Giải ngố về thực tế tăng cường - công nghệ làm nên thành công của Pokemon Go

Thực tế tăng cường (AR: Augmented Reality) không hẳn là một công nghệ mới, nhưng phần đông người tiêu dùng chưa được nhìn thấy nó, ít nhất cho đến khi Pokemon GO xuất hiện. Và hiệu ứng của Pokemon GO đã chứng minh tiềm năng của AR nhiều như thế nào. Bên cạnh chơi điện tử, những thiết bị như Tango của Google và Hololens của Microsoft đang ở phía đầu của trận tuyến AR. Vậy AR là gì? Nó làm việc như thế nào? Và làm thế nào bạn có thể viết các ứng dụng AR?

Thực tế tăng cường là gì?

Hãy tách thuật ngữ “thực tế tăng cường” để hiểu rõ hơn ý nghĩa của nó. “Thực tế” là trạng thái của những đồ vật mà chúng thực sự tồn tại, còn “tăng cường” ám chỉ việc làm mọi thứ trở nên phức tạp hơn bằng cách thêm những điều khác vào nó.

Trong hình ảnh mở đầu của bài viết này, khung cảnh đã được tăng cường bằng cách bổ sung vào logo của Android Authority phía trên túi đựng kính chống nắng. Hãy nhớ rằng thực tế tăng cường không chỉ giới hạn trong hình ảnh, ngoài ra âm thanh và các cải tiến về cảm biến cũng xuất hiện.

Một ví dụ về dạng thực tế tăng cường mà chúng ta hay gặp nhất là các đường kẻ cho biết vị trí việt vị xuất hiện trong các trận bóng bầu dục. Quân đội cũng sử dụng thực tế tăng cường với các thiết bị như Hololens của Microsoft khi huấn luyện các lực lượng mặt đất. Nhưng thực sự chúng hoạt động như thế nào?

Thực tế tăng cường hoạt động như thế nào?

Việc tập trung mạnh vào các smartphone như một ví dụ cụ thể về cách AR hoạt động, bằng cách có ứng dụng để tìm kiếm một vật đánh dấu, thường là một mã vạch đen trắng hoặc một vật do người dùng định nghĩa (sẽ được mô tả chi tiết ở phần Unity). Khi vật đánh dấu được tìm thấy, một vật thể 3D sẽ được chèn lên vật đánh dấu.

Hình ảnh 3D xuất hiện trên vật đánh dấu.

Sử dụng camera của điện thoại để theo dõi vị trí tương đối giữa thiết bị và vật đánh dấu, người dùng có thể đi quanh vật đánh dấu và nhìn vật thể 3D ở tất cả mọi góc. Điều này sẽ tốn rất nhiều năng lượng, khi chiếc điện thoại cần theo dõi vị trí của nó cũng như vị trí của các vật đánh dấu để vật thể 3D trông chính xác nhất có thể.

Các trò chơi như Pokemon GO hoạt động hơi khác cách mà AR được sử dụng. Thay vì sử dụng một vật đánh dấu vật lý với một vật thể được kết xuất ở phía trên nó, Pokemon Go chỉ hiển thị một vật thể 3D phía trên góc nhìn của camera với một vài thủ thuật về độ sâu hình ảnh. Sử dụng phương pháp này, các vật thể trong Pokemon GO sẽ không có khả năng đi xung quanh nó như bạn có thể làm với logo của Android Authority ở trên.

Trên thực tế, sẽ không có ứng dụng nào để theo dõi khoảng cách ở đây, bạn có thể tự do đi bộ xung quanh và các Pokemon sẽ vẫn hiện ra nhưng luôn duy trì một khoảng cách với vị trí của bạn, cho đến khi bạn quay về đúng hướng. Phương pháp này đang ngày càng trở nên phổ biến để sử dụng AR trong các thiết bị di động, khi nó không buộc phải có các vật thể vật lý đặt xung quanh trong thế giới thực.

Tại thời điểm này, các smartphone hiện chỉ có chức năng cơ bản của AR, trong khi nhiều ứng dụng thực tế hơn chỉ dành cho các thiết bị chuyên dùng như Hololens của Microsoft, hay còn được gọi là Thiết bị hiển thị đeo đầu (Heads Up Display HUD).

Trên thiết bị di động, Google đã đầu tư rất nhiều cho Tango. Đây là một thiết bị khác so với công nghệ thực tế tăng cường tiêu chuẩn trên di động, do Tango có phần cứng riêng biệt để cải thiện trải nghiệm. Tango sử dụng thị giác máy tính để theo dõi chuyển động, có khả năng nhận biết chiều sâu và hiểu được không gian xung quanh bạn nhằm tự điều chỉnh.

Một thiết bị trong Project Tango của Google.

Phần cứng của Tango bao gồm một camera tiêu chuẩn, một camera mắt cá để cảm biến chuyển động và một cảm biến chiều sâu. Lenovo đã giới thiệu thiết bị tiêu dùng đầu tiên với Tango vào cuối tháng trước, và có phần cứng rất hứa hẹn.

Những cách để phát triển AR

Có một vài cách để phát triển các ứng dụng thực tế tăng cường, bao gồm bộ phát triển trong Android Studio để sử dụng các engine như engine Unity. Việc này phụ thuộc vào việc bạn chọn bộ SDK nào để sử dụng. Dưới đây là một số bộ SDK về AR đang có sẵn ở thời điểm hiện tại:

- Vuforia: được phát triển bởi Qualcomm, bộ SDK này hỗ trợ Android và iOS với hỗ trợ của Unity. Bộ SDK này là những gì chúng ta sẽ được sử dụng trong giai đoạn kế tiếp khi phát triển một ứng dụng AR cho Android. Bộ SDK này hỗ trợ hàng loạt mục tiêu cùng lúc cho dù nó là hình ảnh hay một đoạn văn bản bằng tiếng Anh, Smart Terrain (cho phép tái dựng lại quang cảnh thế giới thực) và các cơ sở dữ liệu trên thiết bị cũng như đám mây.

- ARLab: còn hơn cả một bộ SDK, ARLab cũng có 3D engine, có thể được sử dụng để tạo ra các ứng dụng AR. ARLab không miễn phí, và nó cung cấp một số lựa chọn về giá khác nhau, phụ thuộc vào tính năng nào bạn muốn kết hợp với ứng dụng của mình. ARLab bao gồm cả các nút ảo, theo dõi và khớp hình ảnh.

- DroidAR: là một bộ SDK cho AR mã nguồn mở, hỗ trợ việc theo dõi hình ảnh và các vật đánh dấu cũng như vị trí dựa trên AR. Nếu bạn quan tấm đến mã nguồn mở, hãy thử DroidAR một lần. Chú ý rằng sẽ không có plugin Unity trong bộ SDK này nếu đó là điều mà bạn tìm kiếm, và như cái tên đã gợi ý, Android là hệ điều hành duy nhất nó hỗ trợ.

Nếu bạn đã biết cách sử dụng Unity, về cơ bản bạn có thể làm các ứng dụng AR mà hầu như không phải mất công tìm hiểu về nó cũng như cách bộ SDK Vuforia xử lý các vấn đề liên quan đến AR. Đây cũng là những công cụ cơ bản cho phát triển VR, với plugin SDK của Google VR để xử lý những phần khó khăn cho bạn.

Tổng kết

Thực tế tăng cường có tiềm năng tạo ra bước nhảy to lớn về cách thức mà chúng ta sử dụng các thiết bị. Với việc Pokemon GO sử dụng AR, giờ có lẽ là thời điểm quan trọng cho việc phát triển công nghệ AR. Phát triển các ứng dụng AR tương đối dễ dàng, đặc biệt với Unity khi mọi thứ đều có thể tùy biến. Qualcomm cũng cung cấp những tư liệu rất tốt trong bộ SDK Vuforia. Vì vậy, có thể trong tương lai không xa, những điều tuyệt vời chúng ta đã có với Pokemon GO mới chỉ là sự khởi đầu.

Tham khảo Android Authority