Luận văn thạc sĩ Quản lý xây dựng: Ứng dụng thực tế ảo - Virtual Reality trong đào tạo an toàn lao động cho ngành xây dựng tại Tp. Hồ Chí Minh

e E Ụ O ar : Áp dụng Thực tế ảo — Virtual Reality để cung cấpmột 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

1 e e

LÌ LÌ LI` —TRONG D A NLAOD

Công trình được hoàn thành tại: Trường Da e 9 h ĐHQG c `

ngành sau khi luận văn được sửa chữa (nêu có).

`eÚ TeeOID TRUO he

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

DAI HOC QUOC GIA TP HCM `ô e u eộ` ủNghĩa ViệTRUONGD eQ `e he Độ 4- w -ea

e E UirANVANTH CSI

Họ tên học viên: i e e MSHV: 1570696Ngày, thang, năm sinh: 16/01/1992 Nơi sinh: TP HCM

Chuyên ngành: Quản Lý Xây Dựng Mã số: 60580302I TEN DE : Ung dụng Thực tế ảo — Virtual Reality trong đào tao an toàn laođộng cho ngành xây dựng tại TP Hồ Chí Minh

e E Ụ O ar : Áp dụng Thực tế ảo — Virtual Reality để cung cấpmột 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 toan nhăm ngăn chặncác tai nạn lao động có thé xay ra

iO ` AMONVới lòng biết on sâu sắc va lời cám ơn chân thành, tôi xin gửi đến quý Thay Cô trườngĐại 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 Thay — TS Lê Hoài Long, Thay đãtoàn tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi một cách nhiệt tình trong suốt quá trình thực hiệnkhóa 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 dànghơn.

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

điêm hoàn thành luận văn với nhiêu khó khăn và sự căng thăng về mặt tinh thân.

Mặc dù tôi luôn cố gang dé hoàn thiện bài luận van này một cách tốt nhất, tuy nhiênvẫn không thé tránh khỏi những sai sót do sự giới han về mặt kiến thức cũng như thờigian, vì vậy rat mong nhận được ý kiến đóng góp và nhận xét từ Quý Thay Cô

Xin chân thành cảm ơn!

TP HCM, ngày 19 tháng 01 năm 2018

Lê Thanh Tân

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

Cùng với su phát triển nhanh chong của ngành xây dựng, các van dé 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 tải liệu giay về các quy địnhcủa pháp luật, các yêu cầu an toan trong từng công tác thi công, các video clip về cáctai nạn đã xảy ra trong quá khứ ) là một phương thức truyền đạt kiến thức khó cóthé thay thé Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp nay là người được dao tạo khócó thé hình dung ra các vẫn dé được dé cập trong bai giảng và ghi nhớ kiến thức lâu

đài.

Nghiên cứu này cung cấp một phương tiện trực quan nhằm giúp những người lamviệc trong ngành xây dựng có thể cảm nhận và trải nghiệm nhiều nhất về tai nạn laođộng thông qua ứng dụng Thực tế ảo — Virtual Reality Từ đó, những người đã trảinghiệm sẽ cải thiện, nâng cao ý thức phòng ngừa, cảnh giác và khắc phục tình trạngmat an toan khi làm việc trên cao ở công trường xây dựng

Nghiên cứu nảy sử dụng phần mềm Unity3D để mô hình hóa công trường xây dựngảo và mô phỏng các tình huồng tai nạn lao động Sản phẩm nghiên cứu: “Ứng dụngThực tế ảo trong dao tạo an toàn lao động khi làm việc trên cao”, bao gồm 12 trảinghiệm tai nạn lao động Các tai nạn lao động sẽ thuộc các công tác liên quan đến

giàn giáo, lan can, san công tác và 5S trong công trường xây dựng Ngoài việc trảinghiệm 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 thuộcngành xây dựng làm quen với công trường ảo, cũng như việc tìm hiểu và phân tíchvề các mô phỏng tai nạn lao động thường gặp khi làm việc trên cao

O

With the rapid development of the construction industry, the issues of labour safetyare increasingly concerned Safety training in the construction industry with a normalmethod (publishing paper documents related to the law, safety requirements in eachconstruction work, video clips about accidents in real life, ) is a method oftransferring knowledge that is difficult to replace However, the disadvantage of thismethod is that the trainee can hardly imagine the problems mentioned in the lectureand remember the knowledge in long-term.

This research provides an intuitive way to help those working in the constructionindustry to experience clearly occupational accidents through Virtual Reality Then,they will improve, develope the awareness of prevention, vigilance and overcomeunsafe conditions when working at height at the construction site.

This study used Unity3D software to model virtual construction sites and simulatelabour accidents situations The research: “Virtual Reality in labour safety trainingwhen working at height”, includes 12 labour accident experiences Labour accidentswill include scaffolding, balustrades, work platforms and 5S in the construction site.In addition to experiencing types of work accidents through Virtual Reality, users areintroduced to safety measures to prevent labour accidents.

In addition, the research is useful in helping students in the construction industry tobecome familiar with the virtual construction site, as well as the understanding andanalysis of common labour accident when working at height.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

i OI CAM DOANTôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá

nhân tôi, 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 côngbố dưới bat cứ hình thức nao từ trước đến nay

Một lần nữa, Tôi xin cam đoan bài khóa luận này là do chính cá nhân tôi trau chuốcthực 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

MỤC LỤC\/18/ 08 00 0 1

9:8 /10/9870 cn 4DANH MỤC HÏNH 5 Ÿ << S558 E9 + v99 929g92Eceessee 5DANH MỤC VIET TẮTT - << S59 ưu ve, 9CHUONG 1 DAT VAN Đ - << G599 9 9E xcưcư xcvcucuugxe 10

2.I.I Tai nạn lao động - 0103001010101 11 1111111111118 1 11 111kg ng v2 132.1.2 An todn 1a0 GON an ằ a a 13

2.1.3 Chương trình huấn 1Uyéte.cc cc ccscscscsesesecscececssssssscscscscsesesecscscacscecssasavavavens 132.2 _ Thực tế ảo — Virtual Reality (VIR) c-kcsctct tt T ng ng re 142.2.1 Sơ lược lich sử hình thành và phát triển của Thực tế ảo 5 se: 142.2.2 Các thành phan cơ bản của hệ thống Thực tẾ ảo - s+s+x+xsverersree 172.2.3 Sơ nét về giao diện của Thực tẾ ảO - - - xxx SE eEeEeErreeerred 20

2.2.4 Ứng dụng của Thực tẾ ảO c5 t2 SE EEEEEEESEEEEEESEEEEEkSkskerrkekrrrred 21

2.3 Các nghiên cứu / sản phẩm tương tự đã được công bồ -. - s s scs: 222.3.1 Các nghiên cứu/ sản phẩm đã được công bố ở nước ngoài s: 222.3.2 Các nghiên cứu/ sản phẩm đã được công bồ trong nước - - ss: 242.4 Kết luận 2.2 2 2 HHHHHHH112112111112111211121.11111 xe 25CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU s<csccsecse 26

3.1 Quy trình nghiÊn CỨU << << c c5 11 13333131111199331 111111111111 kg ng và 26

3.2 Cac phương pháp, công cụ nghiên cứu sử dụng trong nghiên cứu 30

3.2.1 Công cụ lý thUYẾT «sex E1 1111511111111 11111111 greg 303.2.2 Chương trình Ung dụng -c 1110000111111 11 11111 11v ng và 313.3 Kết luận c2 HH H211 re 33CHƯƠNG 4 XÂY DUNG UNG DUNG DAO TAO AN TOAN LAO DONGDỰA TREN THUC TE AO TREN UNITY3D 5- 2 5-55 sessescsesee 344.1 Cac dạng tai nạn lao động thường xay ra khi làm việc trên cao 34

4.2 Cac khái niệm cơ bản trong Unify3 111111 kkksssessessee 354.2.1 Kho tài nguyên (ÁSS€fS) c0 1111111111 900111 1kg vả 35A.2.2 Caml acc nh ae 36

4.2.3 Đối tượng (Game Obj€€fS) - cv E1 11915151 11111 1 11g 1H ng nen greg 384.2.4 Thành phần (CompOn€TIY) - - c6 SE EE#E+E#ESEEE E9 cv re gerreg 39A.2.5 Doan MA 6o 0n ae 40

AS KẾtluận ch Hưng He 63CHUONG 5 SAN PHAM NGHIÊN CUU VA KIEM ĐỊNH TÍNH HIỆUQUA CUA SAN 0 0 / 65

5.1 Sản phẩm nghiên cứu: “Ứng dụng Thực tế ảo trong đào tạo ATLD khi làmVIỆC {YÊT CO ”” - G10 ng và 655.1.1 Thứ tự trình chiếu các Cảnh (Scene) trong sản phâm nghiên cứu 655.1.2 Phân tích chỉ tiết 12 trải nghiệm TNLD của nghiên cứu 5-5- 715.2 Kiểm định tính hiệu quả của sản phẩm nghiên cứu - - - + scss+ssss¿ 82

5.2.1 Kiểm tra mặt bang chung về kiến thức an toàn giữa các đối tượng khảo sát 82

5.2.2 Kiểm định tính hiệu quả của việc ứng dụng Thực tế ảo trong đảo tạo an toàn

lao động khi làm viỆc trÊn CaO c5 2 1332111333131 11 19231 111182111182 te gk 85

5.2.3 Kết qua phan hồi trải nghiệm cá nhân cua Nhóm 1 — được trai nghiệm VR.885.3 KẾt luận c2 HH2 H2121111rre 92CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VA KIÊN NGHỊ, s2-ccese2vcecseeee 93Ó.I KẾtluận c2 2 HH Hee 936.2 Kiến nghị CC tt TT H111 11 1111 ng ng greg 93

PHU ILỤỤC, 5° ©©+®° Set SE+E€EEEEdEEEEdEEEEdEEEEeEEEA99222922302922262ee- 96

Phu lục 1 Tổng hop từng Cảnh thuộc 12 trai nghiệm TNLD trong ứng dựng VR cua

Phụ lục 4 Bai giang “Đào tạo an toàn lao động khi làm việc trên cao 112

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

DANH MỤC BANGBảng 2.1 Cau hình máy yêu cầu cho một hệ thống VR - 2 2s sex: 19Bang 2.2 Tổng hợp các nghiên cứu/ sản phẩm ở nước ngoài về Thực tế ao trong đào

TAO AN TOAD 077 cc ccecceesssccccesssssssscccessssssscccesssssssssccessssessssccessessssscceesessesesececeeeessssssesees 22

Bang 3.1 Phiếu phản hôi trải nghiệm cá nhân - eseeeeesescscecscsceseseseseseeeens 30Bang 4.1 Tổng hợp 12 trai nghiệm TNLD trong ứng dựng VR của nghiên cứu 34Bang 5.1 Bảng kết qua thu được từ các đối tượng được khảo sát để xác định mặtbằng chung về kiến thức an toản -¿- - 6k EšESESESESESESEEEEEEEEESErkrkrererersree 83Bang 5.2 Bảng kết quả thu được từ 2 nhóm được khảo sát - 5-5-5656 5c: 84Bang 5.3 Bảng kết quả thu được sau khi tính toán - 5-5-5 5+ s+E+EsEsEsEererees 84Bảng 5.4 Bảng kết qua các thành phan của đại lượng kiểm định Chi-square 84Bang 5.5 Kết qua thu được từ các đối tượng được khảo sát dé kiểm định tinh hiệuquả của sản phẩm nghiên CUU G6 3S EE9ESEEEkSkEEEEEk SE 1E rrrrvii 86Bang 5.6 Bảng kết qua thu được từ 2 nhóm được khảo sát - 5-5656 s 5c: 87Bang 5.7 Bảng kết quả thu được sau khi tính toán - 5-5 +5 +s+EsesEsEereree 87Bang 5.8 Bảng kết qua các thành phan của dai lượng kiểm định Chi-square 88Bang 5.9 Bang Thống kê mô tả kết qua phan hồi trai nghiệm cá nhân của Nhóm 1

“-< 4 88

Bang 5.10 Bang tong hợp Biéu đồ thanh kết qua phản hồi trai nghiệm cá nhân của

000 5 90

DANH MỤC HÌNHHình 2.1 Thiết bị Sensorama - (co Sa te SE S313 E5518 1815513181151 13 11518155515 2e e2 15Hình 2.2 Thiết bị The Sword of Damocles (Nguồn: https://www.linkedin.com) 15Hình 2.3 Thiết bi Virtual BOy - ch T TT 1g 1111 rờt 16Hình 2.4 Thiết bi Gear VR (Nguon: hftp://www.samsung.eom/vn/) - 16Hình 2.5 HTC Vive (Nguồn: https://Www.vive.cOM/US/) c.ccsceeesesestesesseseseseees 17Hình 2.6 Các thành phan chính của một hệ thống VIR - 2s +s+x+££s£scxz 17Hình 2.7 Không gian trải nghệm của HTC Vive (Nguồn:

http://Www.techradar.cOmM) - 5 2 2111013011101 11 11111111111 18005 00223 551111 khe 20

Hình 2.8 Môi trường ảo qua góc nhìn của HTC Vive (Nguồn:

https://www youtube.com/watch? v=qYfNZAL XY GC) -ccSsssssesss 21

Hình 2.9 Hình ảnh mô phỏng công nhân xây dựng của công ty ForgeFX (Nguồn:

in5/2r0y34.30.1490)72000707072Ẽ7Ẽ757e -.- -“ a 23Hình 2.10 Hình anh mô phỏng việc thi công đảm bảo an toàn của công ty EON

REALITY (Nguồn: hftps://www.eonreality.COIM/) 5-5 -sccscscsEsrrkrkererrered 23Hình 2.11 Hình ảnh chụp từ một tình huống rủi ro điện giật trong phần mềm 24Safety-in-a-box của công ty Texas Mutual (Nguồn: hftp://txsafetybox.eom/) 24Hình 2.12 Hình ảnh chụp từ một tình huống xảy ra cháy và hướng dẫn sử dụng bìnhchữa cháy của công ty eLearning Studios (Nguồn: hftps://www.e-

21801011431019019).ã590072020702727275757 dd 4 24

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình thực hiện nghiên cứu ¿2-5 2 + +E+e+k+x+zsrereced 26Hình 3.2 Sơ đồ quy trình thực hiện khảo sát 5-5-5 + E+E+E+E‡E+E+EzEeEererees 27

Hình 4.1 Kho tai nguyên của Dự äï 5 - 2 225 S2 32231 22 ve sxeerreeree 36

Hình 4.2 Một Cảnh đang được thiết kế trong Dự án 5-5 5+5 se£ererscee 36

Hình 4.3 Các Canh được lưu trữ trong Kho tai nguyên của Dự ăn - 37

Hình 4.4 Chuỗi các Cảnh của Dự ãn c2 St S3 E 113118 5115153111 1E te reereeeo 38

Hình 4.5 Chèn Đối tượng vào Dự án chỉ đơn giản là kéo và thả 39Hình 4.6 Các Thanh phan trong một Đối tượng trong nghiên cứu - 39Hình 4.7 Một Đối tượng sử dụng Đoạn ma—Chuyén cảnh trong nghiên cứu 40Hình 4.8 Lập trình Doan mã bằng C# trên Microsoft Visual Studio 2017 AlNgành: Quan Ly Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

Hình 4.9 Sử dụng Prefab khi quan lý Đối tượng sé dé dang hơn -: 42Hình 4.10 Sơ đồ cau thành của môi trường ảo trong nghiên cứu -. 5s: 42Hình 4.11 Sơ đồ quy trình tạo hình và chuyển động cho các nhân vật 3D 43Hình 4.12 Sơ đồ quy trình tạo hình nhân vật 3D trong phan mềm Fuse CC 43Hình 4.13 Sơ đỗ quy trình gan hàng động cho nhân vật 3D trên trang Mixamo 44Hình 4.14 Trang chủ Mixamo cung cấp các hành động cho nhân vật 3D 45Hình 4.15 Cập nhật mô hình nhân vật đã tạo vào Mixamo để lựa chọn hành động

“-< 4 45

Hình 4.16 Lựa chọn định dạng phù hop dé sử dụng trong Unity3D 46

Hình 4.17 Mô hình nhân vật tạo từ Fuse CC-Mixamo được mo trong Unity3D 46

Hình 4.18 Mặt bằng công trường và mặt bằng công trình tham khảo 48Hình 4.19 Mặt bằng công trường và công trình được mô phỏng trong Blender 48Hình 4.20 Mặt bằng công trường va công trình được bố trí và chẻn Thanh phan

\/Pirät18ix0:15000i1i 6790210707577 49

Hình 4.21 Mô hình hóa giàn giáo, thanh chéo, san công tác và cầu thang trong

Blender 0000ẼẺẼ77e .4 49

Hình 4.22 Mô hình hóa nón bảo hộ lao động trong Blender - 50

Hình 4.23 Mô hình hóa dây chống sốc cho dây đeo an toàn trong Blender 50Hình 4.24 Các file mô hình FBX sau khi được bồ trí và chèn Thanh phan Meterial

trong Unit y3D oo +3 Ô 51

Hình 4.25 Asset Store trong Unity3D cung cấp các mô hình công trình miễn phi.51Hình 4.26 Một vi dụ về tài nguyên tính phí trong Asset Store của Unity3D 52Hình 4.27 Cac mô hình công trình miễn phi được tải về và chẻn vào dự án trongUnity3D để sử dụng trong nghiên CỨU - - + SE SESEEEESEEESEEkrkekekerrererkred 52Hình 4.28 Cách tạo Đối tượng Địa hình trong phan mềm Unity3D 53Hình 4.29 Cách thêm Chất liệu Địa hình trong phần mềm Unity3D 53Hình 4.30 Bề mặt địa hình được thay đổi trong nghiên cứu - c5 5+: 54

Hình 4.31 Cây được thêm vào Địa hình trong Canh của Dự aản 54

Hình 4.32 Bau trời được sử dụng trong Dự án cccxsx cv grererreree 55Hình 4.33 Cách tạo Ánh sáng trong Unity3 lD -.c 6-5 Sex vEvEckeEereekerereexee 56

Hinh 4.34.Hinh 4.35.Hinh 4.36.Hinh 4.37.Hinh 4.38.Hinh 4.39.Hinh 4.40.Hinh 4.41.

Công trường trước và sau khi có Anh sáng trong Dự án 56

Môi trường ao được mô hình hóa trong nghiên cứu - 57

Cách tạo đối tượng Âm thanh vảo trong Dự án - - -cccscsxssd 57Cách chèn đối tượng Am thanh vào trong Dự án - 5-5 ccssss¿ 58Thư mục Âm thanh của Kho tài nguyên được sử dụng trong Dự an 58

Tải và sử dụng VRTK miễn phí từ Asset Store của Unity3D 60

Thiết kế góc nhìn Thực tế ao bang cách tai nguyên của VRTK 61

Minh hoa các nút chức năng của tay cam HTC Vive trong ứng dung VR“-< 4 62

Hình 4.42 Minh họa việc sử dụng Nut-Laser trong ứng dụng VR 62

Hình 4.43 Minh họa việc sử dụng Nut-Di trong ứng dụng VĂR 63

Hình 4.44 Minh họa việc sử dụng Nut-Menu trong ứng dụng VR 63

Hình 5.1 So đồ quy trình chuyển Cảnh trong ứng dụng VĂR -5- 555552 65Hình 5.2 Minh họa trai nghiệm TNLĐ-Wgã cao từ giàn giáo cua nghiên cwu 66

Hình 5.3 Minh hoa quan cảnh bên trong cua Container trong nghiên cứu 66

Hình 5.4 Minh hoa Man hình-Camera va Bang trang trong Container 67

Hình 5.5 Minh hoa Camera tai vị trí xảy ra TNLD nga cao từ ria cạnh trong có vậttư chất cao trong nghiÊn CỨU - << E9 5E9E9EE1EEE1S1 S123 31T TT 111g ngư 67Hình 5.6 Minh họa vị trí Chuyển cảnh trong Confainer -s- 5s ss+s+szxzxez 68Hình 5.7 Minh họa người sử dụng tương tác dé thực hiện việc Chuyén cảnh 68

Hình 5.8 Minh họa tương tác với hai tay cam dé thực hiện việc lựa chon 69

Hình 5.9 Quy trình đánh giá — “Hiện trường-Luựa chọn biện pháp an toan”” 70

Hình 5.10 Biện pháp an toàn cua trai nghiệm 1 trong nghiên cứu - 71

Hình 5.11 Các biện pháp an toàn cua trai nghiệm 2 trong nghiên cứu 72

Hình 5.12 Các biện pháp an toàn cua trai nghiệm 3 trong nghiên cứu 73

H nh 5.13 Biện pháp an toàn cua trai nghiệm 4 trong nghiên cứu - 74

Hình 5.14 Cac biện pháp an toàn của trai nghiệm 5 trong nghiên cứu 75

Hình 5.15 Các biện pháp an toàn cua trai nghiệm 6 trong nghiên cứu 76

Hình 5.16 Các biện pháp an toàn của trai nghiệm 7 trong nghiên cứu 77

Hình 5.17 Cac biện pháp an toàn cua trai nghiệm 8 trong nghiên cứu 78

Hình 5.18 Cac biện pháp an toàn cua trai nghiệm 9 trong nghiên cứu 79

Hình 5.19 Các biện pháp an toàn của trai nghiệm 10 trong nghiên cứu 80

Hình 5.20 Các biện pháp an toàn của trai nghiệm 11 trong nghiên cứu 81

Hình 5.21 Biện pháp an toàn của trai nghiệm 12 trong nghiên cứu 82

Hình 5.22 Tính hiệu quả của sản phẩm nghiên cứu - - - s56 sx+xex+£sEezxzxd 92

DANH MUC VIET TAT

ATILĐ : An toàn lao độngTNLD : Tai nạn lao động

TP HCM : Thành phố Hồ Chí Minh

VR : Virtual Reality

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

CHƯƠNG 1 DAT VẤN DE

1.1 Giới thiệu chung

Nền kinh tế Việt Nam đang trên đà hội nhập và phat triển với ban bè thế giới Trongbối cảnh đó, vai trò của ngành xây dựng lại càng được chú trọng hơn bởi lẽ tầm quantrọng của cơ sở hạ tầng trong việc thu hút các đối tác chiến lược đầu tư là vô cùng tolớn Tuy nhiên, trong vài năm trở lại đây, thật không quá khó dé tìm ra những bai báophản ánh các tai nạn do thiếu tuân thủ an toàn lao động trong quá trình thi công cáccông trình xây dựng Theo số liệu thông kê của Bộ Lao động — Thương binh và Xãhội về tình hình tai nạn lao động trong năm 2016, trên địa bàn cả nước xảy ra 7.981vụ tai nan lao động lam 8.251 người bi nạn Trong đó, phân tích từ 202 biên bản điềutra tai nạn lao động chết người nhận được: nguyên nhân tai nạn do người sử dụng laođộng chiếm 42,1% và nguyên nhân do người lao động chiếm 17,3%; các tai nạn phốbiến và chiếm tỉ lệ cao là té cao; điện giật; vat roi, đồ sập

Cụ thể, trên trang báo điện tử của Bộ xây dựng, một bài viết đăng ngày 23/08/2016có nêu: tại một công trình xây nhà ở cao tầng tại đường Nguyễn Công Trứ (TP VĩnhYên), nhiều thợ xây trên độ cao 20-30 mét nhưng không trang bị dây bảo hiểm antoàn và bên dưới không được bố trí lưới chắn bảo hộ Khi được hỏi nguyên nhân vìsao không mang dụng cụ bảo hộ lao động, công nhân Nguyễn Duy Hưng chủ quảnnói: “Đội nón, mang găng tay gây vướng víu trong quá trình làm việc nên hầu nhưmọi người ở đây đều không thích mang, chi cần mình cần thận một chút là khôngsao” Hay theo trang báo điện tử Công an TP Hỗ Chí Minh, ngày 11/05/2017, tại tòanhà Diamond Plaza, đường Lê Duan (TP Hồ Chí Minh), trong lúc đang đứng trêngiàn giáo để làm việc, một nam công nhân trượt chân té xuống đất bị thương nặng,theo các hình ảnh hiện trường không khó để xác nhận người công nhân thiếu các thiếu

bị bảo hộ lao động và biện pháp thi công không an toàn.

Những tai nạn thực tế đã xảy ra chính là hồi chuông cảnh báo về ý thức chấp hànhcác quy định về an toàn lao động của mỗi công nhân xây dựng nói riêng và ban quản

lý xây dựng nói chung.

1.2 Van đề nghiên cứuĐiều đáng quan ngại chính là không những người sử dụng lao động không chú trọngđến an toàn của người lao động, mà bản thân người lao động lại càng không ý thứcđược tầm quan trọng của các công cụ bảo hộ lao động trước những nguy cơ tai nạnđáng tiếc có thé xảy ra.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các sai sót của người lao động là nguyên nhân chínhcủa các tai nạn lao động và điều này có thể được giảm thiểu nhờ các chương trình đảotạo an toàn lao động Chính vì thế, việc dé xuất ra một phương pháp đảo tạo hiệu quả

cho những người làm việc trong ngành xây dựng nói chung và sinh viên ngành xây

dựng của Trường Dai học Bách Khoa TP HCM nói riêng sẽ giúp họ thay đối nhậnthức về an toàn lao động và hình thành thói quen sử dụng công cụ bảo hộ lao độngtrong 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 cáctai nạn lao động khi làm việc trên cao (như tế cao; vật rơi; đồ sập) bên cạnh cácphương pháp đảo tạo an toàn lao động thông thường Đồng thời, việc ứng dụng Thựctế ảo còn cung cấp thêm sự lựa chọn các biện pháp an toàn nhằm khắc phục các tìnhhuống mất an toản trong môi 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 nghiền cứu

— Tạo ra một môi trường ảo mô phỏng tương đối đầy đủ cảnh quan và tình huống tainạn có thé 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 trảinghiệm các tình huống tai nạn lao động và khắc phục các tình huéng mất an toàn

trong công trường ảo khi làm việc trên cao.

— Khăng 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 băng

các phương pháp thông thường.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

1.4 Phạm vi nghiên cứu

— Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng Thực tế ảo — Virtual Reality (VR) trong việc đàotạo an toản 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

1.5.1 Về mặt học thuật— Nghiên cứu nay xem xét va tong hợp các chủ dé 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 toản lao động bằng cách ứngdụng 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

băng các phương pháp thông thường.— Nhận định giới hạn của nghiên cứu và các dé xuất cho các nghiên cứu tương tự

trong tương lai.

1.5.2 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 phòng ngừa, cảnh giác và khắc phục tình trạng mất an

toàn khi làm việc trên cao ở công trường xây dựng.

CHUONG 2 TONG QUAN2.1 Cac khai niém va ly thuyét duoc sir dung trong nghién ciru

21.1 Tai nạn lao động

Theo Luật an toàn, vệ sinh lao động số 84/2015/QH13 ban hành ngày 25/06/2015 củaQuốc Hội Nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, Tai nan lao động (TNLĐ) làtai nạn gây tôn thương cho bất kỳ bộ phận, chức năng nao của co thé hoặc gây tửvong cho người lao động, xảy ra trong quá trình lao động, gắn liền với việc thực hiện

công việc, nhiệm vụ lao động.2.1.2 An toàn lao động

Theo Luật an toàn, vệ sinh lao động số 84/2015/QH13 ban hành ngày 25/06/2015 củaQuốc Hội Nước Cong hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, An toan lao động (ATLD) lagiải pháp phòng, chống tác động của các yếu tố nguy hiểm nhằm bảo đảm không xảyra thương tật, tử vong đối với con người trong quá trình lao động

2.1.3 Chương trình huấn luyệnTheo Thông tư 27/2013/TT-BLĐTBXH quy định về công tác huẫn luyện an toàn lao

dong, 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 quyđịnh về kết cấu nội dung, số lượng, thời lượng các phần huấn luyện, tỷ lệ thời giangiữa 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 huấnluyện trên cơ sở quy định của pháp luật; phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc giavề an toàn lao dong, 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 phầnnội 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 tô chức huẫn 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 tê ở cơ sở.

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

2.2 Thực tế ảo — Virtual Reality (VR)Thực tế ảo — Virtual Reality (VR) là một công nghệ có sử dụng máy tính, phần mềmvà phân cứng ngoại vi để tạo ra một môi trường ảo cho con người sử dụng Môitrường ảo — Immersive Virtual Environments (IVE) được tao ra dé một người có théhòa nhập vào đó băng cách dùng các giác quan của chính họ.

Bên cạnh đó, IVE còn có thé làm giảm hoặc loại bỏ các nhận thức của người dùng vềmôi trường thực tế Một IVE thường sẽ có các tính năng sau: bao quanh người dùng,che khuất tín hiệu từ môi trường thực tế và tăng cảm giác “hiện diện” trong IVE; cungcấp các hình ảnh ba chiều sinh động: theo dõi vi trí và cập nhật các bối cảnh ảo chophù hợp với hành động của người dùng: cho phép người dùng có thể kiểm soát cácđối tượng trong IVE (Bailenson và đồng tác giả, 2008)

2.2.1 Sơ lược lịch sứ hình thành và phát triển của Thực té ao

Công nghệ thực tế ao (VR) đã xuất hiện từ trước những năm 1950 va phát triển mạnh

trong những năm gan đây nhờ vào sự phát triển của các sản phẩm phần mềm và phancứng Năm 1938, nhà viết kịch Antonin Artaud đã mô tả ban chất huyền ao va giatưởng cua con người và vật thé trong cuốn sách “Le Thédtre et son double”; cuỗnsách được dịch sang tiếng Anh vào năm 1958 dưới tên gọi “The Theater and itsDouble” và được xem là tài liệu xuất bản dau tiên trên thế giới sử dụng thuật ngữ

“Virtual Reality’ (Tuan Le Duc, 2017).

Theo Adam D Thierer, J C (2017), một trong những sản phẩm thực tế ao đầu tiêntrên thé giới được phat minh boi Morton Heilig (Hoa Ky) vao năm 1962 là thiết bi

mô phong Sensorama.

Hinh 2.1 Thiét bi Sensorama(Nguằn: http://www.mortonheilig.com)

Vào năm 1968, Ivan Sutherland, với sự trợ giúp của sinh viên Bob Sproull, da tạo ra

hệ thống hiển thị — Head-mounted display (HMD) đầu tiên mang tên “The Sword ofDamocles”, nhằm sử dụng trong các ứng dụng mô phỏng nhập vai và HMD cho ngườisử dụng rất nặng nên phải được treo lơ lửng từ trần nhà

Hình 2.2 Thiết bị The Sword of Damocles (Nguồn: https://www.linkedin.com)

Được phát hành vào năm 1995 bởi Nintendo, Virtual Boy được đưa ra thị trường như

là thiết bị điều khiển đầu tiên có khả năng hiển thị đồ hoa 3D Các trò chơi sử dụnghiệu ứng Parallax để tạo ra ảo giác về chiều sâu Doanh số bán hàng không đạt đượcmục tiêu nên vào đầu năm 1996, Nintendo ngừng phân phối và phát triển trò chơi.Virtual Boy được các nhà phê bình đánh giá là một thất bại thương mại do màn hình

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

don sac, giá thành cao, hiệu ứng 3D không gay ân tượng, các tác động xâu đên sức

khoẻ va chất lượng trò chơi thấp

Hình 2.3 Thiết bị Virtual Boy(Nguồn: http://nintendo.wikia.com/wiki/Virtual_ Boy)Từ năm 2010 trở lại đây, sự xuất hiện của các dong may như Gear VR, Google

Cardboard, Oculus Rift, PlayStation VR và HTC Vive, da day manh viéc su dung

phố biến Thực tế ao (VR) trong nhiều lĩnh vực trên thế giới cũng như tại Việt Nam.Công nghệ ngày càng phát triển với tốc độ nhanh chóng đã tạo điều kiện cho mọi lứa

tuôi được tiêp cận dé dang hơn với các thiệt bi nay.

Hình 2.4 Thiết bị Gear VR (Nguồn: http://www.samsung.com/vn/)

Hình 2.5 HTC Vive (Nguồn: https://www.vive.com/us/)2.2.2 Các thành phan cơ bản của hệ thong Thực té ao

Một hệ thong VR bao gồm 05 thành phan: phần mềm, phan cứng, mạng liên kết,người dùng và các ứng dụng Trong đó, 03 thành phan chính va quan trọng nhất là

phân mềm, phân cứng va các ứng dụng.

Thực tế ảo VR

Hình 2.6 Các thành phan chính cua một hệ thống VR2.2.2.1 Phan mém

Phần mềm luôn là một phan không thé thiếu đối với bat cứ một hệ thống máy tinhhiện dai nao và VR cũng không ngoại lệ Nhà phát triển có thé sử dụng bất cứ ngônngữ lập trình hay phần mềm đồ hoa nào dé mô hình hóa (modelling) và mô phỏng

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

(simulation) các đối tượng của VR Ví dụ như OpenGL, C++, Java, C#, hay

WorldToolKit, PeopleShop

Phan mềm của bat kỳ hệ thống VR nào cũng phải bao dam 02 công dụng chính: Tạohình và Mô phỏng Các đối tượng của VR được mô hình hóa nhờ chính phần mềmnày hay chuyến sang từ các mô hình 3D (thiết kế nhờ các phan mềm CAD khácnhư ANSYS, AutoCAD, 3D Studio ) Sau đó, phần mềm VR phải có khả năng môphỏng động học, động lực học, và mô phỏng ứng xử của đối tượng (Wikipedia).2.2.2.2 Phần cứng

Một hệ thống VR có thể chia ra thành 02 mảng: VR tương tác phải sử dụng máy tínhPC hỗ trợ và VR di động phải kết hợp với điện thoại thông minh

Phần cứng của một hệ thông VR tương tác bao gồm:1 Máy tính (PC hay Workstation với cấu hình đồ họa mạnh).2 Các thiết bi đầu vao (Input devices): Bộ dò vị tri (Position tracking) nhằm xác

định vị trí quan sát Bộ giao diện định vi (Navigation interfaces) dé di chuyển

vi trí người su dụng Bộ giao diện cử chỉ (Gesture interfaces) như găng tay dữ

liệu (Data glove) dé người sử dụng có thé điều khiến đối tượng.3 Các thiết bị đầu ra (Output devices): gồm hiển thị đỗ họa (như màn hình,

HDM ) dé quan sát được đối tượng 3D nồi Thiết bi âm thanh (loa) dé ngheđược âm thanh vòm (như Hi-Fi, Surround, ) Bộ phản hồi cảm giác (Hapticfeedback như găng tay, ) dé tao xúc giác khi sờ, nam đối tượng Bộ phản hồixung 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 táctrong môi trường ảo, tiêu biéu là các dòng 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 môi trường ảo, thì hệ thống nàycòn trang bị thêm hai bộ điều khiển (Controller) với nhiều nút chức năng để có théthao tác với các vật thể trong môi 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 điệnthoại thông minh như ứng dụng hoặc phim ảnh sẽ được truyền tải theo dạng 3D đến

người sử dụng qua cặp kính, đưa họ vào môi trường ảo; tiêu biểu là các dòng máyGear VR, Google Cardboard Ban đầu, các dòng máy này chỉ được thiết kế với vài

nút chức năng đơn giản trên thân máy như nút Home hoặc tăng giảm âm lượng Tuy

nhiên với sự phát triển của công nghệ và nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng,Samsung và Google cũng đã phát triển thêm một bộ điều khiến giúp tương tác dễdang hơn Cu thé, Samsung đã kết hop với Oculus phát triển Gear VR 2017 trang bịthêm bộ điều khiến tương tác; hay Google phát triển thiết bi Daydream View

Bang 2.1 Cau hình máy yêu cau cho một hệ thống VR

NVIDIA GTX 970 / AMD 290Tương đương hoặc cao honIntel 15-4590

Tương đương hoặc cao hơn

Tương đương hoặc cao honIntel 15-4590 / AMD FX 8350Tương đương hoặc cao hơn

HTC Vive CPU

(Nguôn:https://www.htcvive.com)

Playstation VR(Nguôn:

http://www.cnet.com) Can một máy PS4 đê sử dụng.

Gear VR(Nguôn:http://www.samsung.com)

Tương thích | Galaxy S7 | S7 edge, Note5, S6,

với and S6 edge.

Các điện thoại Android yêu cầu

phiên ban 4.1 trở lên.

Tương thích | Trên iOS yêu cầu phiên ban 8.0 trở

với lên.

Mọi điện thoại muốn sử dụng phảiđược thiết kế con quay hồi chuyền

Google Cardboard(Nguôn:

https://support.google.com)

Ngành: Quan Ly Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

2.2.2.3 Cac ung dụng

Engine được định nghĩa là một hệ sinh thái dé phát triển trò chơi và ứng dụng Dé taodựng một trò chơi/ ứng dụng hoan chỉnh, Engine đóng vai trò cung cấp nguồn vậtliệu, trang thiết bị và các phương pháp để vận hành trò chơi/ ứng dụng đó Công việccủa các nhà lập trình là tạo ra bản thiết kế, lắp ghép các nguồn vật liệu, trang trí haysắp đặt chúng thành một trò chơi/ ứng dụng hoàn chỉnh

Các ứng dụng VR được tạo ra từ các phan mềm VR Hiện có rất nhiều Engine nổitiếng như: Cry Engine, Unreal Engine, Source Engine, Id Tech Engine, Unity Engine

và những tên khác như RenderWare Engine, Game Bryo Engine,

Tuy nhiên, các Engine như Cry hay Unreal đòi nhiều yếu tố phức tạp như cau hìnhmáy và chi phi cao, để tạo được một ứng dụng thì sự ra đời của Unity3D như một lànsóng mới trên thị trường Engine Vì vậy, nghiên cứu này sẽ sử dụng Unity3D dé pháttriển ứng dụng VR theo mục tiêu nghiên cứu đã dé ra

2.2.3 Sơ nét vé giao diện của Thực té aoMục tiêu của Thực tế ao là đưa các giác quan của người sử dụng vào trong môi trườngao; đồng thời làm giảm hoặc loại bỏ cảm nhận về môi trường thực tế Vì thế, điều

quan trọng là phải m6 phỏng được vi tri cũng như hành động của người sử dụng trong

thực tế phải tương thích với trong môi trường ảo Đó là nhiệm vụ của thiết bị dò vịtrí (Base Stations) của hệ thông VR tương tác va con quay hồi chuyển trong các điện

thoại thông minh.

Hình 2.7 Không gian trải nghiệm của HTC Vive (Nguồn:

http://www.techradar.com)

Ngoài ra, việc hiến thị hình ảnh 3D của môi trường ảo thông qua HMD hoặc manhình của điện thoại thông minh dưới dạng VR sẽ cung cấp góc nhìn và chuyển động

như người dùng đang thực sự hiện diện trong môi trường ảo.

https:/www.youtube.com/watch?v=qYfNzhLXYGc)

Tom lại, ba đặc điểm của VR là Tương tác — Dam chìm — Tưởng tượng giúp ngườisử dụng không những hòa mình vao trong môi trường ảo mà còn có thé tương tác vớimôi trường ảo nhăm đạt được một mục đích cụ thé Ứng dụng của Thực té ảo cũngrất nhiều và phong phú tùy thuộc vào người thiết kế và nhu câu của người dùng

2.2.4 Ứng dụng cua Thực té ao

Tại các nước phát triển, VR đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: Khoa học kỹthuật, Kiến trúc, Quân su, Giải trí, Du lịch, Dia 6c, và đáp ứng mọi nhu cầu về

Nghiên cứu, Giáo dục, Thương mại và Dịch vụ.

Y học va du lịch là hai lĩnh vực ứng dung truyền thống của VR Bên cạnh đó, VR

cũng được ứng dụng trong giáo dục, nghệ thuật, giải trí, du lịch ảo, bất động san,

Trong quân sự, VR cũng được ứng dụng rất nhiều ở các nước phát triển Bên cạnhcác ứng dụng truyền thống ở trên, cũng có một số ứng dụng mới nổi lên trong thờigian gần đây của VR như: VR ứng dụng trong sản xuất, VR ứng dụng trong ngànhNgành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

rôbốt, VR ứng dụng trong hién thị thông tin (thăm dò dầu mỏ, hiển thị thông tin khối,ứng dung cho nganh du lich, ứng dụng cho thị trường bất động sản ) Chính vi vậy,Thực tế ảo (VR) có tiềm năng ứng dụng vô cùng lớn.

2.3 Các nghiên cứu / san phẩm tương tự đã được công bố2.3.1 Các nghiên cứu/ sản phẩm đã được công bo ở nước ngoài2.3.1.1 Tổng hợp một số nghiên cứu và sản phẩm của nước ngoài về các chương

trình đào tạo an toàn dựa trên Thực tế ảo:Bang 2.2 Tổng hợp các nghiên cứu/ sản phẩm ở nước ngoài về Thực tế ao trong dao

tạo an toàn

STT | Tác giả / đơn vị và | Quốc gia Mục dich cua nghiên cứu / san

năm công bồ phâmI | Isik Ates KiralS.C€ | Tho Nhi_ | V-SAFE là một công cụ dao tạo an

(2015) Kỳ toàn dựa trên thực tế ảo và cũng đánh

giá cao những lợi ích tiềm năng trong

việc sử dụng V-SAFE Các tác giả

cũng cho thay răng công cụ nay có thé

cải thiện khả năng nhận dạng rủi ro vànhận thức không gian của người dùng.Do đó, V-SAFE không chỉ là sự đóng

góp cho các tải liệu về quản lý xây

dựng, mà còn là công cụ hữu ích cho

các tô chức xây dựng

2 Công ty ForgeFX San ForgeFX Simulations đã tạo ra một(thành lập từ 2002) | Francisco, | loạt các mô phỏng tương tác 3D, như:

California, | mô phỏng vận hành máy đào khai thác

Mỹ mỏ ngầm; mô phỏng huấn luyện bay;

mô phỏng vận hành thiết bị cơ giới

hạng nặng: mô phỏng vận hành máykhoan hay mô phỏng dao tao côngnhân xây dựng.

3 Công ty EON Irvine, Nam 2016, EON Reality da phat hanh

Reality (thành lập từ | California, | tng dung học 3D miễn phi cho

1999) My Android va iOS, được gọi la EON

Experience AVR Ung dung cho phép

người dùng có những trải nghiệm sinhđộng trong quá trình học tập và nghiêncứu.

4 Công ty Texas Austin, | "Safety In A Box", một ứng dụng miễn

Mutual (2016) Texas, MY | phi trén Google Play va Apple App

Store, bao gồm các video 360” môphỏng bốn tình huống có thể gây tửvong bao gồm giật điện, rò ri, rơi từ

một khu vực xây dựng trên cao và một

khối bê tông từ trên cao rơi xuống trên

các công trường xây dựng.5 Công ty Vương | Mô phỏng VR được sử dụng cho đào

eLearning Studios quốc Anh | tạo kiến thức chuyên môn và kỹ năng(áp dụng VR từ mém: đảo tạo các kỹ năng cho nhân

2013) viên bán hàng, kỹ năng nói trước cong

chúng: truyền dat kiến thức về sứckhoẻ, an toàn; và phục vụ cho mục đíchtiép thị.

2.3.1.2 Một số hình ảnh tiêu biếu trích từ các nghiên cứu/ sản phẩm đã được công

bồ Ở nudc ngoài

Hình 2.9 Hình ảnh mô phỏng công nhân xây dựng của công ty ForgeFX (Nguồn:

http://forgefx.com/)

Hình 2.10 Hình ảnh mô phỏng việc thi công đảm bảo an toàn của công ty EƠN

REALITY (Nguồn: https://www.conreality.com/)Ngành: Quan Ly Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

hold the ese ta Spr

Hình 2.12 Hình ảnh chụp từ một tình huồng xảy ra cháy va hướng dẫn sử dungbình chữa cháy của công ty eLearning Studios (Nguồn: https://www.e-

learningstudios.com/)

2.3.2 Các nghiên cứu/ sản phẩm đã được công bố trong nướcTại Việt Nam, theo đà phát triển của thế giới, công nghệ VR cũng đã bắt đầu đượctriển khai ứng dụng Điển hình là hệ thống mô phỏng huấn luyện bắn súng bộ binh

do Viện công nghệ Mô phỏng — Học viện Kỹ thuật Quân sự nghiên cứu, thiết kế, chếtạo; mô phỏng co thé con người trong phục vụ giảng dạy, hoc tập, nghiên cứu cho Bộmôn Giải phẫu của Khoa Y — Trường Đại học Duy Tân, Đà Nẵng: và Viện Công nghệthông tin và truyền thông CDIT (Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông) đã xâydựng và đưa công cụ VR vao hỗ trợ giảng dạy môn kỹ thuật nhiếp ảnh và kỹ thuật

quay phim.

2.4 Kết luậnMặc dù Thực tế ảo (VR) đã dan được ứng dụng phổ biến tại Việt Nam Tuy nhiên,các nghiên cứu về việc ứng dụng VR vào đào tạo an toàn lao động trong ngành xâydựng vẫn chưa được phát triển Một phương pháp đào tạo an toàn dựa trên Thực tếảo có thể cung cấp một công cụ trực quan, giúp người dùng có thé trải nghiệm tai nạnlao động trong môi trường ảo một cách chân thực nhất

Dựa trên các mục tiêu nghiên cứu đã đề ra trong Chương 1, bài nghiên cứu này sẽ dé

xuất, phát triển một ứng dụng Thực tẾ ảo và nội dung huấn luyện an toàn lao độngkhi làm việc trên cao theo phương pháp thông thường.

Ngoài ra, với sự đa dạng về chủng loại và chức năng của các thiết bị Thực tế ảo trên

thị trường, luận văn nay sẽ chọn Kính Thực tế ao HTC Vive của hãng HTC dé nghiên

cứu và phát triển ứng dung VR Bên cạnh đó, người nghiên cứu sẽ đầu tư một hệthống máy tính dé bàn phù hợp với yêu cầu sử dụng của HTC Vive, cụ thé:

— CPU Xeon E3-1280 V3 Haswell 3.6ghz turbo 4ghz 4core/8thread /8mb cache.— Mainboard Thinkstation E32 - chipset intel C226/socket 1150.

— Geforce GTX 1060 AERO ITX 6G OC.— DDR3 16gb (4x4Gb) bus 1600 Mhz.— Toshiba HD5D (THNSNH256GCST) 256GB Enterprise Class SSD SATA 3

Slim 7mm 6Gb/s, 19nm MLC-Flash, Read 552MB/s, Write 512MB/s, 90,000IOPS Max.

— PSU Thinkstation E32 450W - 80 plus Platinum.— Case Lenovo Thinkstation E32, Multi Card reader (Sd/MMC ), 2 x USB 3.0.

— Man hinh LED cong 27” cua Samsung.

Ngành: Quan Ly Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

CHUONG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Quy trình nghiên cứu

đã Tả Tình hình thực tế Tai nạn lao độngông quan Serta

tai Việt Nam

DTV ND Dat van dé :

Thông kê TNLD của Bộ Lao động

| Phương pháp nghiên cứu - Thương binh và Xã hội

Ỷ Ỷ

Xây dựng Xây dựngBài giảng Đào tạo ATLD khi Ứng dụng Thực té ảo trong Đảo tao

N IDUNG làm việc trên cao ATLD khi lam việc trên cao

Phương pháp thông thường

Điền một phiếu câu hỏi về

trai nghiệm cá nhân

3.1.1 Đặt vấn đềTừ mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng Thực tế ảo trong đảo tạo an toản lao động khilàm việc trên cao của ngành xây dựng, nghiên cứu sẽ tiễn hành việc tổng hợp cácnghiên cứu đã được công bé trong nhiều lĩnh vực như: an toan điện, phòng cháy chữa

chay, Ngoài ra, nghiên cứu còn xem xét tình hình TNLD thông qua các bao cáocủa Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, các báo cáo an toàn/ tai nạn của các côngty xây dung Ion tai Việt Nam.

3.1.2 Nội dung nghién cứu

Nghiên cứu sẽ tiến hành xây dựng Bài giảng “Đào tạo an toàn lao động khi làmviệc trên cao” và “Ứng dụng Thực tế áo trong đào tạo an toàn lao động khi làmviệc trên cao” để phục vụ cho mục đích khảo sát và thu thập dữ liệu (Ung dụng naysẽ được trình bày cụ thé hơn ở Mục 5.1)

qua Hình ảnh

Vv

Trải nghiệm va h c phục

Các tinh huống TNLD trong

Môi trường ảo thông qua VR

Vv

Kiểm tra

Xác nhận và đánh giá rủi ro TNLD

trong Môi trường ảo

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình thực hiện khảo sát

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

Hình 3.2 thé hiện sơ đồ quy trình thực hiện khảo sát của nghiên cứu Các đối tượngđược khảo sát trong nghiên cứu này gồm 10 người, sẽ được phân chia ngẫu nhiên vàohai nhóm (05 người/ nhóm): Nhóm 1 và Nhóm 2 Nghiên cứu này tiến hành thànhlập các nhóm khảo sát nhằm kiểm tra tính hiệu quả của việc ứng dụng Thực té ao

trong dao tao an toàn lao động khi làm việc trên cao bên cạnh việc đảo tạo theophương pháp thông thường.

Quy trình thu thập dữ liệu và kiểm tra tính hiệu lực của dữ liệu được tiến hành theo

04 bước như sau:

3.1.3.1 Đào tạo an toàn lao động khi làm việc trên cao (Phương pháp thông thường)

Cả hai nhóm được khảo sát sẽ tham gia một buổi thuyết trình về đào tạo ATLD khilàm việc trên cao do người nghiên cứu thực hiện Nội dung của bai giang sẽ được

tổng hợp từ các văn bản, nội dung huấn luyện an toàn lao động của các tô chức, cơquan, công ty về Sức khỏe — An toàn — Môi trường (HSE: Health — Safety —

Environment).

Cu thé, các đối tượng được khảo sat sé được thuyết trình về các rủi ro TNLD và biệnpháp an toàn dé phòng tránh TNLĐ Ngoài ra, bài giảng còn bố sung thêm các hìnhanh va video về các TNLD đã xảy ra ngoài thực tế Bài giảng “Đào tạo an toàn lao

động khi làm việc trên cao” sẽ được đính kèm tại Phụ lục 3 của luận văn.

3.1.3.2 Nhận định nguy cơ tai nạn lao động có thê xảy ra qua hình anhSau khi kết thúc buổi dao tạo ATLĐ, các đối tượng được khảo sát sẽ tiến hành làm

Bảng khảo sát “Nhận định nguy cơ tai nạn lao động có thé xảy ra qua hình ảnh”

Nội dung cụ thé của Bảng khảo sát sẽ được trình bày ở Mục 3.2.1.1 Các kết quả thuđược từ Bảng khảo sát này sẽ được so sánh nhằm khang định rằng không có sự khácbiệt đáng kế về kiến thức ATLĐ và kỹ năng nhận thức rủi ro giữa hai nhóm

3.1.3.3 Trai nghiệm các TNLD khi làm việc trên cao trong môi trường ao thông qua

VR

Nhóm 1 sẽ được trai nghiệm các TNLD trong môi trường ao và thực hiện lựa chon

các biện pháp an toan trong ứng dụng VR được thiết kế Nhóm 2 sẽ không tham gia

các trải nghiệm ở bước này.

Ung dụng VR được thiết kế sẽ bao gồm 12 trải nghiệm TNLĐ ao: từ Giàn giáo, Lancan, Sản công tác cho đến việc giữ vệ sinh 5S trong công trường.

Sau khi hoàn thành trải nghiệm này, từng cá nhân ở Nhóm 1 sẽ hoan thiện “Phiêuphan hỗi trai nghiệm ca nhân” Nội dung cu thé của Phiếu phan hồi trải nghiệm cá

nhân sẽ được trình bày ở Mục 3.2.1.2.

Mục tiêu của bước khảo sát này nhăm xem xét tính hiệu quả của việc tiếp thu kiến

thức thông qua ứng dụng VR so với việc chỉ được đào tạo theo phương pháp thông

thường và khả năng ghi nhớ kiến thức ATLĐ thông qua những trải nghiệm vừa học.3.1.3.4 Đánh gid sự hiệu quả cua việc ứng dụng Thực té ao trong đào tạo an toàn

lao động khi làm việc trên cao

Nhóm 1 và Nhóm 2 sẽ thực hiện một bai kiểm tra về việc nhận định các nguy cơ rủiro TNLD trong môi trường ao được thiết lập thông qua VR Các mối nguy hiểm tiềm

ân TNLD được mô phỏng trong môi trường ao này sẽ bao gồm các TNLD khi làm

việc với giàn giáo, lan can, trang thiết bị vật tư tại các khu vực ria cạnh trống, hồthang, của công trường ao Các rủi ro TNLD nay sẽ được tong hợp trong Phụ lục

2 của luận văn.Nhiệm vu của từng cá nhân là sẽ tiễn hành việc chỉ điểm từng vị trí ma họ nhận thấy

nguy cơ mat an toàn khi làm việc trên cao; đồng thời nói lên rủi ro có thé xảy ra là gì.Dữ liệu thu được từ tất cả các đối tượng được khảo sát sẽ được dùng dé đánh giá sựkhác biệt về hiệu quả dao tạo giữa nhóm không có trai nghiệm và nhóm có trai nghiệm

TNLD ao trong VR.

3.1.4 Danh gia va kết luận

Ngành: Quan Ly Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

3.2 Các phương pháp, công cụ nghiên cứu sử dung trong nghiên cứu

anh có trong Bang khảo sát Bảng khảo sát sẽ được đính kèm ở Phụ lục 3.

3.2.1.2 Phiếu phan hoi trải nghiệm ca nhânBảng 3.1 bên dưới sẽ bao gồm các câu hỏi liên quan đến kiến thức và cảm nhận củatừng cá nhân Mục đích của Phiếu phản hồi nhằm xem xét cảm nhận của Nhóm 1(nhóm được trải nghiệm VR) về sự chân thực của các trải nghiệm TNLD trong môitrường ảo và sự hiệu quả trong việc tiếp thu các kiến thức ATLĐ thông qua ứng dụng

này.

Bảng 3.1 Phiếu phản hôi trải nghiệm cá nhân1) Những nguy hiểm bạn cảm nhận chân thực như trong thực tế?2) Mức độ tác động của trải nghiệm này đến việc trao déi kiến thức về ATLD của

bạn trong tương lai?

3) Mức độ bạn cho rang sẽ ghi nhớ các bai học rút ra từ những trải nghiệm này

sau 01 năm nữa?

4) Mức độ ban cho răng những trải nghiệm này sẽ tac động đến hành vi hiện tại

của bạn trên công trường xây dựng?

5) Trong quá trình trải nghiệm, ban cảm thay sợ hãi bởi vì nghĩ đến tai nạn có théxảy ra trong thực tế?

6) Mức độ bạn cho rang những trải nghiệm này có thé mô phỏng được các tinhhuống thực tế ở công trình xây dựng?

7) Mức độ bạn cho rang việc hoc theo phương pháp nay là một trải nghiệm thú

vi?8) Ban sẽ giới thiệu các trải nghiệm tương tự cho ban bè cua bạn?

9) Bạn muốn tham gia vào các trải nghiệm tương tự trong tương lai?

10) Bạn có nghĩ những trải nghiệm này sẽ giúp bạn tránh được các tai nạn ở công

trường không?

11) Mức độ bạn cho răng việc đâu tư vào phương pháp đảo tạo mới này là đúngdan?

12) Ban có cho rang trải nghiệm nay rất hữu ích cho việc hoc ATLD?

Ghi chú:

— Điểm số từ 1 = “Rất it” đến 5 = “Rất nhiều”.— Kết quả T-test: p <0,05, p<0,1,NS = không có ý nghĩa.3.2.1.3 Phép kiểm định giả thuyết về trị trung bình của hai tổng thể — trường hợp

mẫu độc lập (T-test)Việc kiểm định giả thuyết về trị trung bình của hai tông thể — trường hợp mẫu độclập có thé được thực hiện bang hai cách; đó là: tính toán bằng các công thức thống kêhoặc sử dụng phần mềm SPSS Nghiên cứu này sẽ sử dụng phần mềm SPSS dé kiểmđịnh tính hiệu quả của việc ứng dụng Thực tế ảo VR trong đảo tạo an toàn lao động

khi lam việc trên cao, bên cạnh việc đao tạo theo phương pháp thông thường.

3.2.2 Chương trình ứng dụng

3.2.2.1 Ngôn ngữ C#

C# (đọc là "C thăng" hay "C sharp") là một ngôn ngữ lập trình hướng đốitượng được phát triển bởi Microsoft, là phần khởi đầu cho kế hoạch NET của họ C#được thiết kế chủ yếu bởi Anders Hejlsberg kiến trúc sư phần mềm nổi tiếng với cácsản phẩm Turbo Pascal, Delphi, J++, WFC

Microsoft phat triển C# dựa trên C++ và Java C# được miêu tả là ngôn ngữ có đượcsự cân bằng giữa C++, Visual Basic, Delphi va Java Không dừng lại ở đó, Microsoftđưa ra một số mục đích khi xây dựng ngôn ngữ này, được tóm tắt như sau:

— C# là ngôn ngữ đơn giản— C# là ngôn ngữ hiện đại

— C# là ngôn ngữ hướng đối tượng— C# là ngôn ngữ mạnh mẽ và mềm dẻo

— C# là ngôn ngữ có it từ khóa— C# là ngôn ngữ hướng module— C# sẽ trở nên phô biên

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN

Trước những ưu điểm của C# so với các ngôn ngữ khác như Java hay C++, người

nghiên cứu se thuận lợi hơn khi ứng dụng ngôn ngữ C# trong việc lập trình cac đoạn

mã code, nhằm thực hiện các nhiệm vu trong môi trưởng ao Từ đó, việc mô phỏngcác trải nghiệm TNLĐ cũng như việc thiết kế và lựa chọn các biện pháp an toàn sẽgan sat với thực tế hơn

3.2.2.2 Phan mêm BlenderTrong thời đại công nghệ thông tin như hiện nay, đã xuất hiện nhiều phần mềm liênquan đến với việc thiết kế các mô hình mô phỏng 3D, tạo dựng các dạng vật liệu haychuyên động co thé con người, Có các phần mềm miễn phí nhưng cũng có phanmềm tinh phí tùy thuộc vào tính năng, hiệu suất của chương trình và mục dich của

người sử dụng.

Blender là một phần mềm đồ họa 3D miễn phí và nguồn mở, được sử dụng để làmphim hoạt hình, kỹ xảo, ảnh nghệ thuật, mẫu in 3D, phần mềm tương tác 3D và Videogame Các tính năng của Blender bao gồm tạo mẫu 3D, UV unwrapping, áp vân bềmặt, mô phỏng khói, chất lỏng, hạt và chuyển động cơ thể, điêu khắc, hoạt họa, phốihợp chuyên động và chỉnh sửa video

Blender tương thích với một số hệ điều hành như Linux, Mac OS X, và Microsoft

Windows.

3.2.2.3 Phan mém Adobe Fuse CCBên cạnh phần mềm Blender cũng hỗ trợ việc thiết kế va mô phỏng chuyển động cơthé của nhân vật 3D, thì hãng Adobe của Hoa Ky cũng đã phát triển và vận hành phanmém Adobe Fuse CC Adobe Fuse CC với các tính năng ưu việt và hỗ trợ rất cao

người sư dụng trong việc tạo và tùy chính nhân vật 3D một cách đơn gian và hiệuquả.

Với Fuse CC, người sử dụng sẽ không cần chuyên môn 3D hoặc phần mềm 3D đấttiền, vẫn có thé dé dàng lắp ráp các nhân vật của mình bang cách lựa chon các bộphận cơ thể, lựa chọn tóc, quân áo và các kết cầu quân áo như da, bông, kim loại và

nhựa Hoặc tùy chỉnh giao diện của nhân vật như việc tạo ra các nhân vật tưởng tượng:

điều chỉnh chỉ tiết bao gồm màu quan áo, da, mat, tóc va rang; kết cầu quân ao; vahình dang của quan áo va cơ thé

Hơn thế nữa, việc điều chính và lựa chọn các chuyển động cho nhân vật sẽ rất đơn

gian va tu động Tinh chỉnh hoạt động của nhân vật ngay cả sau khi đã dat chúng

trong một cảnh Fuse CC là một nên tảng mở, vì vậy người sử dụng có thé tạo ra cácbộ phận cơ thể, các mặt hang quan áo và thiết kế 3D theo phong cách của riêng từng

nguoi.

3.2.2.4 Phan mém SPSS

Theo danh gia của Trang mang điện tu Softonic, IBM SPSS Statistics là công cụ tuyệt

đỉnh dé quan lý thống kê dữ liệu va nghiên cứu Siêu ứng dung này cung cấp toànquyền kiểm soát dữ liệu SPSS giúp người sử dụng tạo biéu đồ và minh hoạ phức taptừ dữ liệu thống kê và dứt khoát hướng đến những chuyên gia muốn giải quyết cácbài toán kinh doanh và nghiên cứu Đề thực hiện điều đó, SPSS có một lượng lớn các

hàm phân tích.

Ngoài ra, SPSS cung cấp tuỳ chọn phân tích chỉ tiết để tìm hiểu sâu hơn vào dữ liệuvà phát hiện những xu hướng mà người sử dụng có thé không dé ý Họ có thé thửnghiệm hang trăm biến khác nhau trên dữ liệu để xem con số hay hiệu suất biến đôithế nào trong những tình huống khác nhau, trong khi ứng dụng có nhiều chức năngcao cấp cho phép tận dụng tối đa dữ liệu

3.3 Kết luậnChương 3 đã mô tả cụ thé quy trình thực hiện khảo sát, thu thập dữ liệu cũng nhưtrình bày chỉ tiết các công cụ lý thuyết mà người nghiên cứu đã dùng trong quá trìnhthực hiện luận văn Phần quan trọng nhất của bài nghiên cứu này chính là Ứng dụngThực tế ảo trong dao tạo ATLD khi làm việc trên cao trong ngành xây dựng Chínhvi vậy, quá trình thiết kế và xây dựng các trải nghiệm TNLD trong Ứng dụng nay sẽđược trình bay cụ thé ở chương tiếp theo — Chương 4

Ngành: Quản Lý Xây Dựng HVTH : LE THANH TAN