Chương 1: Khái quát về “Thực tại ảo” và “Thế giới ảo” 1.1 Thế giới ảo 1. Giới thiệu Hãy tưởng tượng một thế giới ảo với các đối tượng được số hóa, hình dạng, âm thanh và mọi chi tiết đều giống và sống động như trong thế giới thực của chúng ta. Thế giới ảo này không chỉ có các biểu tượng động hay những hình ảnh ba chiều sắc nét mà mọi đối tượng trong đó còn tuân theo các quy luật tự nhiên và luật lệ rõ ràng. Thế giới ảo có thể rất gần gũi với chúng ta, nó tái hiện lại một phần thế giới thực mà chúng ta đang sống (như các mô hình thế giới ảo để huấn luyện phi công hoặc tập trận).
Nó cũng có thể rất khác biệt với thế giới thực, chứa đựng những quy luật tự nhiên xa lạ, những dạng thức chưa từng được biết đến của cuộc sống do con người tưởng tượng ra (như các báu vật ảo trong các trò chơi). Thế giới ảo – VW (Virtual World), được định nghĩa một cách khái quát như sau [11]: VW là một môi trường mô phỏng các quá trình tương tác giữa nhiều người dùng thông qua các giao tiếp trực tuyến. Có nhiều kiểu VW khác nhau tuy nhiên chúng đều có 6 đặc điểm chung sau: Chia sẻ không gian: VW cho phép nhiều người dùng tham gia vào hệ thống cùng một lúc. Giao diện đồ họa: VW miêu tả không gian một cách trực quan bằng việc sử dụng các biểu tượng hoặc kiểu hình ảnh đồ họa trong môi trường 2D hoặc 3D.
Tính tức thời (immediacy): Các tương tác trong VW xảy ra trong khoảng thời gian thực. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Tính tương tác: VW cho phép người dùng thay đổi, phát triển, xây dựng, và tạo ra các tùy chọn nội dung của đối tượng tham gia vào VW. Tính bền bỉ: Sự tồn tại của VW là liên lục mà không cần quan tâm đến các người dùng có đăng nhập vào hệ thống không. Tính xã hội/tính cộng đồng: VW cho phép và khuyến khích việc tạo lập thành các đội hình trong thế giới ảo, như nhóm, bang hội, câu lạc bộ.
Thế hệ VW xuất hiện sớm nhất là các VW có dạng text-based. Giao diện của VW loại này ở dưới dạng các chữ và con số (như tên gọi text-based), tức là người tham gia và các đối tượng được miêu tả dưới dạng text. Các VW này đều được kết nối qua mạng cho phép tạo ra một môi trường với nhiều người dùng tham gia và giao tiếp với nhau (Multi User Domain – MUD), các thành viên có thể chia sẻ dữ liệu, truy nhập vào các kho CSDL chung. VW cho phép người dùng tự thể hiện cá tính của mình thông qua cách anh ta giao tiếp với người khác (cách nói chuyện, cách giao tiếp, kiểu dáng chữ đại diện …) hay những gì anh ta đóng góp cho cộng đồng ảo trong VW.
Một ví dụ gần gũi nhất của thế hệ VW này là các chương trình IRC (Internet Relay Chat) rất quen thuộc tại Việt Nam khoảng một chục năm trước đây. Thế hệ VW tiếp theo xuất hiện vào những năm 1980 được trang bị các hình ảnh hai chiều. Những người tham gia và các đối tượng trong VW được thay bằng các hình ảnh và biểu tượng nên giao diện của các VW trở nên đa dạng và sinh động hơn. Các hoạt động trong VW được trừu tượng hóa nhiều hơn nên cũng gần gũi và thân thiện với người dùng: Anh ta có thể chọn một hoặc một số người dùng khác để giao tiếp thông qua việc lựa chọn các hình ảnh tương ứng; Trên một dãy phố, anh ta dễ dàng đi vào các tòa nhà chỉ bằng cách click chuột vào biểu tượng của tòa nhà đó.
Những trò chơi thông dụng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 trên máy tính hay các chương trình dạy ngoại ngữ cho trẻ em là ví dụ điển hình cho các VW ảnh hai chiều. Cùng với sự phát triển của VRML (Virtual Reality Modeling Language) là sự ra đời của các VW 3D. Các user được thể hiện bằng các biểu tượng ba chiều có hình dáng người nên rất đa dạng và sinh động, các chuyển động diễn tả hoàn toàn trong không gian 3D. Để có được các chuyển động và cảm nhận, tức là để “sống” trong các VW 3D yêu cầu phải có các thiết bị input và output đặc biệt dùng cho tương tác với hệ thống như các thiết bị hiển thị, âm thanh hay truyền chuyển động, mệnh lệnh, quyết định.
Thêm vào đó các thiết bị để chạy các ứng dụng VW 3D phải có cấu hình mạnh, thích hợp cho việc xử lý đồ họa 3D với thời gian thực… Do mô hình thực nghiệm trong luận văn được định hướng xây dựng để chạy trên thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số PDA có bộ vi xử lý và bộ nhớ hạn chế, không phù hợp với VW 3D nên mô hình thế giới ảo 2D được chọn. Mô hình thực nghiệm thể hiện được các đặc tính cốt yếu của một mô hình thế giới ảo kinh điển cần có, là minh họa cụ thể cho phần lý thuyết được trình bày trong luận văn. Các xu hướng xây dựng thế giới ảo Bên cạnh yếu tố công nghệ, thiết kế về nội dung và chủ đề của VW cũng là một phần cần quan tâm và đề cập đến. VW được tạo ra với nhiều mục đích khác nhau.
Kiểu thông dụng và phổ biến nhất trong thế giới ảo là "MMORPG" (Massively Multiplayer Online Role Playing Game). Tuy nhiên, các thế giới ảo được xây dựng không chỉ có mục đích là phục vụ chơi game mà còn nhiều ứng dụng đa dạng khác. Một số kiểu xây dựng thế giới ảo đang được sử dụng nhằm mục đích giáo dục, chính trị hay huấn luyện quân sự. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Các trò chơi thương mại Thế giới game có xu hương tập trung vào khai thác các đặc tính hư cấu dựa trên một cốt truyện sau đó xây dựng các hình tượng nhân vật, các nhân vật này có thể tiến hóa thông qua quá trình giao tiếp và một dãy các sự kiện có tính chất cạnh tranh và tương tác lẫn nhau. Ví dụ: một số trò chơi như hiện đã xuất hiện và phổ biến ở Việt Nam như Võ Lâm Truyền Kỳ, MU hay Audition. Giáo dục Một số thế giới ảo được tạo ra với mục đích phục vụ cho giáo dục. Trong hầu hết các trường hợp, thế giới này được tài trợ bởi các học viện hoặc các tổ chức phi lợi nhuận.
Thế giới ảo về giáo dục liên quan đến nhiều lĩnh vực rộng lớn ví dụ như tạo ra các viện bảo tàng và các thư viện hình ảnh không gian 3D, các thư viện ảo, không gian trực tuyến cho các khóa học qua mạng tại các trường đại học. Active Worlds Educational Universe - AWEDU[12] là một trong những mạng lâu đời và rộng lớn nhất của thế giới ảo phục vụ cho mục đích giáo dục. Hình 1: Mạng Active World Education Universe LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 14 AWEDU xây dựng một cộng đồng về giáo dục đặc thù, nó cung cấp rất nhiều VW hữu dụng cho các cơ quan giáo dục, giáo viên và sinh viên. Thông qua cộng đồng này, những nhà sư phạm có thể tìm ra các khái niệm, lý thuyết mới về sư phạm, thiết kế các các khóa học một cách sáng tạo hay khám phá các biểu hiện đa dạng về hình thái xã hội của việc học.
Máy tính ảo của ĐH Colorado Thành phố khoa học của ĐH London Hình 2: Một số VW trong AWEDU 1. Diễn đàn chính trị Thế giới ảo cũng có thể đáp ứng các yêu cầu như là một diễn đàn thể hiện các quan điểm chính trị và tranh luận. Ví dụ về một thế giới ảo liên quan là AgoraXchange [13] 1. Huấn luyện quân sự Công nghệ thế giới ảo được sử dụng rất nhiều trong việc huấn luyện quân sự của quan đội Mỹ, VW America's Army [14] được sử dụng như là một công cụ tìm ra những năng lực tiềm tàng của người lính.
Có một số công ty như Forterra Systems [16] đang làm việc với các nhóm quân sự để phát triển các chương trình mô phỏng và huấn luyện quân đội. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 Hình 3: Thiết bị huấn luyện nhảy dù của quân đội Mỹ Đây mới chỉ là những bước ban đầu. Các công nghệ này sẽ phát triển mạnh mẽ hơn trong một vài năm sắp tới, thế giới ảo sẽ được sử dụng cho tất cả các mục đích phục vụ lợi ích con người. Du lịch Đây là hướng đi mới mẻ và rất triển vọng của VW, đặc biệt là trong lĩnh vực du kịch khám phá kết hợp với tìm hiểu khoa học.
Dự án du lịch vũ trụ của Google hợp tác với NASA dưới đây là một ví dụ: Mới đây, Google thông báo sẽ hợp tác cùng Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) cung cấp dịch vụ bản đồ 3 chiều của mặt trăng và sao Hỏa. Dịch vụ này về sau còn có thể truyền tải trực tiếp các thông tin về thời tiết nhận được từ Trạm không gian quốc tế (ISS). Micheal Griffin, đại diện của NASA, cho biết kế hoạch này sẽ cho phép bất cứ ai kết nối Internet cũng có thể trở thành người du lịch vũ trụ và tìm hiểu những khám phá về không gian của NASA. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 16 Google đã cung cấp bản đồ sao Hỏa và mặt trăng từ lâu qua hai dịch vụ Google Mars [18] và Google Moon [19], nhưng thỏa thuận mới với NASA sẽ giúp họ có những hình ảnh chi tiết và chất lượng hơn nữa.
Theo Giám đốc bộ phận phát triển kinh doanh Chris Kemp của NASA, họ đã thu thập được lượng dữ liệu rất lớn về các hành tinh nhằm phục vụ con người, tuy nhiên những thông tin đó thường rời rạc và rất khó cho những người không phải là chuyên gia có thể hiểu được. Dịch vụ mới của Google là một phần thỏa thuận của họ với NASA được công bố từ tháng 9 năm 2005, khi Google thông báo kế hoạch xây dựng một khu nghiên cứu rộng 93 ngàn mét vuông nằm trong khuôn viên của NASA tại Moffet Field (Mountain View, California, Mỹ). Cả hai cũng sẽ cùng nhau nghiên cứu nhiều vấn đề kỹ thuật từ các nguồn dữ liệu quy mô lớn đến những giao diện máy tính phù hợp với người sử dụng.2 Thực tại ảo Thực tại ảo – VR (Virtual Reality) là công nghệ cho phép người sử dụng tương tác với môi trường tạo nên bởi máy tính, có thể có thật hoặc giả tưởng [17]. Nói một cách khác, thực tại ảo là công cụ để xây dựng các mô hình thế giới ảo.