Luận văn tìm hiểu công nghệ thực tế ảo và ứng dụng

LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Ngô Trường Giang, thầy tận tình hương dẫn giúp đỡ em suốt trình làm tốt nghiệp Với bảo thầy, em có định hướng tốt việc triển khai thực yêu cầu trình làm luận án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn dạy bảo giúp đỡ thầy giáo, cô giáo Khoa Công Nghệ Thông Tin – Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng trang bị kiến thức để em hoàn thành tốt báo cáo tốt nghiệp Em xin cảm ơn GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị Hiệu trưởng trường Đại học Dân lập Hải Phòng, Ban Giám hiệu nhà trường, Bộ mơn tin học, phịng ban nhà trường tạo điều kiện tốt cho em trình học tập làm tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Th■ah■■ng Mang Luôn 123doc thu■n l■icam s■ tr■ h■u k■t s■ nghi■m t■im■t d■ng s■website mang kho m■i th■ m■ l■i d■n CH■P vi■n nh■ng cho ■■u kh■ng ng■■i NH■N quy■n chia dùng, l■ CÁC s■l■i v■i và■I■U t■t công h■n mua nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N cho tàihi■n ng■■i li■u TH■A tài th■ hàng li■u dùng hi■n THU■N ■■u ■ t■t Khi ■■i, Vi■t c■ khách b■n l■nh Nam Chào online hàng v■c: Tác m■ng tr■ khơng tài phong thành b■n khác chun ■■n thành tíngì d■ng, v■i so nghi■p, viên 123doc v■i cơng c■a b■n hồn ngh■ 123doc g■c h■o, thơng B■n và■■ n■p có tin, cao th■ ti■n ngo■i tính phóng vào ng■, Khách trách tài to,kho■n nhi■m thu nh■ c■a ■■i hàng tùy123doc, v■i ý cót■ng th■b■n d■ ng■■i dàng s■ dùng ■■■c tra c■u M■c h■■ng tàitiêu li■u nh■ng hàng m■t■■u quy■n cáchc■a l■i123doc.net sau xác,n■p nhanh ti■n tr■ chóng thành website th■ vi■n tài li■u online l■n nh■t Vi■t Nam, cung c■p nh■ng tài li■u ■■c khơng th■ tìm th■y th■ tr■■ng ngo■i tr■ 123doc.net Nhi■u event thú v■, event ki■m ti■n thi■t th■c 123doc luôn t■o c■ h■i gia t■ng thu nh■p online cho t■t c■ thành viên c■a website Mangh■n Luôn Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n 123doc Sau Th■a Xu■t h■■ng phát thu■n cam nh■n m■t t■k■t s■ t■i ýxác n■m t■■ng d■ng s■ nh■n website mang ■■i, t■o t■l■i c■ng ■■ng d■n 123doc CH■P nh■ng ■■u ■■ng h■ NH■N ■ã quy■n th■ng chia t■ng ki■m CÁC s■s■ l■i b■■c ti■n vàchuy■n ■I■U t■t mua online kh■ng nh■t bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh ng■■i li■u ph■n tài TH■A v■ li■u hàng thông dùng tríTHU■N hi■u c■a ■■u tin Khi qu■ Vi■t xác khách nh■t, minh Nam Chào hàng uy tài l■nh Tác m■ng tín kho■n tr■ phong v■c cao thành b■n email nh■t tàichuyên ■■n li■u thành b■n Mong v■i nghi■p, viên kinh ■ã 123doc 123doc.net! mu■n ■■ng c■a doanh hoàn mang 123doc kýonline v■i h■o, Chúng l■ivà 123doc.netLink cho Tính ■■ n■p tơi c■ng cao ■■n cung ti■n tính ■■ng th■i vào c■p trách xác tài ■i■m D■ch xãkho■n th■c nhi■m h■itháng V■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i ■■■c ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c g■i t■ng tài 123doc v■ mô nguyên b■n ng■■i ■■a t■s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c m■c ■ây) email M■c h■■ng quý 100.000 cho b■n tiêu báu, b■n, nh■ng ■ã hàng phong l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau vuingày, n■p lòng “■i■u giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc Mang h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thông dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mơ ngun b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t u■t phát Nhi■u Mang Ln 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n t■ m■t tr■ t■ h■u ýk■t s■ thú nghi■m t■i ýt■■ng xác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event t■o kho m■i ■■i, t■o t■ c■ng th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■ng ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia ki■m t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c ti■n s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công online h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N b■ng sang b■ng cho tài ■■nh hi■n tài ng■■i li■u ph■n tài TH■A li■u tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng trí hi■u hi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin qu■ t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia nh■t, b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online uy hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác tín m■ng tín kho■n tr■ cao nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n nh■t email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tín Mong b■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã mu■n t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n mang hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i l■i h■o, Chúng l■i thông B■n cho 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có c■ng tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i ■■ng tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác xã tài ■i■m D■ch xã to,h■i kho■n th■c nhi■m h■i thum■t tháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ngu■n ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cótài g■i t■ng th■ tài 123doc nguyên v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t tri d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c tra th■c m■c ■ây) email c■u quý M■c h■■ng quý 100.000 cho tài báu, b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng phong ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u phú, quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a ■a l■i b■n vào d■ng, 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p giàu lòng “■i■u nhanh giàu ti■n giá s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u tr■ thành tr■ nh■p ■■ng 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email th■i vi■n th■i Thu■n mong c■a thành mong tài v■ li■u mu■n viên mu■n S■ online ■■ng D■ng t■o click t■o l■n ■i■u ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n ki■n V■” vào Vi■t 123doc cho top sau cho Nam, cho 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■i users website c■p users ■âynh■ng có ■■■c cóph■ thêm thêm tài bi■n g■i thu thu li■u t■t nh■p nh■t nh■p ■■c T■it■i Chính khơng t■ng Chính Vi■tth■i vìth■ Nam, vìv■y v■y ■i■m, tìm 123doc.net t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racó ■■i thu■c ■■i tr■■ng th■ nh■m nh■m c■p top ngo■i ■áp 3nh■t ■áp Google ■ng tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net nhu Nh■n nhuc■u c■u ■■■c chia theo chias■ quy■t danh s■tàitài hi■u li■u li■uch■t ch■t c■ng l■■ng l■■ng ■■ng vàvàki■m bình ki■mch■n ti■n ti■nonline online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Vũ Đức Phong - Lớp CT901 Nhi■u Mang Luôn 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p không tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mơ ngun b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG Tổng quan thực ảo 1.1 Thực tế ảo ? 1.2 Lịch sử phát triển công nghệ thực tế ảo 1.3 Các đặc tính VR 1.4 Các thành phần hệ thống VR 1.4.1 Phần cứng (Hardware) 1.4.2 Phần mềm (Software) 1.5 Các thiết bị 1.5.1 Thiết bị định hướng chuyển động 1.5.2 Thiết bị tương tác phản hồi 12 1.6 Một số ứng dụng VR 13 1.6.1 Quân 13 1.6.2 Giáo dục 14 1.6.3 Xây dựng 15 1.6.4 Y học 15 CHƢƠNG Ngôn ngữ VRML 16 2.1 Giới thiệu VRML 16 2.1.1 VRML ? 16 2.1.2 Định nghĩa VRML 16 2.1.3 Lịch sử đời phát triển VRML 17 2.1.4 Đặc điểm VRML 18 2.2 Các vấn đề VRML 19 2.2.1 Các thành phần VRML 19 2.2.2 Công cụ hiển thị VRML 19 2.2.3 Tập tin VRML 20 2.3 Tìm hiểu chi tiết VRML 21 Vũ Đức Phong - Lớp CT901 2.3.1 Xây dựng đối tượng hình học 21 2.3.2 Xây dựng số hình phức tạp 22 2.3.3 Các phép biến đổi VRML 29 2.3.4 Màu sắc VRML 32 2.3.5 Nhóm node 33 2.3.6 Một số phương pháp vẽ VRML 35 2.3.7 Texture Mapping 37 2.3.8 Script 37 CHƢƠNG Ứng dụng VRML việc xây dựng bảo tàng ảo 39 3.1 Bài toán 39 3.2 Yêu cầu đặt hướng giải 39 3.2.1 Xây dựng bảo tàng 39 3.2.2 Trang trí bảo tàng 40 3.2.3 Xây dựng đối tượng bên bảo tàng 41 3.2.4 Di chuyển bên bảo tàng 42 3.2.5 Chọn đối tượng 43 3.2.6 Ánh sáng 44 3.2.7 Đóng mở cửa 44 3.2.8 Tối ưu khung hình 45 3.3 Kết đạt hướng phát triển 45 3.3.1 Kết 45 PHẦN KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Vũ Đức Phong - Lớp CT901 LỜI MỞ ĐẦU Thực tế ảo thuật ngữ xuất khoảng đầu thập kỷ 90, Mỹ châu Âu thực tế ảo (Virtual Reality) trở thành công nghệ mũi nhọn nhờ khả ứng dụng rộng rãi lĩnh vực (nghiên cứu công nghiệp, giáo dục đào tạo, thương mại giải trí, ) tiềm kinh tế, tính lưỡng dụng (trong dân dụng quân sự) Tại Việt Nam, lĩnh vực có cơng trình hữu ích như: tái lại Sao La hay Văn Miếu Quốc Tử Giám ảo mà ta lại quan sát Chính tầm quan trọng khả ứng dụng to lớn nên việc nghiên cứu thực ảo vô cần thiết Và sở xây dựng ứng dụng thực ảo hồn chỉnh Chính mà em chọn đề tài tốt nghiệp: ” Tìm hiểu cơng nghệ thực tế ảo ứng dụng” Đồ án gồm có phần mở đầu, kết luận nội dung: Chương 1: Tổng quan thực ảo Chương 2: Ngôn ngữ VRML Chương 3: Ứng dụng VRML việc xây dựng bảo tàng ảo Vũ Đức Phong - Lớp CT901 CHƢƠNG Tổng quan thực ảo 1.1 Thực tế ảo ? Thực tế ảo-Virtual Reality( VR ) hệ thống mơ đồ họa máy tính sử dụng để tạo giới "như thật" Hơn nữa, giới "nhân tạo" không tĩnh tại, mà lại phản ứng, thay đổi theo ý muốn (tín hiệu vào) người sử dụng (nhờ hành động, lời nói, ) Điều xác định đặc tính VR, tương tác thời gian thực (real-time interactivity) Thời gian thực có nghĩa máy tính có khả nhận biết tín hiệu vào người sử dụng thay đổi giới ảo Người sử dụng nhìn thấy vật thay đổi hình theo ý muốn họ bị thu hút mô Điều nhận thấy quan sát trẻ nhỏ chơi video game Theo báo Bild (Đức), có hai trẻ nhỏ Anh bị thu hút mải mê chơi Nintendo nhà chúng bị cháy không hay biết! Tương tác khả thu hút VR góp phần lớn vào cảm giác đắm chìm (immersion), cảm giác trở thành phần hành động hình mà người sử dụng trải nghiệm Nhưng VR đẩy cảm giác "thật" nhờ tác động lên tất kênh cảm giác người Trong thực tế, người dùng khơng nhìn thấy đối tượng đồ họa 3D (như hình trang cuối báo Hoa học trò đăng trước kia), điều khiển (xoay, di chuyển, ) đối tượng hình (như game), mà sờ cảm thấy chúng có thật Ngồi khả nhìn (thị giác), nghe (thính giác), sờ (xúc giác), nhà nghiên cứu nghiên cứu để tạo cảm giác khác ngửi (khứu giác), nếm (vị giác) Tuy nhiên VR cảm giác sử dụng đến Từ phân tích trên, thấy định nghĩa sau C Burdea P Coiffet VR tương đối xác: VR- Thực Tế Ảo hệ thống giao diện cấp cao Người sử dụng Máy tính Hệ thống mô vật tượng theo thời gian thực tương tác với người sử dụng qua Vũ Đức Phong - Lớp CT901 tổng hợp kênh cảm giác Đó ngũ giác gồm: thị giác, thính giác, xúc giác, khứu giác, vị giác 1.2 Lịch sử phát triển công nghệ thực tế ảo Khái niệm thực tế ảo có nhiều thập niên thực nhận thức vào đầu năm 90 Vào năm 50 Morton Heilig (Mỹ) phát minh thiết bị mô SENSORAMA Đó thiết bị điều khiển người sử dụng gồm có : hình thực thể kính, quạt, máy tạo mùi, loa âm ghế di chuyển Ơng phát minh hình truyền hình gắn vào đầu để xem phim 3D Tuy sản phẩm phục vụ cho điện ảnh khái niệm Heilig trở thành tiền đề cho VR sau Những kỹ sư Công ty Philco người phát triển HMD vào 1961, gọi Headsight Cái mũ sắt bao gồm ảnh hệ thống theo dõi video kỹ sư liên kết tới hệ thống camêra mạch đóng Họ dự định sử dụng HMD tình nguy hiểm - người quan sát mơi trường thực từ xa, điều chỉnh góc quay camera cách quay đầu Bell Laboratories sử dụng HMD cho phi công lai máy bay trực thăng Họ liên kết HMD với camera hồng ngoại gắn bên máy bay giúp phi cơng nhìn rõ môi trường thiếu ánh sáng Vào 1965, nhà khoa học máy tính có tên Ivan Sutherland hình dung điều mà ông ta gọi "Ultimate Display" Sử dụng hiển thị này, người thấy giới ảo giới vật lý thật Điều định hướng tồn tầm nhìn VR Khái niệm Suntherland bao gồm :  Một giới ảo mà ta quan sát thơng qua HMD  Một máy tính để trì mơ hình thời gian thực  Các khả cho người sử dụng để thao tác đối tượng thực tế cách trực quan Vũ Đức Phong - Lớp CT901 1.3 Các đặc tính VR Như trình bày, đặc tính VR Tương tác Đắm chìm, hai "I" (Interactive, Immersion) mà nhiều người biết Tuy nhiên VR cần có đặc tính thứ mà người để ý tới VR khơng hệ thống tương tác Người- Máy tính, mà ứng dụng cịn liên quan tới việc giải vấn đề thật kỹ thuật, y học, quân sự, Các ứng dụng nhà phát triển VR thiết kế, điều phụ thuộc nhiều vào khả Tưởng tượng người, đặc tính "I" (Imagination) thứ VR Do coi VR tổng hợp yếu tố: Tương tác- Đắm chìm- Tưởng tượng, (3 I tiếng Anh: Interactive- Immersion- Imagination) 1.4 Các thành phần hệ thống VR Tổng quát VR bao gồm thành phần sau Hình 1.1 Các thành phần hệ thông VR 1.4.1 Phần cứng (Hardware) Phần cứng VR bao gồm: Vũ Đức Phong - Lớp CT901  Máy tính (PC hay Workstation với cấu hình đồ họa mạnh)  Các thiết bị đầu vào (Input devices): Bộ dị vị trí (position tracking) để xác định vị trí quan sát Bộ giao diện định vị (Navigation interfaces) để di chuyển vị trí người sử dụng Bộ giao diện cử (Gesture interfaces) găng tay liệu (data glove) để người sử dụng điều khiển đối tượng  Các thiết bị đầu (Output devices): gồm hiển thị đồ họa (như hình, HDM, ) để nhìn đối tượng 3D Thiết bị âm (loa) để nghe âm vòm (như Hi-Fi, Surround, ) Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback găng tay, ) để tạo xúc giác sờ, nắm đối tượng Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) để tạo lực tác động đạp xe, đường xóc, 1.4.2 Phần mềm (Software) Phần mềm linh hồn VR hệ thống máy tính đại Về mặt nguyên tắc dùng ngơn ngữ lập trình hay phần mềm đồ họa để mơ hình hóa (modelling) mơ (simulation) đối tượng VR Ví dụ ngơn ngữ (có thể tìm miễn phí) OpenGL, C++, Java3D, VRML, X3D, hay phần mềm thương mại WorldToolKit, PeopleShop, Phần mềm VR phải bảo đảm cơng dụng chính: Tạo hình vào Mơ Các đối tượng VR mơ hình hóa nhờ phần mềm hay chuyển sang từ mơ hình 3D (thiết kế nhờ phần mềm CAD khác AutoCAD, 3D Studio, ) Sau phần mềm VR phải có khả mơ động học, động lực học, mô ứng xử đối tượng 1.5 Các thiết bị 1.5.1 Thiết bị định hƣớng chuyển động DataGloves Thiết bị đo lường bàn tay phải cảm nhận độ cong ngón tay vị trí, định hướng cổ tay thời gian thực Thiết bị thương mại đầu Vũ Đức Phong - Lớp CT901 tiên DataGloves từ viện nghiên cứu VPL DataGloves bao gồm găng tay nylon nhẹ có cảm biến quang học gắn ngón tay Hình 1.2 DataGloves 3D Mouse and SpaceBall Hình 1.3 3D Mouse SpaceBall Chuột Logitech 3D dựa mảng vị trí siêu âm tham chiếu, kiềng gồm loa siêu âm đặt góc tam giác phát tín hiệu siêu Nó sử dụng để theo dõi thiết bị thu, định hướng chuyển động Nó qui định thành phần tỷ lệ gửi tất mức tự do: X, Y, Z, Pitch, Yaw, Roll Vũ Đức Phong - Lớp CT901 Hình 1.4 Mouse Shutter glasses Hình 1.5 Shutter glasses Head-Mounted Displays Vũ Đức Phong - Lớp CT901 10  Inline: hàm Inline cho phép ta gọi trực tiếp đối tượng bên file vào file Cú pháp: Inline {url ”Tên đường dẫn”} Vi dụ: Inline {url ”robo.wrl”}  DEF ( DEFine ): cho phép ta định nghĩa đối tượng hay kiểu thuộc tính Vi dụ Shape { appearance Appearance { material DEF RedColor Material { diffuseColor 1.0 0.0 0.0 } } geometry } Shape { appearance Appearance { material USE RedColor } geometry } Như ví dụ ta định nghĩa đối tượng RedColor kiểu Material Sau muốn sử dụng lại ta gọi hàm từ khóa USE Vũ Đức Phong - Lớp CT901 36 2.3.7 Texture Mapping Ta mơ hình chi tiết kết cấu nhỏ bé đối tượng Thay phải thời gian để vẽ ta lấy ảnh dán lên bề mặt kết cấu dán decal Kĩ thuật gọi ánh xạ kết cấu Trong VRML sử dụng định dạng ảnh sau đây:  GIF: 8bit, có hỗ trợ suốt, không lựa chon tốt cho texture mapping  JPEG: từ 8-16 bit, không hỗ trợ suốt, lựa chọn tốt cho texture mapping  PNG: từ 8-16 bit, hỗ trợ suốt điểm ảnh, lựa chon tốt cho texture mapping 2.3.8 Script Thẻ script đưa khả linh hoạt, mềm dẻo để mở rộng gần vô hạn yêu cầu hành động hành động mong đợi phản hồi từ giới ảo Thẻ script cho phép xác định cách tương tác với giới ảo việc sử dụng ngơn ngữ lập trình Java, Javascript VRML script đưa Silicon Graphics, Inc Trong thể Script có trường hay thuộc tính, khơng giống với thẻ khác, thẻ script xác định kiện mà thẻ nhận gửi kiện Một thẻ script xác định hành động lúc nhận kiện, hành động thẻ script tạo nhiều kiện Hơn thẻ script dụng để xây dựng thủ tục khởi tạo (initiazation procedures) dừng, tắt (shutdown procedures) Một thẻ script nhận kiện, giá trị mà kiện có biến thuộc loại eventIn Tên biến tên kiện mà thẻ script nhận kiện Các biến đọc nghĩa thiết lập giá trị trực tiếp cho biến thuộc loại Một thẻ Vũ Đức Phong - Lớp CT901 37 script tạo kiện nào, giá trị mà kiện có biến thuộc loại eventOut Cú pháp Script { url[] directOutput FALSE mustEvaluate FALSE eventIn Datatype EventName eventOut Datatype EventName field Datatype FieldName InitialValue }  url cho biết chương trình script xử lí Các ngơn ngữ gần hỗ trợ cho việc xây dựng chương trình script là: JAVA, JavaScript, VRMLScript  Có hai cách mà thay đổi giới ảo việc sử dụng script: thứ sử dụng biến eventOut đặt kiện đến thẻ khác, thứ hai truy cập trực tiếp trường thẻ khác, ý hai cách phải thực ther script  Điều khó khăn cho trình duyệt vừa phải vẽ giới ảo vừa phải xử lý kiện thời gian Vũ Đức Phong - Lớp CT901 38 CHƢƠNG Ứng dụng VRML việc xây dựng bảo tàng ảo 3.1 Bài tốn Trên giới có nhiều bảo tàng tiếng trưng bày hàng vạn tác phẩm nghệ thuật, cổ vật, Nhưng việc đến bảo tàng để chiêm ngưỡng cách cụ thể nhiều người khó Vì với em sử dụng ngôn ngữ VRML xây dựng bảo tàng ảo để người tham quan chiêm ngưỡng tác phẩm nghệ thuật máy tính mà có cảm giác tham quan bảo tàng Ngoài với việc xây dựng bảo tàng ảo ta mơ cổ vật, tác phẩm nghệ thuật bị hư hại khơng cịn Bảo tàng thể trang web nên người nhiều nơi tham gia trực tiếp vào bảo tàng ảo mà khơng cần phải cài đặt nhiều 3.2 u cầu đặt hƣớng giải 3.2.1 Xây dựng bảo tàng  Vấn đề đặt Bảo tàng cần xây dựng chia làm nhiều khu vực, gồm có:  Phịng trung tâm nơi có đường thơng đến phòng phụ khác  Các hành lang dẫn vào phòng phụ  Các phòng phụ nơi lưu trữ tác phẩm nghệ thuật theo thời kì địa danh định  Hướng giải Ngôn ngữ VRML có hỗ trợ việc vẽ hình như: hộp, cầu, nón Vì nhờ vào việc sử dụng hình ta dễ dàng xây dựng khung bảo tàng Vũ Đức Phong - Lớp CT901 39 Hình 3.1 Sơ đồ bảo tàng 3.2.2 Trang trí bảo tàng  Vấn đề đặt Bảo tàng không khung đơn giản mà cần phải trang trí cách tỉ mỉ Có người dùng có cảm giác giống bảo tàng thật Ở đầu hành lang dẫn vào phòng cổng tò vò với hai cột lớn theo kiến trúc Hy Lạp Dưới sàn phải lát đá, tường ốp gỗ, trần nhà dát vàng  Hướng giải Ta làm điều với texture mapping Gán vật liệu lên vật thể tương ứng sàn, tường hay trần ta thu kết ý muốn Vũ Đức Phong - Lớp CT901 40 Hình 3.2 Bảo tàng sau trang trí 3.2.3 Xây dựng đối tƣợng bên bảo tàng  Vấn đề đặt Trong bảo tàng phải có nhiều tác phẩm nghệ thuật tranh, phù điêu, tượng, Và tác phẩm trí cách đẹp mắt giúp người dùng dễ quan sát có cảm giác giống bảo tàng thật  Hướng giải VRML hỗ trợ vẽ dạng hình học cịn dạng phức tạp khó thực Vì cần dùng phầm mềm bên để giải việc Và phần mềm em chọn 3DS Max Các đối tượng vẽ cách chi tiết 3DS Max chuyển sang ngôn ngữ VRML ( chương trình 3DS Max có hỗ trợ export sang đuôi wrl ) Lúc ta cần đặt đoạn code vào vị trí mong muốn đối tượng xuất bảo tàng Vũ Đức Phong - Lớp CT901 41 Hình 3.3 Export sang file VRML 3.2.4 Di chuyển bên bảo tàng  Vấn đề đặt Sẽ thiếu sót ta di chuyển giới ảo Bảo tàng ảo vậy, người dùng lại bên bảo tàng cách linh hoạt, thoải mái để quan sát tác phẩm nghệ thuật đặt nhiều nơi khác Người dùng quay trái, quay phải, tiến, lùi, chí tăng tốc giảm tốc độ  Hướng giải Có sẵn chế điều khiển tích hợp sẵn ngơn ngữ VRML với chuột phím mũi tên Ta cần kết hợp với góc quay camera ta có cảm giác lại Thực bảo tàng vật thể bên Vũ Đức Phong - Lớp CT901 42 xem đối tượng ta điều khiển có bảo tàng di chuyển Nhưng nhờ kết hợp góc quay nên ta có cảm giác tiến lại gần vật to ra, xa vật nhỏ lại giống di chuyển  Mã nguồn Viewpoint { #góc nhìn orientation 0.024791 0.99938 -0.024992 1.57938 #tọa độ để đặt góc nhìn position 4.79336 1.25 -4.7879 } 3.2.5 Chọn đối tƣợng  Vấn đề đặt Khi người sử dụng lại bên bảo tàng, họ nhìn thấy tác phẩm nghệ thuật tượng, tranh, phù điêu, Để quan sát cách kĩ tỉ mỉ người sử dụng kích chuột vào vật mà chọn Sau ta tới khơng gian khác mà người sử dụng phóng to, thu nhỏ, xoay cách linh hoạt để xem xét vật mà chon cách tỉ mỉ Ngồi cịn có thơng tin tác giả tác phẩm cung cấp cho người dùng tác phẩm  Hướng giải Ta sử dụng node ngơn ngữ VRML có tác dụng tạo liên kết tới file HTML VRML khác Lúc di chuyển vào vật sử dụng node này, trỏ chuột thay đổi biến thành hình bàn tay Khi ta kích vào tới trang HTML file VRML mà ta muốn  Mã nguồn minh họa Anchor { # Địa mà ta muốn đến Vũ Đức Phong - Lớp CT901 43 url "cuasoit.com" #Dịng thơng tin lên ta di chuột đối tượng description "Twisty Stairs" children [ ] } 3.2.6 Ánh sáng  Vấn đề đặt Để làm cho thứ trở nên thật giống ngồi đời ta cần phải có ánh sáng Ánh sáng làm đối tượng 3D trở nên sống động hơn, giúp người dùng hứng thú tham quan bảo tàng  Hướng giải Trong VRML có nhiều loại ánh sáng như: ánh sáng điểm, ánh sáng định hướng Ta sử dụng loại để làm thành nguồn sáng từ đèn bên bảo tàng  Mã nguồn DEF DL1 DirectionalLight { direction 0.8 0.5 1.2 } 3.2.7 Đóng mở cửa  Vấn đề đặt Bảo tàng gồm có phịng phịng trung tâm Vì thé có cửa để ngăn cách phòng với Người dùng muốn vào phịng phải mở cửa phịng  Hướng giải Ta phải dùng đoạn Script nhúng vào chương để điều khiển việc đóng mở cửa Việc diễn thời gian thực Vũ Đức Phong - Lớp CT901 44 3.2.8 Tối ƣu khung hình  Vấn đề đặt Với việc sử dụng 3DS Max để vẽ đối tượng bên bảo tàng làm cho file trở nên nặng Vì có q nhiều đối tượng vẽ làm cho khung hình giảm xuống chầm trọng, gây giật, chậm hình ảnh khó khăn để người dùng quan sát  Hướng giải Mỗi khu vực, phòng khác chia thành nhiều file thay file trước Khi ta phịng mà muốn đến phịng khác phải click chuột vào thứ (giả sử cánh cửa), máy tính gọi đến file vẽ phịng phịng xóa Việc giúp loại bỏ đối tượng phịng khác máy tính vẽ 3.3 Kết đạt đƣợc hƣớng phát triển 3.3.1 Kết Từ việc áp dụng ngôn ngữ VRML ta thu kết sau Vũ Đức Phong - Lớp CT901 45 Hình 3.4 Tồn cảnh bào tàng Hình 3.5 Phòng Hy Lạp Vũ Đức Phong - Lớp CT901 46 Hình 3.6 Đối tượng tượng Hình 3.7 Phịng Ai Cập Vũ Đức Phong - Lớp CT901 47 Hình 3.8 Chi tiết bên phịng Ai Cập Hình 3.6 Giao diện quan sát chi tiết đối tượng Vũ Đức Phong - Lớp CT901 48 PHẦN KẾT LUẬN Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật mang lại hiệu to lớn đặc biệt tin học Ở lĩnh vực sống tin học có mặt hiệu điều người mong đợi Đặc biệt lĩnh vực thực tế ảo lĩnh vực mẻ có tầm quan trọng lớn Cũng giống lĩnh vực khác công nghệ thơng tin, thực tế ảo có ngơn ngữ riêng VRML Đồ án nhằm mục đích tìm hiểu rõ ngơn ngữ Qua tìm hiểu, nghiên cứu tham khảo đề tài khóa số mã nguồn mở mạng nên đề tài em đạt số mục đích:  Tìm hiểu tổng quan thực ảo  Tìm hiểu ngơn ngữ thực ảo VRML  Xây dựng chương trình ứng dụng Có thể nói thực ảo đóng vai trị quan trọng vấn đề khó khăn mà khơng có thực ảo khó để giải Nhưng ứng dụng thực ảo vào vấn đề trở nên đơn giản với chi phí thời gian Tuy nhiên thời gian làm em có hạn nên đề tài cịn nhiều thiếu sót Mong thầy bạn góp ý Em xin chân thành cảm ơn! Vũ Đức Phong - Lớp CT901 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Tấn Hùng, Huỳnh Quyết Thắng, Kỹ thuật đồ hoạ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – 2000, 2002, 2004 [2] http://tecfa.unige.ch/guides/vrml/pointers.html [3] http://www.lighthouse3d.com/vrml/tutorials.shtml Vũ Đức Phong - Lớp CT901 50 ... nghiệp: ” Tìm hiểu cơng nghệ thực tế ảo ứng dụng? ?? Đồ án gồm có phần mở đầu, kết luận nội dung: Chương 1: Tổng quan thực ảo Chương 2: Ngôn ngữ VRML Chương 3: Ứng dụng VRML việc xây dựng bảo tàng ảo Vũ... Tìm hiểu tổng quan thực ảo  Tìm hiểu ngơn ngữ thực ảo VRML  Xây dựng chương trình ứng dụng Có thể nói thực ảo đóng vai trò quan trọng vấn đề khó khăn mà khơng có thực ảo khó để giải Nhưng ứng. .. thuật tránh gây rủi ro thực tế Như thực ảo có ứng dụng hầu hết lĩnh vực sống Qua nhận thấy ý nghĩa to lớn việc ứng dụng thực ảo, vấn đề khó khăn mà khơng có thực ảo khó giải hiểu khơng cao mà chi