Tìm hiểu và xây dựng kết hợp giữa thực tế tăng cường và thông tin GPS nhằm nâng cao hiệu suất hiển thị trực quan

Augmented Reality (AR) là một chuyên ngành nghiên cứu của khoa học máy tính, cho phép tích hợp các thông tin ảo vào trong thế giới thực làm cho người dùng có thể cảm nhận thông tin đó như được hiện hữu trong môi trường xung quanh. Hiện nay, công nghệ này bước đầu được áp dụng vào các lĩnh vực chuyên ngành như: cơ khí, y khoa, giáo dục, du lịch, giải trí… Ở Việt Nam, tuy công nghệ này chưa được biết đến và ứng dụng nhiều nhưng cùng với đà phát triển của nó trên thế giới, AR hứa hẹn sẽ là một công nghệ chủ đạo trên các thiết bị di động trong một tương lai không xa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu và xây dựng kết hợp giữa thực tế tăng cường và thông tin GPS nhằm nâng cao hiệu suất hiển thị trực quan Năm học 2011 - 2012 TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG KẾT HỢP GIỮA THỰC TẾ TĂNG CƯỜNG VÀ THÔNG TIN GPS NHẰM NÂNG CAO HIỆU SUẤT HIỂN THỊ TRỰC QUAN Ngô Văn Ngọc, Nguyễn Phi Khanh (SV năm 4 Khoa Công nghệ thông tin) GVHD: TS Ngô Quốc Việt 1. Giới thiệu về công nghệ thực tế tăng cường Augmented Reality (AR) là một chuyên ngành nghiên cứu của khoa học máy tính, cho phép tích hợp các thông tin ảo vào trong thế giới thực làm cho người dùng có thể cảm nhận thông tin đó như được hiện hữu trong môi trường xung quanh. Hiện nay, công nghệ này bước đầu được áp dụng vào các lĩnh vực chuyên ngành như: cơ khí, y khoa, giáo dục, du lịch, giải trí… Công nghệ này thường được biết đến với các ứng dụng dẫn đường thế hệ mới, giúp người dùng tương tác trực tiếp với môi trường xung quanh trên các thiết bị di động. Nhưng AR không chỉ có thế, công nghệ thực tế tăng cường này mở ra một chân trời mới cho ngành công nghệ thông tin thế giới. Ở tầm cao hơn, công nghệ này còn có thể nhận diện được những cử chỉ trên khuôn mặt rồi từ đó đưa ra cách ứng xử cho phù hợp, toả mùi hương để xoa dịu hay phân tích giọng nói để biết cảm xúc của họ. Nghe có vẻ giống truyện khoa học viễn tưởng, nhưng mục đích của AR là làm cho cuộc sống của chúng ta thật nhất đến mức có thể. Ở Việt Nam, tuy công nghệ này chưa được biết đến và ứng dụng nhiều nhưng cùng với đà phát triển của nó trên thế giới, AR hứa hẹn sẽ là một công nghệ chủ đạo trên các thiết bị di động trong một tương lai không xa. 2. Lịch sử phát triển của thực tế tăng cường Trong phần này, nhóm xin tóm lược lại quá trình phát triển của công nghệ thực tế tăng cường qua các mốc thời gian quan trọng Năm 1968, nhà khoa học Ivan Sutherland chế tạo ra hệ thống thực tế tăng cường đầu tiên được biết dưới cái tên Head-Mounted-Display (HMD), đây cũng được coi là thiết bị “thực tại ảo” đầu tiên Năm 1982 đánh dấu sự phát triển công nghệ thông tin trong lĩnh vực phần cứng khi chiếc máy tính xách tay đầu tiên được sản xuất, đó là máy tính “the Grid Compass 1100”. Bước tiến này mở ra một tương lai mới cho các lĩnh vực công nghệ nói chung 121 Kỉ yếu Hội nghị sinh viên NCKH và công nghệ thực tế tăng cường nói riêng. Cột mốc đánh dấu kỷ nguyên phát triển các thiết bị công nghệ ngày càng nhỏ ngọn và mạnh mẽ hơn. Năm 1992, hai nhà nghiên cúu Tom Caudell và David Mizell đưa ra cụm từ “Augmented Reality” làm tên cho công nghệ còn non trẻ này. Khái niệm Hình 2. Chiếc máy tính “Augmented Reality – thực tế tăng cường” ra đời từ xách tay đầu tiên đây, được mọi người thừa nhận và trở nên phổ biến trong các tài liệu nghiên cứu về nó sau này. Cũng trong nằm 1992, “người khổng lồ” về phần cứng là IBM kết hợp với hãng công nghệ Bellsouth giới thiệu chiếc điện thoại thông minh (smartphone) đầu tiên tại hội chợ công nghệ COMDEX. Đây là một cột mốc đánh dấu bước tiến cho việc nghiên cứu công nghệ thực tế tăng cường, mở ra một hướng phát triển mới và hy vọng phổ biến công nghệ này vào cuộc sống. Cho đến bây giờ thời đại smartphone đang bùng Hình 3. Chiếc điện thoại nổ thì hy vọng đang dần trở thành hiện thực. thông minh đầu tiên Năm 1993, nhà nghiên cứu Loomis và nhóm nghiên cứu của mình đã phát triển một phiên bản mẫu (prototype) hệ thống định vị từ xa, bước đầu thu thập các thông tin được cung cấp bởi hệ thống định vị toàn cầu và ảo hóa các thông tin và hiện thị chúng. Cột mốc này mở ra một hướng khác trong công nghệ thực tế tăng cường, và cho đến hôm nay chúng ta có thể thấy qua các ứng dụng tìm đường đi đang rất phổ biến trên thế giới. Năm 1996, Jun Rekimoto đưa ra sáng kiến về “tem đánh dấu – 2D matrix marker”, thực chất những con tem này là một ma trận hình ảnh nhị phân 2 chiều. Trong thời gian này, thì một hệ thống sử dụng những con “tem đánh dấu” như thế cũng được giới thiệu, hệ thống cho phép máy quay có thể theo vết (tracking) các con tem theo nguyên lí 6 hướng tự do (six degree of freedom) trong không gian. Một cột mốc rất quan trọng, công nghệ nhận diện cảnh Hình 4. “Tem đánh dựa trên “tem đánh dấu” là công nghệ chủ đạo trong hướng dấu” điển hình nghiên cứu thực tế tăng cường cho đến ngày nay. Năm 1997, Steve Feiner và nhóm nghiên cứu của ông giới thiệu thiết bị “the Touring Machine”, đây được xem là hệ thống thực tế tăng cường trên thiết bị di động đầu tiên. Cũng trong thời gian này, Philippe Kahn phát minh ra máy quay dành cho điện thoại, chiếc điện thoại di động giờ đây không chỉ có thể chụp hình mà còn có thể quay 122 Năm học 2011 - 2012 phim. Giờ đây các ứng dụng của thực tế tăng cường không còn gói gọn trên các thiết bị cồng kềnh nữa mà có thể phát triển trên các điện thoại di động nhỏ gọn hơn và mức độ phổ cập tốt hơn. Năm 1999 là cột mốc rất quan trong khi H. Kato và M. Billinghurst giới thiệu bộ công cụ ARToolkit để phát triển ứng dụng thực tế tăng cường. Bộ ARToolkit này ra đời, mở ra thời kì mới, các ứng dụng được phát triển tốt hơn, nhiều hơn, chất lượng ngày một tăng. Những bộ công cụ sau này hầu hết đều phát triển lên từ ...