ĐỒ án tìm HIỂU CÔNG NGHỆ THỰC tại ảo và xây DỰNG PHẦN mềm

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN – ĐHQG TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM  BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐỀ TÀI TÌM HIỀU CƠNG NGHỆ THỰC TẠI ẢO VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM Nhóm thực hiện: Huỳnh Quốc Trung 17520184 Lê Quốc Phương 17520134 Giáo viên hướng dẫn: Huỳnh Hồ Thị Mộng Trinh Lớp : SE122.L11 Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 01 năm 2021 LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển thời đại cơng nghệ số, ngày phải thích ứng với loại hình thiết bị hay kĩ thuật Ngày nay, lĩnh vực liên quan tới môi trường ảo doanh nghiệp nước quan tâm phát triển Với khả đưa người tới môi trường ảo nhằm thực mô giới thực, công nghệ thực ảo mang lại hứng thú tới doanh nghiệp làm công việc liên quan tới thiết kế nói chung cơng ty nội thất nói riêng Theo đó, công ty nội thất, lần tổ chức triển lãm phải tốn chi phí mặt nhân lực Không khách hàng đến với công ty nội thất không thực thỏa mãn với sản phẩm mà bên cung cấp đưa Ngun nhân khách hàng khơng có cài nhìn đủ trực quan đồ dùng mà họ thấy giấy Đối với môi trường thực ảo, để đáp ứng mong muốn khắc phục vấn đề hai phía khách hàng doanh nghiệp, bắt buộc mơi trường mơ phải có đầy đủ yếu tố tính thẩm mĩ Những đồ nội thất hiển thị môi trường phải đảm bảo độ chân thực chi tiết định, cho phù hợp với cảm quan khách hàng hiệu phần mềm Công nghệ thực ảo cơng nghệ người đầu tư, tìm hiểu làm quen Như vậy, việc cài đặt hệ thống điều khiển môi trường thực ảo đặt nhiều thách thức Người dùng muốn tương tác với môi trường phải thông qua cần điều khiển thiết bị thực ảo cung cấp Với sử dụng điều khiển dạng cảm thấy khó khăn ban đầu Tuy nhiên xếp cách hợp lý việc làm quen khơng tốn q nhiều thời gian Cũng việc điều khiển, người dùng tự di chuyển mơi trường thực ảo Tuy nhiên, việc gây cảm giác chóng mặt di chuyển nhanh Để khắc phục việc tốc độ di chuyển mơi trường phải cân nhắc Hồ Chí Minh, 21/01/2021 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Mục lục LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẦN 1: PHÁT BIỂU BÀI TOÁN Đặt vấn đề 1.1 1.2 Phạm vi ứng dụng 1.2 Những ứng dụng tương tự 1.2.1 IKEA Place .5 1.2.1.1 Mô tả ứng dụng 1.2.1.2 Hình ảnh .6 PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ 2.1 Augmented Reality - Thực tế tăng cường 2.2 ARCore 2.3 Unity PHẦN 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ ỨNG DỤNG 11 3.1 Danh sách yêu cầu 11 3.2 Sơ đồ danh sách Usecase .12 3.2.1 Sơ đồ: 12 3.2.2 Bảng mô tả usecase: 12 PHẦN 4: THIẾT KẾ GIAO DIỆN 15 4.1 Mô tả chi tiết hình 15 4.1.1 Màn hình khởi tạo 15 4.1.2 Màn hình bố trí nội thất .16 4.1.3 Màn hình treo tranh .16 4.1.4 Màn hình sơn tường, dán Decal 17 PHẦN 5: CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 17 5.1 Công nghệ sử dụng 17 5.2 Sản phẩm 17 PHẦN 1: PHÁT BIỂU BÀI TOÁN 1.1 Đặt vấn đề Trong doanh nghiệp kinh doanh đồ nội thất, phía nhà cung cấp đưa mẫu vẽ hình ảnh chụp đồ nội thất thương mại Khách hàng có nhu cầu mua đồ nội thất liên hệ tới nơi phân phối đồ nội thất để lựa chọn thực giao dịch Theo nhận định đưa ra, khách hàng xem đồ nội thất khơng có nhìn trực quan tính hợp lý bày biện chúng vào khơng gian cơng trình Điều gây nên lựa chọn sai nhiều thời gian để định Như việc đưa trình lựa chọn vào môi trường ảo mang lại cho người dùng trải nghiệm cải thiện tính trực quan đồ nội thất Để tăng trải nhiệm cho khách hàng việc lựa chọn đồ nội thất, nhiều doanh nghiệp kinh doanh mặt hàng chọn áp dụng nhiều loại hình cơng nghệ Ví dụ tạo phần mềm dựng phòng nhanh kết hợp với chức xếp đồ nội thất không gian Những cơng nghệ thực ảo tăng cường ứng dụng để người dùng không thiết phải tạo phịng mà bố trí nội thất khơng gian thật Đưa thông tin đồ nội thất vào môi trường ảo phương pháp khắc phục vấn đề việc thể đồ nội thất cho khách hàng Tuy nhiên trải nghiệm khách hàng thơng tin đồ nội thất bị tối giản hạn chế mặt công nghệ Nhận thấy nhu cầu tạo thị trường tiềm cho tin học hóa dịch vụ, nhóm lên ý tưởng thực phần mềm giúp hỗ trợ vấn đề xem bố trí đồ nội thất phòng, giúp cho khách hàng đến với công ty nội thất có nhìn chi tiết sản phẩm họ mong muốn 1.2 Phạm vi ứng dụng Mơ hình phát triển phần mềm hỗ trợ thiết kế nội thất phát triển rộng rãi cho nhiều doanh nghiệp khác có nhu cầu Vì phần đa nhu cầu phần mềm khách hàng nhau, nên mơ hình phần mềm nhân rộng cho nhiều cơng ty nội thất có mục đích tương tự Phần mềm tạo hướng đến người dùng nhân viên hỗ trợ chủ doanh nghiệp nội thất - người trực tiếp tiếp xúc tư vấn sản phẩm với khách hàng Hệ thống sử dụng việc xem thông tin đồ nội thất, bố trí nội thất Sử dụng sở liệu mà doanh nghiệp trực thuộc cung cấp Cụ thể thông tin đồ nội thất mà doanh nghiệp kinh doanh gồm: mô hình ba chiều, kích thước, vật liệu Dữ liệu mơ hình ba chiều thêm trực tiếp vào ứng dụng, sau thời gian theo yêu cầu doanh nghiệp phần mềm cập nhập liệu mơ hình ba chiều Các chức thao tác phần mềm thực môi trường thực ảo Người dùng ngồi vị trí thực q trình thiết kế nội thất thông quan cần điều khiển kèm với kính Oculus Rift S Để đảm bảo an tồn cho người dùng khơng phép di chuyển kết thúc tiến trình bố trí nội thất 1.2 Những ứng dụng tương tự 1.2.1 IKEA Place 1.2.1.1 Mô tả ứng dụng IKEA Place cho phép đặt mơ hình 3D theo tỷ lệ thật khơng gian riêng Kết hợp công nghệ AR giải pháp nhà thông minh IKEA, người dùng trải nghiệm IKEA hết Lấy cảm hứng từ trải nghiệm máy ảnh sưu tập tuyển chọn đặc biệt Với sản phẩm bật liên tục ln có điều để thử nhà Trang bị tồn phịng lần nhấn tìm sản phẩm hồn hảo cách tìm kiếm máy ảnh bạn IKEA Place có cách thú vị để thưởng thức IKEA Cùng với nhiều mắt - tiếp tục kiểm tra IKEA Place để xem bạn đặt 6 1.2.1.2 Hình ảnh PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ 2.1 Augmented Reality - Thực tế tăng cường Thực tế tăng cường ( AR ) trải nghiệm tương tác môi trường thực tế giới thực tăng cường thông tin nhận thức máy tính tạo ra, đơi nhiều giác quan phương thức , có thị giác , thính giác , xúc giác khứu giác AR định nghĩa hệ thống đáp ứng ba tính bản: kết hợp giới thực ảo, tương tác thời gian thực đăng ký 3D xác đối tượng thực ảo Trải nghiệm đan xen liền mạch với giới vật chất cho coi khía cạnh nhập vai mơi trường thực Bằng cách này, thực tế tăng cường thay đổi nhận thức liên tục người môi trường giới thực, thực tế ảo thay hồn tồn mơi trường giới thực người dùng môi trường giả lập Thực tế tăng cường có liên quan đến hai thuật ngữ gần đồng nghĩa: thực tế hỗn hợp thực tế qua máy tính Giá trị thực tế tăng cường cách thức mà thành phần giới kỹ thuật số hòa vào nhận thức người giới thực, khơng phải hình hiển thị liệu đơn giản, mà thông qua việc tích hợp cảm giác nhập vai, coi phần tự nhiên Môi trường Các hệ thống AR chức sớm cung cấp trải nghiệm thực tế hỗn hợp nhập vai cho người dùng phát minh vào đầu năm 1990, bắt đầu với hệ thống Đồ đạc ảo phát triển Phịng thí nghiệm Armstrong Khơng qn Hoa Kỳ vào năm 1992 Trải nghiệm thực tế tăng cường thương mại lần giới thiệu doanh nghiệp giải trí trị chơi Sau đó, ứng dụng thực tế tăng cường mở rộng ngành thương mại giáo dục, truyền thông, y học giải trí Trong giáo dục, nội dung truy cập cách quét xem hình ảnh thiết bị di động cách sử dụng kỹ thuật AR không đánh dấu Ứng dụng thực tế ảo tăng cường Thực tế tăng cường sử dụng để cải thiện mơi trường tình tự nhiên cung cấp trải nghiệm phong phú mặt tri giác Với trợ giúp công nghệ AR tiên tiến (ví dụ thêm thị giác máy tính, kết hợp camera AR vào ứng dụng điện thoại thông minh nhận dạng đối tượng), thông tin giới thực xung quanh người dùng trở nên tương tác thao tác kỹ thuật số Thông tin mơi trường đối tượng phủ lên giới thực Thơng tin ảo thực, ví dụ nhìn thấy thơng tin thực khác cảm nhận đo lường, chẳng hạn sóng vơ tuyến điện từ phủ lên cách xác với vị trí thực chúng không gian Thực tế tăng cường có nhiều tiềm việc thu thập chia sẻ kiến thức ngầm Các kỹ thuật tăng cường thường thực thời gian thực bối cảnh ngữ nghĩavới yếu tố môi trường Thông tin tri giác sâu sắc kết hợp với thông tin bổ sung điểm số qua nguồn cấp liệu video trực tiếp kiện thể thao Điều kết hợp lợi ích công nghệ thực tế tăng cường vàcông nghệ hiển thị thông minh (HUD) 2.2 ARCore ARCore tảng Google để xây dựng trải nghiệm thực tế tăng cường Sử dụng API khác nhau, ARCore cho phép điện thoại bạn cảm nhận môi trường, hiểu giới tương tác với thơng tin Một số API có sẵn Android iOS phép chia sẻ trải nghiệm AR ARCore sử dụng ba khả để tích hợp nội dung ảo với giới thực nhìn thấy qua camera điện thoại bạn: • Theo dõi chuyển động cho phép điện thoại hiểu theo dõi vị trí so với giới • Hiểu biết mơi trường cho phép điện thoại phát kích thước vị trí tất loại bề mặt: bề mặt ngang, dọc góc cạnh mặt đất, bàn cà phê tường • Ước tính ánh sáng cho phép điện thoại ước tính điều kiện ánh sáng mơi trường Về bản, ARCore làm hai việc: theo dõi vị trí thiết bị di động di chuyển xây dựng hiểu biết riêng giới thực 9 Công nghệ theo dõi chuyển động ARCore sử dụng camera điện thoại để xác định điểm, gọi tính theo dõi cách điểm di chuyển theo thời gian Với kết hợp chuyển động điểm số đọc từ cảm biến quán tính điện thoại, ARCore xác định vị trí hướng điện thoại di chuyển khơng gian Ngồi việc xác định điểm chính, ARCore phát bề mặt phẳng, bàn sàn nhà ước tính ánh sáng trung bình khu vực xung quanh Những khả kết hợp với phép ARCore xây dựng hiểu biết riêng giới xung quanh Sự hiểu biết ARCore giới thực cho phép đặt đối tượng, thích thơng tin khác theo cách tích hợp hồn tồn với giới thực 2.3 Unity Unity công cụ phát triển game đa tảng phát triển Unity Technologies Unity cho phép người dùng làm game 2D 3D, cung cấp cho người dùng API để viết code ngơn ngữ C# Unity có nguồn tài nguyên lớn đóng góp cộng đồng phát triển game Nhờ nên Unity gần hỗ trợ đầy đủ thứ cần thiết để làm game theo mong muốn người dùng Chức cốt lõi Unity đa dạng bao gồm: cung cấp cơng cụ dựng hình (kết xuất đồ họa) cho hình ảnh 2D 3D, cơng cụ vật lý (tính tốn phát va chạm), âm thanh, mã nguồn, hình ảnh động, trí tuệ nhân tạo, phân luồng, tạo dò ng liệu xử lý, quản lý nhớ, dựng ảnh đồ thị kết nối mạng Nhờ có engine mà cơng việc làm game trở nên tốn đơn giản 10 Một mạnh Unity3D khả hỗ trợ gần toàn tảng có bao gồm: PlayStation 3, Xbox 360, Wii U, iOS, Android, Windows, Blackberry 10, OS X, Linux, trình duyệt Web Flash Nói cách khác, với gói engine, studio làm game cho hệ điều hành và25 dễ dàng chuyển đổi chúng sang hệ điều hành khác Đồng thời, giải pháp cho game online đa tảng – chơi đồng thời nhiều hệ điều hành, phần cứng khác Web, PC, Mobile, Tablet… Unity3D xây dựng môi trường phát triển tích hợp, cung cấp hệ thống tồn diện cho lập trình viên, từ soạn thảo mã nguồn, xây dựng cơng cụ tự động hóa đến trình sửa lỗi Do hướng đến đồng thời lập trình viên khơng chun studio chun nghiệp, nên Unity3D dễ sử dụng Hơn nữa, engine phổ biến giới, người dùng dễ dàng tìm kiếm kinh nghiệm sử dụng “tiền bối” diễn đàn công nghệ Unity Technologies cung cấp miễn phí engine Unity3D cho người dùng cá nhân doanh nghiệp có doanh thu 100.000 USD/năm Với Pro, người dùng phải trả 1.500 USD/năm – số khiêm tốn so với engine mang lại 11 PHẦN 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ ỨNG DỤNG 3.1 Danh sách yêu cầu STT Use case Ghi chú/Ý nghĩa Khởi tạo Nghiệp vụ cho phép người dùng tiến hành cho khách hàng quét không gian xung quanh thiết kế Bố trí nội thất Nghiệp vụ cho phép người dùng tiến hành xếp đồ nội thất khơng gian có.Người dùng bắt đầu lại, tiếp tục tiến trình bố trí nội thất không gian khởi tạo Treo tranh Nghiệp vụ cho phép người dùng tiến hành trang trí trang treo thường Sơn tường, dán Decal Nghiệp vụ cho phép người dùng tiến hành sơn tường theo màu sắc thích, dán decal trang trí phịng Chụp ảnh Nghiệp vụ cho phép người dùng tiến hành chụp lại bố cục phịng sau q trình xếp đồ nội thất Tồn không gian chụp lưu trữ định dạng JPEG Hình 3.1 Danh sách yêu cầu 12 3.2 Sơ đồ danh sách Usecase 3.2.1 Sơ đồ: Hình 3.2 Sơ đồ usecase 3.2.2 Bảng mô tả usecase: * Khởi tạo: Mô tả Cho phép người dùng tiến hành cho khách hàng quét không gian xung quanh thiết kế Dịng kiện Vào hình ứng dụng Qt camera xung quanh để nhận điểm Thông báo thành công qt xong 13 Dịng kiện phụ Khơng có Các u cầu đặc biệt Khơng có Pre-condition Người dùng phải cho phép truy cập camera Post-condition Thông báo quét thành cơng/ thất bại Điểm mở rộng Khơng có * Bố trí nội thất: Cho phép người dùng tiến hành xếp đồ nội thất không Mô tả gian có Dịng kiện Chọn button “Nội thất” Chọn nội thất cần bố trí Di chuyển Camera để bố trí nội thất mong muốn Chọn nút “Đặt” để đặt đồ vật Chọn nút “Xóa” để hủy q trình đặt đồ vật Thơng báo đặt thành cơng Dịng kiện Khơng có phụ Các u cầu đặc Khơng có biệt Pre-condition Người dùng phải khởi tạo qt khơng gian bố trí Post-condition Thơng báo đặt thành cơng Điểm mở rộng Khơng có * Treo tranh: Mô tả Cho phép người dùng tiến hành trang trí trang treo thường 14 Dịng kiện Chọn button “Tranh” Chọn tranh cần treo Di chuyển Camera để bố trí tranh mong muốn Chọn nút “Đặt” để treo tranh Chọn nút “Xóa” để hủy q trình treo Thơng báo đặt thành cơng Dịng kiện Khơng có phụ Các u cầu đặc Khơng có biệt Pre-condition Người dùng phải khởi tạo qt khơng gian bố trí Post-condition Thông báo sửa thành công/ thất bại Điểm mở rộng Khơng có * Sơn tường: Mơ tả Cho phép người dùng tiến hành sơn tường theo màu sắc thích, dán decal trang trí phịng Dịng kiện Chọn button “Sơn tường” Chọn khu vực cần sơn trang trí Chọn nút “Sơn” để tiến hành sơn Lựa chọn màu sơn loại decal mong muốn Chọn nút “Chọn” để trang trí Thơng báo đặt thành cơng Dịng kiện Khơng có phụ Các u cầu đặc Khơng có biệt Pre-condition Người dùng phải khởi tạo quét không gian bố trí 15 Post-condition Khơng có Điểm mở rộng Khơng có PHẦN 4: THIẾT KẾ GIAO DIỆN 4.1 Mô tả chi tiết hình 4.1.1 Màn hình khởi tạo Hình 4.1 Màn hình Khởi tạo 16 4.1.2 Màn hình bố trí nội thất Hình 4.2 Màn hình Trang trí nội thất 4.1.3 Màn hình treo tranh Hình 4.3 Màn hình Treo tranh 17 4.1.4 Màn hình sơn tường, dán Decal Hình 4.4 Màn hình Sơn tường dán decal PHẦN 5: CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 5.1 Công nghệ sử dụng Unity3D ARCore Hệ điều hành: Android 5.2 Sản phẩm * Link sản phẩm: https://gitlab.com/phuongle0205/areducation.git ... thẩm mĩ Những đồ nội thất hiển thị môi trường phải đảm bảo độ chân thực chi tiết định, cho phù hợp với cảm quan khách hàng hiệu phần mềm Công nghệ thực ảo cơng nghệ người đầu tư, tìm hiểu làm quen... kiện thể thao Điều kết hợp lợi ích công nghệ thực tế tăng cường v? ?công nghệ hiển thị thông minh (HUD) 2.2 ARCore ARCore tảng Google để xây dựng trải nghiệm thực tế tăng cường Sử dụng API khác... môi trường giới thực, thực tế ảo thay hồn tồn mơi trường giới thực người dùng môi trường giả lập Thực tế tăng cường có liên quan đến hai thuật ngữ gần đồng nghĩa: thực tế hỗn hợp thực tế qua máy