Chương 1” cũng đề cập đến một số các phƣơng pháp sử dụng ánh sáng trong trƣng bày thật, thực trạng chiếu sáng trong bảo tàng ở Việt Nam là cơ sở cho việc chiếu sáng trong trƣng bày ảo. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Chương 2: “Một số kỹ thuật chiếu sáng trong trƣng bày ảo”. Đây là nội dung chính của luận văn, nó tập trung trình bày các phƣơng pháp xử lý ánh sáng trong thực tại ảo, các mô hình ánh sáng, các vấn đề liên quan đến xử lý ánh sáng nhƣ bóng đổ tạo cảm giác nhƣ chiếu sáng ngoài đời thực. Chương 3: Chƣơng trình thử nghiệm.
Trong chƣơng này, học viên trình bày kết quả thử nghiệm “Bảo tàng Nhân Học – Trƣng bày ảo”. Đây là một sản phẩm thể hiện những kết quả đã đƣợc trình bày, tổng hợp trong luận văn. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Chƣơng 1: SƠ LƢỢC TRƢNG BÀY ẢO VÀ CHIẾU SÁNG TRONG TRƢNG BÀY 1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ THỰC TẠI ẢO 1.1 Khái niệm Thực tại ảo (Virtual Reality-VR) là một thuật ngữ mới xuất hiện phát triển mạnh trong vòng vài năm trở lại đây, đã và đang trở thành một công nghệ mũi nhọn nhờ khả năng ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực nhƣ y tế, giáo dục, kiến trúc, quân sự, du lịch, giải trí,. Hiện nay, có nhiều định nghĩa về Thực tại ảo, một trong các định nghĩa đƣợc chấp nhận rộng rãi là của C.Coiffet thì có thể hiểu VR tƣơng đối chính xác nhƣ sau: VR-Thực tại ảo là một hệ thống giao diện cấp cao giữa Ngƣời sử dụng và Máy tính.
Hệ thống này mô phỏng các sự vật và hiện tƣợng theo thời gian thực có tƣơng tác với ngƣời sử dụng qua tổng hợp các kênh cảm giác. Đó là ngũ giác gồm: thị giác, thính giác, xúc giác, khứu giác và vị giác [1], [2]. Giao diện giữa người sử dụng và hệ thống máy tính 3D Hay nói một cách cụ thể VR là công nghệ sử dụng các kỹ thuật mô hình hoá trƣng bày ba chiều với sự hỗ trợ của các thiết bị đa phƣơng tiện hiện đại để xây dựng một thế giới mô phỏng bằng máy tính - Môi trƣờng ảo (Virtual Environment) để đƣa ngƣời ta vào một thế giới nhân tạo với trƣng bày nhƣ thật. Trong thế giới ảo này, ngƣời sử dụng không còn đƣợc xem nhƣ ngƣời quan sát bên ngoài, mà đã thực sự trở LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 thành một phần của hệ thống.
Thế giới “nhân tạo” này không tĩnh tại mà lại phản ứng, thay đổi theo ý muốn của ngƣời sử dụng nhờ những cử chỉ, hành động, vv. Tức là ngƣời sử dụng nhìn thấy sự vật thay đổi trên màn hình ngay theo ý muốn của họ. Một cách lý tƣởng, ngƣời sử dụng có thể tự do chuyển động trong trƣng bày ba chiều, tƣơng tác với các vật thể ảo, quan sát và khảo cứu thế giới ảo ở những góc độ khác nhau về mặt trƣng bày. Ngƣợc lại, môi trƣờng ảo lại có những phản ứng tƣơng ứng với mỗi hành động của ngƣời sử dụng, tác động vào các giác quan nhƣ thị giác, thính giác, xúc giác của ngƣời sử dụng trong thời gian thực làm ngƣời sử dụng có cảm giác nhƣ đang tồn tại trong một thế giới thực [1], [2].2 Lịch sử phát triển Mặc dù Thực tại ảo đƣợc mô tả nhƣ một công nghệ mới mang tính cách mạng, nhƣng ý tƣởng về việc nhúng ngƣời sử dụng vào một môi trƣờng nhân tạo đã ra đời từ rất sớm.
Thuật ngữ “Thực tại ảo” mới đƣợc quan tâm trong một vài năm gần đây xong nó lại có lịch sử từ khá lâu. Cách đây khoảng gần 40 năm một nhà làm phim có tên là Morton Heilig ngƣời Mỹ đã đƣa ra một ý tƣởng tại sao không đƣa con ngƣời bƣớc sang một thế giới khác với ý tƣởng là hệ thống mô phỏng bay (Flight Simulation). Sử dụng các hệ thống này ngƣời quan sát có cảm giác ảnh đang sống động ngay trƣớc mắt mình. Tuy nhiên do không có sự hỗ trợ về tài chính do đó Heilig đã không thể hoàn thành ƣớc mơ của mình.
Xong anh cũng đã tạo ra đƣợc một thiết bị mô phỏng, nó đƣợc gọi là "Sensorrama Simulator", thiết bị này đƣợc công bố vào khoảng đầu những năm 1960. Thiết bị mô phỏng Sensorrama-1960. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 Thiết bị này sử dụng hình ảnh 3D, thu đƣợc từ camera 35mm kết hợp thành một camera chính. Nó bao gồm có một hệ thống âm thanh kết hợp với những cảnh quay 3 chiều thực sự.
Ngƣời nhìn có thể cƣỡi một chiếc xe máy, có thể cảm thấy gió khi chuyển động, thậm chí họ có thể cảm thấy những đoạn đƣờng có ổ gà. Mặc dù đây là một cái máy tƣơng đối đơn giản, và thô sơ xong nó đã mở ra nhiều ý tƣởng nghiên cứu mới chƣa từng có trên thế giới. Năm 1966 Ivan Sutherland một sinh viên tốt nghiệp Trƣờng Utah tiếp tục nghiên cứu vấn đề Heilig đã bỏ dở. Sutherland cho rằng cảnh quay tƣơng tự không đáp ứng đƣợc yêu cầu thực tế.
Anh ta bắt đầu một ý tƣởng của một bộ tăng tốc đồ hoạ, một phần quan trọng trong mô phỏng thực tại hiện đại và đã chế tạo đƣợc hệ thống thiết bị hiển thị đội đầu (Head Mounted Display-HMD) có thể kết nối tới máy tính. Năm 1970, Sutherland tiếp tục phát triển phần cứng của HMD tại trƣờng đại học Utah, làm cho nó hoàn thiện hơn có màn hình là màn hình màu. Thiết bị mô phỏng HMD-1970 của Ivan Sutherland Cũng trong khoảng thời gian này Myron Kreuger đã phát triển một thiết bị có tên VIDEOPLACE. Thiết bị này sử dụng một màn hình lớn đối diện với ngƣời dùng.
Trên màn hình hiển thị cái bóng ngƣời dùng. Hệ thống cũng có khả năng hiển thị nhiều ngƣời sử dụng trên cùng một màn hình. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thiết bị VIDEOPLACE-1970 của Myron Kreuger Những ý tƣởng này đƣợc hai nhà khoa học Mỹ ở NASA là Fisher và McGreevy kết hợp lại trong một dự án có tên là “Trạm làm việc ảo” (Visual Workstation) vào năm 1984.
Cũng từ đó NASA phát triển thiết bị Hiển thị đội đầu có tính thƣơng mại đầu tiên, đƣợc gọi là màn hình môi trƣờng trực quan (Visual Environment Display), thiết kế dựa trên mẫu hình mặt nạ lặn với các màn hình quang học mà ảnh đƣợc cung cấp bởi hai thiết bị truyền hình cầm tay Sony Watchman. Sự phát triển của thiết bị này đã thành công ngoài dự đoán, bởi NASA đã sản xuất đƣợc một thiết bị HMD có giá chấp nhận đƣợc trên thị trƣờng và nhƣ vậy ngành công nghiệp Thực tại ảo đã ra đời. Thiết bị HMD-1984 của NASA Nhƣng đặc biệt công nghệ VR từ những năm 90 trở lại đây đƣợc phát triển mạnh mẽ và đang trở thành một công nghệ mũi nhọn nhờ khả năng ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực nhƣ: nghiên cứu và công nghiệp, giáo dục và đào tạo cũng nhƣ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 thƣơng mại, giải trí,. tiềm năng kinh tế, cũng nhƣ tính lƣỡng dụng trong dân dụng và quân sự của nó [1], [2],[3].2 TRƢNG BÀY ẢO VÀ ỨNG DỤNG 1.1 Tổng quan Hiện nay trên thế giới với sự phát triển mạnh mẽ của thực tại ảo.
Một số ứng dụng của nó rất quan trọng trong E learning, giải trí và giáo dục. Những ứng dụng rất thiết thực vì vậy thực tại ảo ngày càng quan trọng hơn trong đời sống. Một trong những chủ đề khá thú vị hiện nay trên thế giới đang nghiên cứu là trƣng bày ảo nó đƣợc áp dụng rất tốt trong lĩnh vực bảo tàng mà thế giới đang rất quan tâm đến hệ thống bảo tàng thông minh (I-Museum) nhằm mục đích gìn giữ và phát huy những giá trị tốt đẹp văn hóa của dân tộc. Trƣng bày ảo là một cách thể hiện thế giới thực trong các lĩnh vực hay một ứng dụng nào đó trên máy tính.
Bất cứ điều gì có thể thấy trong trƣng bày thực, về mặt lý thuyết nó có thể đƣợc trƣng bày bằng công nghệ 3D, một số đối tƣợng trƣng bày nhƣ tòa nhà, ngƣời, nƣớc, thực vật,. âm thanh và chuyển động của các đối tƣợng về mặt vật lý và tƣơng tác giữa các đối tƣợng đƣợc mô phỏng. Một lĩnh vực đầy hứa hẹn là việc sử dụng trƣng bày ảo 3D trong E-learning và giáo dục- giải trí, cụm từ này đang đƣợc sử dụng rộng rãi, nó thể hiện cho một nền giáo dục hiện đại không theo khuôn phép truyền thống, điều đó có nghĩa là vừa có thể học và vừa có thể giải trí trong khi học sinh đang tham gia một kịch bản nhập vai nào đó hoặc có thể tham gia một trò chơi. trên thực tế tƣơng tác nhập vai có thể nắm bắt đƣợc sự chú ý của ngƣời sử dụng hệ thống, cùng một lúc có thể cung cấp nhiều thông tin không giống nhƣ phƣơng pháp trƣớc đây khi sử dụng hệ thống không phải là đa phƣơng tiện.
Ngoài ra, trƣng bày ảo 3D là một cách thể hiện rất hiện đại của sự tƣơng tác giữa ngƣời dùng và máy tính nó không dừng lại ở việc ngƣời dùng chỉ sử dụng máy tính với những mục đích cho công việc, mà nó còn mở ra vô vàn những thứ hấp dẫn khác với ngƣời sử dụng hệ thống mà ngƣời dùng nhƣ đang hóa thân thành nhân vật đƣợc khám phá nhiều nơi mà mình chƣa biết. Trên đây là khái niệm chung nhất về trƣng bày ảo 3D, nó có rất nhiều ƣu điểm và một sự thể hiện rất tốt của trƣng bày ảo chính là bảo tàng ảo 3D. Về mặt bản chất, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 bảo tàng ảo 3D là một bản sao của bảo tàng thực. Hệ thống bảo tàng ảo cần đƣợc phát triển phối hợp chặt chẽ từ các chuyên gia trong lĩnh vực bảo tàng những ngƣời sử dụng, làm việc trong bảo tàng và những chuyên gia phát triển hệ thống nhằm cung cấp thông tin và hƣớng dẫn khách du lịch.2 Các thành phần trong trƣng bày ảo.
Bảo tàng ảo 3D là một ứng dụng thể hiện đầy đủ nhất của trƣng bày ảo 3D trên máy tính, có nhiều đối tƣợng đƣợc quan tâm (các tòa nhà, bức tranh, tác phẩm điêu khắc, hiện vật lịch sử hoặc các đối tƣợng khác có thể thấy trong bảo tàng thực ) Ngoài ra, du khách có thể thăm quan bằng một avatar (là đại diện của du khách) tự do du lịch thăm quan trong bảo tàng. Trong phần này, chúng tôi sẽ mô tả các loại chính, các yếu tố có thể đƣợc tìm thấy trong trƣng bày ảo 3D [22],[23],[24]. Kiến trúc xây dựng Mô tả diện tích xây dựng về cơ bản nó bao gồm tòa nhà, trần nhà, tƣờng, cột, vòm, đồ nội thất.