Thực tế ảo, VR, là gì và thế giới nào đã mở ra cho loài người

Công nghệ đã đi những bước rất xa. Tất nhiên không thể so sánh với những gì chúng ta đã nghe được từ truyền thuyết về tộc Iso hay Maya cổ xưa nhưng con người hôm nay đã chạm tay được vào những thứ mà hai mươi năm trước chỉ ngỡ có trong phim ảnh. Một trong những phát minh vĩ đại nhất của công nghệ nhân loại chính là Thực tế Ảo. Cùng phongcachxanhnews tìm hiểu xem Thực tế ảo là gì và mọi thứ đã đi đến đâu nhé.

Thuật ngữ “thực tế ảo” xuất hiện từ khi nào?

Trong khi chúng ta vẫn đang cần mẫn đi làm, cày cuốc cho mưu sinh thì đâu đó trên trái đất có những đầu óc thiên tài đã đi trước con người hàng trăm năm. “Ảo” có ý nghĩa “là một cái gì đó thực chất hoặc hiệu ứng, mặc dù không thực sự hoặc thực tế” kể từ giữa những năm 1400. Thuật ngữ “ảo” đã được sử dụng theo nghĩa máy tính “không tồn tại về mặt vật lý nhưng được xuất hiện bằng phần mềm” từ năm 1959. Và cột mốc quan trọng là khi cụm từ “thực tế ảo” lần đầu tiên được sử dụng trong bối cảnh khoa học viễn tưởng trong The Judas Mandala, tiểu thuyết năm 1982 của Damien Broderick. Từ đó Virtual Reality chính thức trở thành một cụm từ dùng để chỉ chung các hình thái mô phỏng khác nhau do con người tạo ra.

VR đã qua những hình thái nào?

Thực tế ảo (Virtual Reality – VR) thực chất là một dạng trải nghiệm mô phỏng mức độ cao cấp nhất hiện tại, từ giống đến khác hoàn toàn thế giới thực, nhưng đều cho cảm giác thật trên phương diện: nghe, nhìn, cảm giác (thông qua công nghệ haptic) từ đó tác động lên nhận thức và cảm xúc người dùng y như đối diện ngoài đời thật. Công nghệ thực tế ảo được áp dụng rộng rãi trong giải trí (gaming), giáo dục (lịch sử, khảo cổ học, sinh y học và quân sự, hàng không…). Và để bước chân vào trải nghiệm những thế giới ảo này chúng ta cần có những bộ công cụ VR chuẩn mực gọi là kính thực tế ảo. Qua đó chúng ta cảm nhận được hình ảnh thực tế, âm thanh và các cảm giác mô phỏng vật lý của chính mình trong thế giới ảo đó. Nói dễ hiểu hơn, một người đang dùng thiết bị VR sẽ có thể đi vào, khám phả và nhìn cảm nhận xung quanh thế giới nhân tạo này, kể cả tương tác với các tính năng hay vật phẩm ảo có mặt trong thế giới đó.

Ngày nay có 2 cách hiển thị thế giới VR: một là thông qua kính thực tế ảo với màn hình được gắn lên đầu và màn hình nhỏ ngay trước mắt. Hai là thông qua các phòng thiết kế đặc biệt với nhiều màn hình lớn đảm bảo hiển thị liền mạch liên tục và sống động thế giới ảo đang xem.

1/ Sớm nhất và khởi nguồn của mọi nguyên tắc làm ra thế giới thực tế ảo chính là Thực tế ảo qua mô phỏng. Đây là hình thức tạo ra môi trường VR bằng cách dự đoán các chuyển động hay bước tiếp theo của cá thể, từ đó đưa ra tín hiệu hình ảnh, chuyển động và âm thanh tương ứng.

2/ Tiếp theo là VR qua hình ảnh đại diện thông qua môi trường ảo phân tán 3D.

3/ Sau đó là thực tế ảo dựa trên máy chiếu, máy tính để bàn. Đây là cận hiện đại, ví dụ như các game bắn súng góc nhìn thứ nhất là tiêu biểu của dòng VR dạng này. Tuy đã thật hơn rất nhiều nhưng VR qua desktop vẫn luôn có nhược điểm là không có cảm giác về tầm nhìn ngoại vi, hạn chế khả năng quan sát xung quanh của người dùng.

4/ Tiến thêm một bước nữa, ta có Thực tế Tăng cường Augmented Reallity (AR). AR là một loại công nghệ thực tế ảo pha trộn những gì người dùng nhìn thấy trong môi trường thực tế của họ với nội dung số được tạo bởi phần mềm máy tính. Các hình ảnh được tạo bằng phần mềm bổ sung với cảnh ảo thường cải thiện cách nhìn xung quanh thực theo một cách nào đó. Hệ thống AR đưa thông tin ảo qua camera trực tiếp vào tai nghe hoặc kính thông minh hoặc thông qua thiết bị di động cho người dùng khả năng xem hình ảnh ba chiều.

5/ Thực tế hỗn hợp (MR) là sự hợp nhất của thế giới thực và thế giới ảo để tạo ra môi trường mới và trực quan hóa nơi các vật thể và kỹ thuật số cùng tồn tại và tương tác trong thời gian thực.

(nói tới đây tự nhiên nhớ tớ Westwood, tự thấy nổi da gà luôn)

Ủa, vậy VR khác gì với thực tế ảo tăng cường AR? hay AR chỉ là một phần của VR?

Như mình có kể ở trên, thực tế ảo VR là một môi trường được giả lập (ảo hóa) được tạo ra bởi con người nhờ vào các phần mềm chuyên dụng, và được điều khiển bởi một thiết bị thông minh.

FUNNIEST VIRTUAL REALITY GAME EVER! | Accounting VR (HTC Vive Gameplay) - YouTube

Ngoài việc tạo ra không gian ảo, công nghệ thực tế ảo VR còn có thể tương tác thực tế với người dùng qua cử chỉ và nhiều giác quan khác nhau như: Thính giác, khứu giác và xúc giác.

Còn AR, đúng, chính là một hình thái của VR. Và khác với VR chủ yếu về cách thức hoạt động. VR sẽ tạo ra một môi trường hoàn toàn ảo, trong khi đó AR sẽ dựa trên không gian thật của môi trường xung quanh, sau đó thêm một vài yếu tố ảo hóa vào bên trong. Cho nên ở trên mình có tham khảo và đưa ra định nghĩa AR “là một loại công nghệ thực tế ảo pha trộn những gì người dùng nhìn thấy trong môi trường thực tế của họ với nội dung số được tạo bởi phần mềm máy tính”.

Virtual Reality at CES Moved Me to Tears | Time

Như vậy nền tảng là chung, nhưng cách thức hoạt động là khác nhau. Và rõ ràng VR lẫn AR sẽ có đất dụng riêng của mình với từng nhóm đối tượng và yêu cầu khác nhau. Bạn biết nhiều về VR chỉ vì nó kết nối với nhiều hình thức thân thiện hơn như game, app. Thực tế thì AR và VR không phải đối lập nhau và vẫn đang tồn tại song song trên nhiều lĩnh vực cuộc sống.

Cần có những thành phần nào để tạo nên một môi trường thực tế ảo VR hoàn chỉnh?

1/ Phần mềm (Software)

Dù là thế giới ảo hay thế giới thật thì để mọi thứ diễn ra chúng ta luôn cần những phần mềm cốt lõi. VR cũng cần có phần mềm để sống. Trên lý thuyết thì để tạo ra môi trường VR chúng ta có thể dùng bất kỳ ngôn ngữ lập trình kết hợp với phần mềm đồ họa. Nhưng dù cho dùng gì thì cuối cùng đích đến của người kỹ thuật viên vẫn là tạo được 2 công dụng chính: Tạo hình và Mô phỏng. Tất cả các đối tượng trong VR từ siêu nhỏ đến siêu to khổng lồ đều phải qua quá trình mô hình hóa nhờ phần mềm này và tiếp theo được gán cho các mô phỏng động học, động lực học và mô phỏng ứng xử của đối tượng.

New study: Virtual Reality (VR) Software Market forecast to 2026 - WhaTech

Phần cứng (Hardware)

Phần mềm là linh hồn, là nền tảng nhưng vẫn chưa thể thành hình để tiếp cận người dùng hay đưa ra một giải pháp công nghệ thực tế. Chúng ta cần một bộ phận cứng làm ‘thân thể’ cho VR. Phần cứng của một VR bao gồm:

  • Máy tính (PC hay Workstation với cấu hình đồ họa mạnh).
  • Các thiết bị đầu vào (Input devices): Bộ dò 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 chỉ (Gesture interfaces) như găng tay dữ liệu (data glove) để người sử dụng có thể điều khiển đối tượng.
  • Các thiết bị đầu ra (Output devices): gồm hiển thị đồ họa (như màn hình, HDMI,..) để nhìn được đối tượng 3D nổi. Thiết bị âm thanh (loa) để nghe được âm thanh vòm (như Hi-Fi, Surround,..). Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback như găng tay,..) để tạo xúc giác khi sờ, nắm đối tượng. Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) để tạo lực tác động như khi đạp xe, đi đường xóc,…

Các thiết bị đầu ra và thiết bị đầu vào tích hợp lại cùng nhau tạo thành một khối thiết bị dễ sử dụng, nhanh chóng kích hoạt và đạt hiệu quả hai đầu tốt tương đương nhau. Khối thiết bị đó chính là những chiếc kính thực tế ảo (VR headset) mà chúng ta thường thấy ngày nay. Loại kính này sẽ bao trùm tầm nhìn của đôi mắt bạn, sau đó phủ lên một lớp hình ảnh ảo hóa. Tùy vào chủng loại và tính năng đi kèm, kính VR có nhiều oặc ít khả năng tương tác với người dùng, tức là bạn có thể điều khiển không gian ảo hóa thông qua ngôn ngữ cơ thể (chạy, cầm nắm, nhìn, gật đầu…).

Review: Facebook's Oculus Quest 2 is outstanding | TechCrunch
Kính VR Oculus Quest 2
HTC Vive Cosmos
Kính VR HTC Vive Cosmos

Những ứng dụng nhân văn và đầy tính tương lai của VR vào thế giới thật loài người

Đầu tiên và cũng là phổ biến nhất, đương nhiên là VR trong các ứng dụng giải trí như gaming, phim ảnh và âm nhạc. Kính thực tế ảo đầu tiên được đưa ra thị trường là từ các công ty video games từ đầu những năm 1990. Nhưng người dùng chỉ thật sự cởi mở và chịu đón nhận VR nghiêm túc như một hướng đi mới và tất yếu của công nghệ khi các hãng lớn cho ra những dòng sản phẩm kính thực tế ảo đầu tiên, chất lượng, bền bỉ, đạt hiệu suất ảo như thât cực cao và luôn đi kèm với các phản hồi xúc giác đáng kinh ngạc (từ công nghệ haptic). Đó là vào các năm 2010 trở về sau. Bao gồm các tên tuổi lớn như: Oculus (Rift), HTC (Vive) và Sony (PlayStation VR).

The Best VR Games for 2020

Thấy rõ sự thay đổi thế giới xung quanh. VR bắt đầu được chú ý và đưa vào dùng ở đa dạng các lĩnh vực hơn, như khoa học xã hội và tâm lý học. Ở mảng này, VR mang tới một công cụ tiết kiệm chi phí nghiên cứu và tái tạo các tương tác trong mọi trường được đặt dưới kiểm soát tốt. Hoặc cũng có thể trở thành một hình thức can thiệp trị liệu.

Một ứng dụng rất quan trọng khác của VR là trong y học. Các chương trình thực tế ảo đang được sử dụng trong các quy trình phục hồi chức năng với những người già được chẩn đoán mắc bệnh Alzheimer. Điều này mang lại cho những bệnh nhân cao tuổi này cơ hội mô phỏng những trải nghiệm thực tế mà họ không thể trải nghiệm do tình trạng hiện tại của họ. Ngoài ra hệ thống VR còn giúp chữa lành về mặt khiếm khuyết tinh thần cho các bệnh tâm lý như: các hội chứng sợ, chứng tự kỷ ám thị, chứng sợ đám đông, chống đối xã hội, trầm cảm… Và tất nhiên liệu trình và liều lượng được giám sát chặt chẽ bởi các chuyên gia tâm lý và y bác sĩ chuyên môn.

Một ứng dụng khác rất được hoan nghênh vì mang lại sự tiến bộ, đào tạo một thế hệ trẻ nhiều hiểu biết và có sự cảm thông tốt hơn, chính là dùng VR trong giáo dục. Nó có thể được sử dụng để cung cấp cho người học một môi trường ảo nơi họ có thể phát triển các kỹ năng của mình mà không phải chịu hậu quả trong thế giới thực. Nhất là cho các ngành cần tính khái quát và thực tiễn cao mà thực tế đôi khi không đáp ứng được như: lịch sử, sinh học, khảo cổ học, dược sĩ…

Bên cạnh các ứng dụng truyền thống ở trên, cũng có một số ứng dụng mới nổi lên trong thời gian gần đây của VR như: VR ứng dụng trong sản xuất, VR ứng dụng trong ngành rô-bốt, VR ứng dụng trong hiển thị thông tin (thăm dò dầu mỏ, hiển thị thông tin khối, ứng dụng cho ngành du lịch, ứng dụng cho thị trường bất động sản….) VR có tiềm năng ứng dụng vô cùng lớn. Mọi lĩnh vực “có thật” trong cuộc sống đều có thể ứng dụng “thực tế ảo” để nghiên cứu và phát triển hoàn thiện hơn. Điều kiện duy nhất cần là cách cải biến theo từng ngành nghề thế này vào bao nhiêu lả đủ sẽ là điều bạn quan tâm hơn.

Nhưng liệu VR sẽ mang lại mặt trái gì?

1/ VR và những vấn đề về sức khỏe

Nếu search và tìm hiểu về VR chắc bạn cũng sẽ thấy hàng loạt các biển báo “Be ware” về các triệu chứng gây ra khi dùng VR (gọi là VR sickness). Tới nay đã ghi nhận các biểu hiện bất thường khi dùng VR gồm: co giật, co giật hoặc mất điện trong khi sử dụng tai nghe VR, ngay cả khi họ không có tiền sử động kinh và chưa bao giờ bị mất điện hoặc động kinh trước đó. Các thiết bị VR luôn được khuyến cáo không nên dùng trên trẻ quá nhỏ, người có vấn đề về tim mạch, khớp và tiêu hóa.

Nguyên nhân của các khuyến cáo tim mạch, động kinh là vì khi đeo kính VR vào, hình ảnh, cảnh tượng các nhân vật hiện ra trước mắt có thể đưa bạn vào trạng thái hoảng loạn cực độ, hay lo lắng hồi hộp thái quá thậm chí bị ám ảnh trong một thời gian dài sau đó. Rõ ràng điều này không tốt cho người có sẵn các căn bệnh kể trên. Tệ nhất có thể nguy hại đến tính mạng.

Còn nguyên nhân cảnh báo dùng VR cho người có triệu chứng khớp, máu không đông, trẻ em nhỏ tuổi, người già là vì khi dùng mọi người nhanh chóng mất nhận thức về môi trường xung quanh trong thế giới thực của họ và có thể tự làm mình bị thương bằng cách vấp ngã hoặc va chạm với các vật thể trong thế giới thực

Why people get sick in virtual reality - Cosmos Magazine

Tai nghe VR có thể thường xuyên gây mỏi mắt, cũng như tất cả các công nghệ được sàng lọc, bởi vì mọi người có xu hướng chớp mắt ít hơn khi xem màn hình, khiến mắt họ bị khô hơn.Đã có một số lo ngại về tai nghe VR góp phần gây cận thị, nhưng mặc dù tai nghe VR ngồi sát mắt, chúng có thể không nhất thiết góp phần gây cận thị nếu độ dài tiêu cự của hình ảnh được hiển thị đủ xa. Điều chúng ta thật sự nên lo là vấn đề mắt bị khô khi dùng trong thời gian dài.

Một triệu chứng được gọi là bệnh thực tế ảo thường gặp nhất là tương tự như khi say tàu xe (thường ờ phụ nữ và trẻ em nhiều hơn nam giới): đau đầu, nhận thức dạ dày, buồn nôn, nôn, xanh xao, đổ mồ hôi, mệt mỏi, buồn ngủ, mất phương hướng và thờ ơ. Nguyên nhân là vì những triệu chứng say tàu xe này được gây ra bởi sự mất kết nối giữa những gì được nhìn thấy và những gì phần còn lại của cơ thể cảm nhận được. Khi hệ thống tiền đình, hệ thống cân bằng bên trong của cơ thể, không trải nghiệm chuyển động mà nó mong đợi từ đầu vào thị giác qua mắt, người dùng có thể bị bệnh VR. Điều này cũng có thể xảy ra nếu hệ thống VR không có tốc độ khung hình đủ cao hoặc nếu có độ trễ giữa chuyển động của cơ thể và phản ứng thị giác trên màn hình với nó. Và tỉ lệ người mắc các triệu chứng này khi dùng VR hiện đang còn khá cao (25-40%) nên nhiệm vụ hàng đầu trong tương lai của các hãng thiết bị VR chính là tìm cách loại bỏ các cảm giác khó chịu này nơi người dùng.

2/ Trẻ em được khuyến cáo không nên dùng VR quá sớm

Nếu bạn có con, chắc chắn một ngày nó sẽ biết về VR và có thể sẽ muốn có một chiếc kính trong tay. Ít nhất là vì tò mò sau nữa là vì thực sự là VR cũng tốt cho việc học khá nhiều. Trẻ em ngày nay nói chung ngày càng nhận thức rõ hơn về VR, nên việc dùng từ khi bao nhiêu tuổi, cho việc gì, bao nhiêu lâu trong ngày là điều mà cả phụ huynh và nhà sản xuất đều phải có trách nhiệm lớn. Lý do vì sao?

Virtual reality as a healing tool | Child life specialist, Virtual reality videos, Virtual reality

Theo các nghiên cứu hành vi người dùng VR, đặc biệt nhóm khách hàng trẻ em cho thấy. VR chưa thực sự kiểm soát và lập ra được một bộ quy tắc chuẩn về rating/ giám sát từ thượng nguồn dành cho người dùng nhỏ tuổi. Cho nên lẫn trong đó vẫn có các yếu tố bạo lực, khiêu dâm, phiêu lưu quá mạo hiểm. Tất nhiên nếu game 2D ảnh hưởng một, thì VR ảnh hưởng cả trăm lần vì mức độ quá thật, quá thuyết phục của nó, nhất là khi trẻ em chưa đủ hình thành mức độ nhận thức xã hội và đạo đức đủ cao như người trưởng thành. Dễ thấy nhất là các hậu quả để lại sau quá trình dùng VR không kiểm soát, không hướng dẫn và không giới hạn: trẻ cáu gắt, dễ bị kích thích, hung hăng, dễ mất phương hướng, mất tự chủ và thậm chí không phân biệt được đâu là ảo, đâu là thật.

Trong các ứng dụng có đề cập ở trên của VR, chúng ta có thấy nói về giáo dục. Thực tế là VR đưa vào trường học đã làm rất tốt vai trò người dẫn chuyện của nó trong các môn học mà lý thuyết đôi khi quá khó để đi vào đầu như Lịch sử, Sinh học, Khảo cổ học, Vũ trụ học… Chỉ cần tưởng tượng ngày xưa mình học về thế chiến thì chỉ tất cả chỉ là nhiều trang sách, một dọc con số, tên tuổi nước ngoài lạ hoắc, cùng lắm là thêm vài cái hình minh họa trắng đen. Nhưng ở thời con bạn, mọi thứ đã khác. Một cuộc chiến dữ dội giữa Phatxit và phe các đồng minh có thể diễn ra ngay trước mắt trẻ, với đầu đủ các nhân vật cộm cán liên quan. Quá trình ghi nhận, hiểu và nhớ chắc chắn sẽ tốt hơn rất rất nhiều so với đọc chay… Cho nên, rõ là các mặt tích cực của VR lên giới trẻ hiện nay là không thể chối bỏ, nhưng cần phải có một môi trường filter sàng lọc kỹ càng hơn, rating có giám sát của phần mềm và cả của người lớn, loại bỏ hết các yếu nguy hiểm đến nhận thức của trẻ trong quá trình dùng.

Khi đó may ra VR mới có thể tiến gần hơn và phá vỡ sự e dè của nhiều người, đặc biệt là giới phụ huynh.

KẾT LUẬN

Dù còn một số bất cập và luôn được hoàn thiện nhiều nữa để đến gần với công chúng, cũng như loại bỏ những khuyết điểm kể trên, nhưng công nghệ VR vẫn là tương lai đáng mong đợi của loài người, mà ở đó, mọi ngăn cản địa lý, vật lý sẽ không còn, con người có thể tự do làm bất cứ điều gì mình thích, đù có đang ở đâu đang làm gì hay đang trong thời kỳ nào.