
19


khung hình tiếp theo thay vì nhận dạng lại mục tiêu từ đầu mỗi lần. Để tương
tác với các đối tượng ảo trên màn hình di động của bạn, yêu cầu xử lý đầu
vào là rất nhiều như bất kỳ ứng dụng hoặc trò chơi di động nào. Như được
minh họa trong hình ảnh sau, ứng dụng phát hiện một lần chạm sự kiện trên
màn hình. Sau đó, nó xác định đối tượng bạn định chạm vào truyền một tia
toán học từ vị trí XY của màn hình vào khơng gian 3D, sử dụng dòng điện
tạo dáng máy ảnh. Nếu tia giao nhau với một đối tượng có thể phát hiện
được, ứng dụng có thể phản hồi khi chạm (đối với ví dụ, di chuyển hoặc sửa
đổi hình dạng). Lần tiếp theo khi khung được cập nhật, những thay đổi này
sẽ được hiển thị trên màn hình:

20


21


22

23


24


25