Thiết bị thực tế ảo VR hoạt động như thế nào ?

Khái niệm về các thiết bị thực tế ảo (VR) xuất hiện từ những năm 1990, chúng là những màn hình đeo đầu, găng tay điện, những công nghệ tiên tiến của tương lai. VR tạo ra một thế giới ảo mà người trải nghiệm thực sự đắm chìm và cảm nhận mạnh mẽ chiều sâu của thế giới đó. Vậy cách thức hoạt động của những thiết bị đó là gì ?

1. Màn hình gắn trên đầu

Màn hình gắn trên đầu (Head-mounted Display – HMD) là một thiết bị hiển thị được gắn trên mũ bảo hiểm hoặc kính bảo hộ ở trước mặt hoặc mỗi mắt. Màn hình thường là màn hình tinh thể lỏng LCD. Chúng cũng được kết nối với loa hoặc tai nghe để cung cấp âm thanh.

Hầu hết các hệ thống trong HMD được kết nối bằng dây cáp để giảm độ trễ đem lại trải nghiệm chân thực nhất cho người dùng. Các thiết bị HMD được tích hợp với thiết bị đo lường quán tính IMU cho biết tốc độ di chuyển, hướng nhìn của người dùng từ đó gửi đến những hình ảnh phù hợp theo mỗi góc nhìn khác nhau.

Găng tay thực tế ảo thường kết hợp với bộ HMD

Găng tay thực tế ảo thường kết hợp với bộ HMD (ảnh minh họa)

2. Bộ đồ thực tế ảo và găng tay thực tế ảo

Việc chỉ ngắm nhìn thế giới thực tế ảo thôi không làm các nhà khoa học hài long, họ bắt tay vào chế tạo các sản phẩm giúp ta tương tác với thế giới đó. Mặc dù các cần điểu khiển có thể giúp ta tương tác tuy nhiên nó lại làm mất đi cảm giác đắm chìm.

Với sự tiến bộ của giao diện người & máy (HMI), các bộ đồ và găng tay thực tế ảo ra đời. Găng tay đóng vai trò quan trọng nhất trong sự phát triển tương tác này.

Các găng tay đo sự chuyển động của bàn tay và ngón tay qua một loạt các sợi cáp quang. Khi có chuyển động, lượng ánh sang sẽ thay đổi và được máy tính phân tích. Một số loại găng sử dụng một dải chất dẻo bôi mực dẫn điện để khi có chuyển động thì điện trở thay đổi và máy tính sẽ cho các phản hồi tương ứng.

Loại găng tay này không chính xác bằng việc sử dụng sợi cáp quang tuy nhiên giá thành lại rẻ hơn. Loại găng tay có độ chính xác cao nhất sử dụng các cảm biến từ tính, quán tính ở từng khớp ngón tay và liên kết với nhau hình thành 1 khung xương ngoài, vậy nên nó rất cồng kềnh và đắt tiền.

3. Môi trường thực tế ảo CAVE

Trải nghiệm ở môi trường thực tế ảo CAVE

Trải nghiệm ở môi trường thực tế ảo CAVE (ảnh minh họa)

Hệ thống CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) được nghiên cứu chế tạo bởi các sinh viên và nghiên cứu viên tại Đại học Illinois – Chicago. CAVE là 1 căn phòng lập phương với các bức tường là màn hình cỡ đại chiếu các hình ảnh lập thể và người dùng sử dụng thiết bị tương tự kính 3D.

Có thể có nhiều người dùng cùng một lúc và họ có thể thoải mái di chuyển trong phòng, tương tác các vật trong thế giới ảo bằng 1 chiếc đũa tương tác hoặc điều khiển thay cho găng tay thực tế ảo.

Một dạng nhỏ gọn hơn của CAVE là bàn làm việc thực tế ảo. Bằng cách chiếu các hình ảnh lập thể được lập trình sẵn, người dùng có thể quan sát các vật, địa hình ở dạng 3 chiều. Hệ thống này thường sử dụng cho ngành y tế và quân sự.

Theo Tạp chí Điện tử

Tags: