Ứng Dụng Công Nghệ Thực Tế Ảo Trong Xây Dựng Hệ Thống Kinh Doanh Nội Thất

Khóa luận trình bày ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong xây dựng hệ thống kinh doanh đồ nội thất, mang lại giải pháp sáng tạo và hiệu quả.

• Tác giả: Huỳnh Quốc Trung
• Người hướng dẫn: ThS. Huỳnh Hồ Thị Mộng Trinh
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ sư ngành kỹ thuật phần mềm
• Đề tài: Ứng Dụng Công Nghệ Thực Tế Ảo Trong Xây Dựng Hệ Thống Kinh Doanh Nội Thất
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ ỨNG DỤNG
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong nội thất

Công nghệ thực tế ảo (VR) đang trở thành một phần không thể thiếu trong ngành thiết kế nội thất. Việc áp dụng công nghệ này giúp tạo ra những trải nghiệm trực quan cho khách hàng, từ đó nâng cao khả năng quyết định mua hàng. Các ứng dụng VR cho phép người dùng mô phỏng không gian sống của họ với các sản phẩm nội thất một cách chân thực nhất. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu rủi ro trong việc lựa chọn sản phẩm không phù hợp.

1.1. Công nghệ thực tế ảo và vai trò trong thiết kế nội thất

Công nghệ thực tế ảo giúp người dùng trải nghiệm không gian nội thất một cách sống động. Khách hàng có thể xem trước cách bố trí và phối hợp màu sắc của các sản phẩm nội thất trong không gian của họ.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng công nghệ VR trong kinh doanh nội thất

Việc áp dụng công nghệ VR không chỉ giúp tăng cường trải nghiệm khách hàng mà còn giảm thiểu chi phí trưng bày sản phẩm. Doanh nghiệp có thể tiết kiệm không gian và nhân lực trong việc quản lý cửa hàng.

II. Thách thức trong việc áp dụng công nghệ thực tế ảo vào nội thất

Mặc dù công nghệ thực tế ảo mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai nó trong ngành nội thất cũng gặp phải không ít thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là yêu cầu về thiết bị hỗ trợ. Không phải tất cả các thiết bị đều có khả năng chạy các ứng dụng VR một cách mượt mà. Điều này có thể gây khó khăn cho người dùng trong việc tiếp cận công nghệ.

2.1. Yêu cầu về thiết bị và phần mềm

Để sử dụng công nghệ thực tế ảo, người dùng cần có thiết bị hỗ trợ như kính VR hoặc smartphone có khả năng tương thích. Điều này có thể hạn chế số lượng khách hàng tiếp cận công nghệ.

2.2. Khó khăn trong việc phát triển phần mềm

Việc phát triển phần mềm VR yêu cầu kỹ thuật cao và chi phí đầu tư lớn. Do đó, nhiều doanh nghiệp nhỏ có thể gặp khó khăn trong việc triển khai công nghệ này.

III. Phương pháp triển khai công nghệ thực tế ảo trong nội thất

Để áp dụng công nghệ thực tế ảo hiệu quả, các doanh nghiệp cần có một kế hoạch rõ ràng. Việc phát triển ứng dụng cần được thực hiện theo từng bước, từ việc nghiên cứu thị trường đến việc phát triển và thử nghiệm sản phẩm. Các doanh nghiệp cũng nên chú trọng đến việc tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.

3.1. Nghiên cứu và phát triển ứng dụng VR

Doanh nghiệp cần tiến hành nghiên cứu thị trường để hiểu rõ nhu cầu của khách hàng. Sau đó, phát triển ứng dụng VR phù hợp với nhu cầu đó.

3.2. Tối ưu hóa trải nghiệm người dùng

Cần chú trọng đến giao diện và tính năng của ứng dụng để đảm bảo người dùng có trải nghiệm tốt nhất khi sử dụng công nghệ thực tế ảo.

IV. Ứng dụng thực tế ảo trong kinh doanh nội thất Kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ thực tế ảo trong kinh doanh nội thất đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Khách hàng có thể dễ dàng hình dung sản phẩm trong không gian của họ, từ đó tăng khả năng mua hàng. Các doanh nghiệp cũng ghi nhận sự giảm thiểu chi phí và thời gian trong việc quản lý sản phẩm.

4.1. Tăng cường trải nghiệm khách hàng

Khách hàng có thể trải nghiệm sản phẩm một cách trực quan, giúp họ đưa ra quyết định mua hàng nhanh chóng và chính xác hơn.

4.2. Giảm chi phí cho doanh nghiệp

Doanh nghiệp có thể tiết kiệm chi phí trưng bày sản phẩm và giảm thiểu nhân lực cần thiết cho việc quản lý cửa hàng.

V. Kết luận và tương lai của công nghệ thực tế ảo trong nội thất

Công nghệ thực tế ảo đang mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nội thất. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc áp dụng VR sẽ ngày càng trở nên phổ biến. Doanh nghiệp cần nắm bắt xu hướng này để không bị tụt lại phía sau trong cuộc đua cạnh tranh.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ VR trong tương lai

Dự báo rằng công nghệ thực tế ảo sẽ tiếp tục phát triển và trở thành một phần quan trọng trong ngành nội thất, giúp nâng cao trải nghiệm khách hàng.

5.2. Khuyến nghị cho doanh nghiệp

Doanh nghiệp nên đầu tư vào công nghệ thực tế ảo và phát triển các ứng dụng phù hợp để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong lĩnh vực thương mại nội thất, việc trưng bày sản phẩm trực tiếp tại các phòng trưng bày (showroom) truyền thống đòi hỏi doanh nghiệp phải chi trả các khoản chi phí lớn về mặt bằng và nhân sự quản lý. Về phía khách hàng, việc lựa chọn sản phẩm qua hình ảnh phẳng hoặc trực tiếp tại cửa hàng gặp hạn chế lớn: người mua không thể hình dung chính xác kích thước, sự tương thích về không gian, màu sắc cũng như mức độ hợp lý của sản phẩm khi đặt vào căn hộ thực tế của mình. Hệ quả là khách hàng có thể mua phải sản phẩm không vừa vặn, tốn kém thời gian đổi trả và giảm mức độ hài lòng.

Nhằm giải quyết bất cập của cả người tiêu dùng lẫn doanh nghiệp bán lẻ, đề tài "Ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường trong xây dựng hệ thống kinh doanh đồ nội thất" được nhóm sinh viên Huỳnh Quốc Trung và Lê Quốc Phương (ngành Kỹ thuật Phần mềm, Trường Đại học Công nghệ Thông tin – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, hướng dẫn bởi ThS. Huỳnh Hồ Thị Mộng Trinh, năm 2021) thực hiện với các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống phần mềm kinh doanh và quản lý đồ nội thất trên hai nền tảng Android và Website.
2. Xây dựng ứng dụng di động tích hợp công nghệ thực tế tăng cường (Augmented Reality - AR), cho phép người dùng mô phỏng, ướm thử các đồ nội thất 3D vào không gian sống thực tế.
3. Hiện thực hóa các phân hệ chức năng thương mại điện tử cơ bản bao gồm hiển thị danh mục sản phẩm, quản lý giỏ hàng, đặt mua trực tuyến và đánh giá sản phẩm.
4. Xây dựng ứng dụng website phục vụ khách hàng tra cứu thông tin mô hình 3D và cung cấp công cụ cho doanh nghiệp quản lý danh mục, sản phẩm, chi nhánh, tồn kho và đơn đặt hàng.

• Đối tượng nghiên cứu: Quy trình ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) kết hợp với các nghiệp vụ thương mại điện tử trong bài toán kinh doanh, trưng bày và quản lý sản phẩm nội thất.
• Phạm vi nghiên cứu:
  • Môi trường và nền tảng: Ứng dụng di động hoạt động trên hệ điều hành Android (hướng tới khách hàng mua sắm có thiết bị hỗ trợ ARCore) và ứng dụng Website (hướng tới khách hàng tra cứu và nhà quản lý doanh nghiệp).
  • Dữ liệu và sản phẩm mô phỏng: Hệ thống tập trung vào các nhóm đồ dùng nội thất thông dụng như bàn, ghế, sofa, giường và các chậu cây cảnh nhỏ, đi kèm thông tin chi tiết về kích thước, vật liệu và mô hình không gian 3 chiều.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận thiết lập nền tảng kỹ thuật và cơ sở lý thuyết dựa trên các công nghệ phần mềm chuyên biệt:

• Công nghệ Thực tế ảo tăng cường (Augmented Reality - AR): Hệ thống tăng cường nhận thức thị giác của người dùng bằng cách phủ các vật thể kỹ thuật số 3 chiều lên môi trường vật lý thời gian thực thông qua hệ thống cảm biến (camera, cảm biến quán tính MEMS, gia tốc, la bàn).
• Google ARCore SDK: Bộ công cụ nền tảng hỗ trợ 3 tính năng cốt lõi: Theo dõi chuyển động (Motion Tracking dựa trên thuật toán kết hợp dữ liệu hình ảnh và phép đo quán tính COM - Concurrent Odometry and Mapping), Phát hiện môi trường (Environmental Understanding để nhận dạng các mặt phẳng ngang như sàn nhà, mặt bàn) và Ước tính ánh sáng (Light Estimation để cân bằng ánh sáng của vật thể ảo theo môi trường thực).
• Game Engine Unity: Công cụ chính để phát triển ứng dụng di động, tận dụng khả năng xử lý đồ họa, tính toán vật lý, phát hiện va chạm và tích hợp trực tiếp SDK ARCore.
• ReactJS và Redux: Thư viện giao diện người dùng mã nguồn mở hoạt động dựa trên cơ chế DOM ảo (Virtual DOM) và cú pháp JSX. Luồng dữ liệu của ứng dụng được kiểm soát chặt chẽ thông qua Redux với 3 nguyên tắc (Single Source of Truth, State Read-only, Changes with Pure Functions) và chu trình xử lý 9 bước (View -> Action -> Store -> Reducer -> New State -> View Layer Binding).
• Google Firebase: Nền tảng đám mây cung cấp dịch vụ cơ sở dữ liệu NoSQL Cloud Firestore hỗ trợ đồng bộ dữ liệu thời gian thực (Realtime Synchronization), xác thực người dùng và khả năng lưu trữ, truy xuất dữ liệu ngoại tuyến (Offline Mode) trên cả Android và Web.
• Công cụ bổ trợ: Figma (thiết kế nguyên mẫu giao diện), Unity Addressables (quản lý và phân phối tài nguyên mô hình 3D), thư viện web model-viewer (hiển thị đối tượng 3D trên trình duyệt).

Về phương pháp thực hiện, nhóm tác giả sử dụng phương pháp phân tích đối sánh hệ thống hiện hành (khảo sát Houzz, Room Planner, Homestyler), phương pháp phân tích và thiết kế hướng đối tượng (OOAD) sử dụng mô hình hóa UML (Use Case Diagram, Class Diagram, Architecture Diagram), và phương pháp thực nghiệm kỹ thuật phần mềm (xây dựng, tích hợp và kiểm thử trực tiếp các thuật toán phát hiện mặt phẳng, neo giữ vật thể, xử lý đổ bóng và tính toán va chạm).

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được tổ chức theo mô hình kiến trúc phân tầng kết hợp giữa hai môi trường Client (Mobile Client trên Unity/Android và Web Client trên ReactJS) giao tiếp với hạ tầng đám mây Firebase (Cloud Firestore và Firebase Storage).

Thiết kế lớp nghiệp vụ (Class Design)

Hệ thống xác định 8 thực thể lớp trung tâm với các thuộc tính và phương thức tác vụ chi tiết:

• User: Quản lý tài khoản (ID, Name, Address, Avatar, DateJoined, Email, Role) cùng các phương thức Login(), Logout(), GetInfo().
• Product: Quản lý thông tin hàng hóa (ID, ProductName, Description, CategoriesID, ImageUrls, Metadescription, Price, Materials, Weight, Height) và các phương thức tương tác 3D/AR gồm Get3DModel(), Place(), Remove(), AddToCart(), RemoveCart(), Rating().
• Category: Quản lý danh mục nội thất (ID, CategoryName, Description, IconUrl, ImageUrls, GetInfo(), GetProducts()).
• Cart: Quản lý giỏ hàng của người dùng (ID, UserID, Products, GetTotal(), RemoveAllProducts(), Checkout(), Save()).
• Branch: Quản lý mạng lưới chi nhánh cửa hàng (ID, BranchName, Address, Products, GetProducts(), Transfer()).
• Transfer: Quản lý điều chuyển hàng hóa tồn kho (ID, From, To, Products, Status, GetProducts(), SetStatus()).
• Order: Quản lý đơn hàng (ID, UserID, Address, Products, Status, Total, GetProducts(), SetStatus()).
• Rating: Quản lý đánh giá và xếp hạng sản phẩm (ID, UserID, ProductID, Title, Content, RatingNumber, AddRating(), Average()).

Thiết kế giao diện và luồng tương tác

Hệ thống thiết lập 14 màn hình chức năng chính trải đều trên hai nền tảng:

• Màn hình trên ứng dụng di động (Android): Đăng nhập/Đăng ký; Màn hình Quét khởi tạo không gian (hiển thị lưới tọa độ các mặt phẳng sàn nhà nhận diện được qua ARCore); Màn hình Bố trí nội thất (cho phép chạm đặt, xoay 360 độ, di chuyển mô hình 3D, xóa vật thể bằng cách giữ ngón tay trên sản phẩm trong 3 giây); Danh mục sản phẩm; Chi tiết sản phẩm; Giỏ hàng; Danh sách sản phẩm yêu thích; Màn hình Theo dõi đơn hàng.
• Màn hình trên Website: Màn hình tra cứu và xem sản phẩm 3D qua thư viện model-viewer; Hệ thống giao diện quản trị dành cho nhân viên gồm Quản lý danh mục, Thêm mới danh mục, Quản lý sản phẩm, Thêm mới sản phẩm, Quản lý đơn hàng, Quản lý người dùng và Quản lý chuyển kho giữa các chi nhánh.

Triển khai kỹ thuật AR và xử lý đồ họa

Trong quá trình triển khai ARFurnitureStore trên Unity, nhóm tác giả cấu hình ARCoreSession để nhận diện các điểm đặc trưng (feature points) của môi trường thực tế. Để nâng cao chất lượng trải nghiệm thị giác, hai giải pháp đồ họa chính được hiện thực hóa:

1. Xử lý va chạm vật thể (Collision Detection): Gán các thành phần Collider cho mô hình 3D, thiết lập thuật toán ngăn chặn tình trạng người dùng đặt các vật thể ảo lồng xuyên qua nhau hoặc xuyên qua các vật cản thực tế.
2. Xử lý đổ bóng chân thực (Real-time Shadows): Tích hợp thành phần nguồn sáng định hướng kết hợp với bộ đổ bóng (shader) nhận dữ liệu từ cảm biến ánh sáng của ARCore, cho phép bóng của đồ nội thất ảo ngả đúng góc độ và cường độ theo ánh đèn thực trong phòng.
3. Phân phối mô hình 3D: Ứng dụng cơ chế Addressables của Unity để tách rời dữ liệu 3D khỏi bộ cài đặt gốc, cho phép tải tài nguyên động từ xa mà không làm tăng dung lượng file cài APK của ứng dụng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Đặt vấn đề

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ bài toán chi phí mặt bằng của doanh nghiệp nội thất và khó khăn trong việc chọn lựa kích thước của khách hàng. Tác giả tiến hành khảo sát và đánh giá ưu nhược điểm của các ứng dụng trang trí nội thất nổi tiếng trên thị trường: Houzz, Room Planner và Homestyler. Trên cơ sở đó, tác giả chỉ ra khoảng trống: các ứng dụng quốc tế tuy hỗ trợ mô phỏng không gian nhưng thiếu sự liên kết trực tiếp với các tính năng giao dịch thương mại điện tử thực tế.

Tiêu chí so sánh	Houzz	Room Planner	Homestyler	ARFurnitureStore (Đề tài)
Xem mô hình sản phẩm 3D	Có	Có	Có	Có
Sử dụng công nghệ AR	Có	Không	Có	Có
Trang trí không gian	Không	Có	Có	Có
Đặt mua sản phẩm	Có	Không	Không	Có
Đánh giá sản phẩm	Có	Không	Không	Có
Phí sử dụng	Miễn phí	Có bản tính phí	Miễn phí	Miễn phí

Từ kết quả đối sánh tại Bảng 1-1, nhóm nghiên cứu xác định phạm vi xây dựng giải pháp ARFurnitureStore tích hợp trọn vẹn cả AR và thương mại điện tử trên hai môi trường Android và Website.

Chương 2: Tổng quan về công nghệ

Chương 2 đi sâu vào nguyên lý lý thuyết và kỹ thuật của các công nghệ được lựa chọn:

• Công nghệ AR và ARCore: Phân tích cấu trúc phần cứng của thiết bị di động (camera, chip xử lý, cảm biến MEMS) và cơ chế tính toán vị trí, nhận diện mặt phẳng sàn, ước lượng cường độ sáng môi trường của Google ARCore SDK.
• Unity Game Engine: Đánh giá lý do lựa chọn Unity làm môi trường tích hợp ARCore nhờ hiệu năng xử lý mô hình không gian 3 chiều và khả năng tương thích cao.
• ReactJS và Redux: Giới thiệu cơ chế DOM ảo, cú pháp JSX, cấu trúc luồng dữ liệu một chiều của Redux cùng sơ đồ 9 bước chuyển đổi trạng thái giao diện.
• Firebase Cloud Platform: Phân tích hai nhóm sản phẩm của Firebase (phát triển/kiểm thử và phân tích/tối ưu hóa dữ liệu); chỉ rõ ưu điểm vượt trội về khả năng đồng bộ thời gian thực, lưu trữ ngoại tuyến, đồng thời thẳng thắn chỉ ra các nhược điểm kỹ thuật của Firebase: người phát triển không thể can thiệp mã nguồn lõi máy chủ, cấu trúc NoSQL không hỗ trợ mô hình quan hệ phức tạp và tốc độ truy vấn suy giảm khi kích thước dữ liệu tăng.

Chương 3: Phân tích thiết kế ứng dụng

Chương 3 chi tiết hóa toàn bộ hệ thống qua các mô hình kỹ thuật phần mềm:

• Danh sách yêu cầu: Lập bảng 6 yêu cầu nghiệp vụ gồm Đăng nhập/Đăng ký, Khởi tạo không gian, Bố trí nội thất, Đặt mua nội thất, Xem danh sách/thông tin nội thất và Quản lý nghiệp vụ cửa hàng.
• Đặc tả Use Case: Xây dựng sơ đồ Use Case tổng thể và lập 7 bảng đặc tả kỹ thuật chi tiết (từ Bảng 3-3 đến Bảng 3-9) xác định các bước tương tác, tiền điều kiện, hậu điều kiện và luồng sự kiện chính/phụ (như kịch bản di chuyển camera quét mặt phẳng, thao tác giữ vật thể 3 giây để xóa, quy trình đặt hàng).
• Thiết kế lớp và cơ sở dữ liệu: Cung cấp sơ đồ thiết kế lớp (Class Diagram) gồm 8 thực thể chính kèm bảng thuộc tính, kiểu dữ liệu và phạm vi truy cập (private/public).
• Thiết kế giao diện và kiến trúc: Phác thảo cấu trúc 14 màn hình người dùng, lập bảng mô tả thành phần giao diện và định nghĩa 3 bảng kiến trúc hệ thống (kiến trúc ReactJS client, kiến trúc Unity client và kiến trúc dịch vụ dữ liệu Firebase).

Chương 4: Xây dựng ứng dụng

Chương 4 ghi lại quá trình hiện thực hóa giải pháp phần mềm trên thực tế:

• Xử lý mô hình 3D: Chuẩn hóa các định dạng file 3D, tích hợp gói Unity Addressables để nạp mô hình từ xa; nhúng component model-viewer trên trang web để người dùng xem trước mô hình 3D trên trình duyệt máy tính.
• Lập trình ứng dụng di động ARFurnitureStore: Cấu hình phiên làm việc ARCore Session, triển khai giao diện theo thiết kế Figma, lập trình các thao tác chạm đặt mô hình, xử lý va chạm chống chồng lấn vật thể và lập trình cơ chế đổ bóng thời gian thực theo nguồn sáng thực tế.
• Phát triển Web quản trị và API: Hoàn thiện trang web ReactJS với các phân hệ quản lý sản phẩm, danh mục, đơn đặt hàng và điều phối kho giữa các chi nhánh.
• Kết nối cơ sở dữ liệu Firebase: Thiết lập các cấu trúc Collection trên Cloud Firestore, hiện thực hóa cơ chế đồng bộ trạng thái đơn hàng và dữ liệu sản phẩm tức thời giữa Website và ứng dụng di động.

Chương 5: Đánh giá kết quả và hướng phát triển

Chương 5 đúc kết quá trình thực hiện khóa luận:

• Thuận lợi: Tiếp cận được các bộ công cụ phát triển mạnh mẽ từ Google (ARCore, Firebase) và Unity, giúp rút ngắn thời gian xây dựng nguyên mẫu ứng dụng.
• Khó khăn: Công nghệ AR còn mới mẻ tại Việt Nam ở thời điểm thực hiện; sự phân mảnh về phần cứng thiết bị di động gây trở ngại cho khả năng tương thích; bài toán tối ưu hóa ánh sáng và chất lượng đồ họa mô hình 3D đòi hỏi nhiều công sức tinh chỉnh.
• Kết quả tổng kết: Nhóm nghiên cứu đã nắm vững kiến thức triển khai phần mềm thương mại điện tử, kỹ thuật AR và xây dựng thành công bộ sản phẩm đáp ứng mục tiêu đề ra.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

• Xây dựng hoàn chỉnh ứng dụng di động ARFurnitureStore trên hệ điều hành Android, cho phép phát hiện mặt sàn vật lý thông qua camera, ướm thử các mô hình nội thất 3D (bàn, ghế, sofa, giường...) với tỷ lệ chuẩn xác, hỗ trợ xoay, di chuyển và xóa đồ vật bằng thao tác chạm giữ 3 giây.
• Triển khai thành công giải pháp tính toán va chạm (Collider) và cơ chế đổ bóng thời gian thực (Real-time Shadows), bảo đảm tính tự nhiên và độ chân thực của vật thể ảo trong không gian phòng.
• Xây dựng hệ thống Website bán hàng và quản trị hoàn chỉnh bằng ReactJS/Redux, tích hợp thư viện model-viewer cho phép xoay xem mô hình 3D trên web, đồng thời cung cấp đầy đủ các màn hình quản trị danh mục, sản phẩm, chi nhánh và đơn hàng.
• Kết nối và đồng bộ dữ liệu thời gian thực giữa Web và Mobile thông qua nền tảng cơ sở dữ liệu Cloud Firestore của Firebase; áp dụng Unity Addressables giúp phân phối gói mô hình 3D linh hoạt.

Đóng góp thực tiễn của đề tài

So với các nghiên cứu và ứng dụng thương mại được khảo sát tại thời điểm năm 2021 (như Houzz, Homestyler hay Room Planner vốn hoạt động độc lập hoặc tách rời giữa khâu thiết kế không gian và thương mại điện tử), khóa luận của nhóm tác giả đã đề xuất và chứng minh tính khả thi của mô hình tích hợp hai trong một: vừa cho phép khách hàng trải nghiệm trang trí không gian thực tế tăng cường miễn phí trên di động, vừa cho phép đặt mua trực tiếp và theo dõi đơn hàng trên cùng một nền tảng quản lý tập trung.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận thẳng thắn ghi nhận những hạn chế kỹ thuật dựa trên phạm vi triển khai thực tế:

• Rào cản về phần cứng: Ứng dụng di động phụ thuộc hoàn toàn vào dịch vụ Google Play Services for AR (ARCore), do đó chỉ vận hành được trên các dòng điện thoại thông minh Android đời mới có hỗ trợ phần cứng phù hợp, chưa tương thích với các dòng máy đời cũ hoặc không có cảm biến tương thích.
• Hiệu năng và chất lượng đồ họa: Việc cân bằng giữa độ nét của vật liệu (texture), nguồn sáng chân thực của mô hình 3D với tốc độ khung hình và nhiệt độ thiết bị di động vẫn là bài toán thách thức, dễ gây giật lag trên các máy cấu hình trung bình.
• Ràng buộc từ nền tảng dữ liệu: Việc sử dụng cơ sở dữ liệu NoSQL Cloud Firestore của Firebase bộc lộ một số nhược điểm như không hỗ trợ mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ, hạn chế kích thước tài liệu và dung lượng API, tốc độ truy vấn bị chậm lại khi cấu trúc dữ liệu phình to.

Hướng phát triển tiếp được đề xuất:

• Nghiên cứu tối ưu hóa thuật toán xử lý ánh sáng và đổ bóng nhằm tăng cường độ sắc nét và chân thực của mô hình nội thất ảo trong nhiều điều kiện môi trường ánh sáng phức tạp.
• Phát triển và mở rộng ứng dụng sang nền tảng iOS bằng cách tích hợp bộ công cụ ARKit của Apple để tiếp cận tập khách hàng sử dụng iPhone/iPad.
• Nâng cấp hệ thống cơ sở dữ liệu, bổ sung các cổng thanh toán trực tuyến đa kênh và tích hợp thêm các công cụ phân tích hành vi mua sắm của người dùng.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị kỹ thuật thực tiễn cao dành cho:

• Sinh viên và nhà nghiên cứu ngành Kỹ thuật Phần mềm, Khoa học Máy tính: Học hỏi phương pháp ứng dụng Game Engine Unity vào việc phát triển ứng dụng di động thông dụng (không phải game thuần túy), đặc biệt là kỹ thuật tích hợp Google ARCore SDK để xử lý không gian, phát hiện mặt phẳng và đổ bóng.
• Kỹ sư phát triển hệ thống Web và Mobile: Tham khảo thiết kế kiến trúc phân tầng kết hợp ReactJS/Redux với Firebase Cloud Firestore để xử lý bài toán đồng bộ dữ liệu thời gian thực giữa ứng dụng di động và cổng thông tin quản trị.
• Các nhóm phát triển dự án thương mại điện tử tương tác: Tham khảo quy trình mô hình hóa hướng đối tượng (OOAD) gồm thiết kế 8 lớp nghiệp vụ, 7 kịch bản đặc tả Use Case chi tiết và giải pháp phân phối tài nguyên 3D qua Unity Addressables kết hợp Web model-viewer.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận này giải quyết bài toán kinh doanh nào cho các doanh nghiệp bán lẻ nội thất?
Khóa luận giải quyết đồng thời hai bài toán: giúp doanh nghiệp giảm thiểu chi phí thuê mặt bằng diện tích lớn và nhân công trưng bày sản phẩm thực tế tại showroom; đồng thời cung cấp cho khách hàng công cụ ướm thử đồ nội thất 3D vào chính không gian phòng ở của họ theo kích thước chuẩn xác, loại bỏ nguy cơ mua sai kích cỡ hoặc không phù hợp thẩm mỹ.

2. Ứng dụng di động ARFurnitureStore sử dụng những công nghệ cốt lõi nào của Google ARCore?
Ứng dụng khai thác 3 tính năng nền tảng của ARCore: Theo dõi chuyển động (Motion Tracking dựa trên cảm biến kết hợp hình ảnh COM), Nhận diện môi trường (Environmental Understanding để phát hiện mặt phẳng sàn/bàn) và Cảm biến ánh sáng (Light Estimation để điều chỉnh nguồn sáng và bóng đổ của vật thể ảo phù hợp với môi trường thực).

3. Trên ứng dụng di động, người dùng thực hiện thao tác xóa một vật thể 3D đã đặt trong không gian bằng cách nào?
Theo quy trình đặc tả Use Case tại Bảng 3-6 của khóa luận, người dùng di chuyển camera lại gần sản phẩm cần loại bỏ, nhấn giữ ngón tay trên màn hình tại vị trí sản phẩm đó trong 3 giây, sau đó chọn lệnh "Xóa" để loại bỏ vật thể khỏi không gian thực tế tăng cường.

4. Tại sao hệ thống lại sử dụng kết hợp Unity Addressables và thư viện model-viewer trên Website?
Unity Addressables cho phép ứng dụng di động nạp động các gói tài nguyên mô hình 3D từ máy chủ đám mây về thiết bị khi cần, giúp giảm thiểu dung lượng file cài đặt ban đầu của ứng dụng. Trong khi đó, thư viện model-viewer được nhúng vào website ReactJS giúp người dùng duyệt, tương tác và xoay 360 độ các mô hình 3D của sản phẩm trực tiếp ngay trên trình duyệt mà không cần cài thêm phần mềm hỗ trợ.

5. Nhóm tác giả đã chỉ ra những nhược điểm gì khi sử dụng Firebase làm cơ sở dữ liệu cho hệ thống?
Trong mục 2.5 của khóa luận, nhóm tác giả nêu rõ 3 nhược điểm chính của Firebase: người lập trình không có quyền truy cập mã nguồn lõi máy chủ; hệ thống thuần NoSQL/JSON nên không thể xây dựng các liên kết ràng buộc quan hệ như cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS); và tốc độ truy vấn có thể bị chậm do các ràng buộc về kích thước API, kích thước tài liệu cũng như giới hạn kết nối đồng thời.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Huỳnh Quốc Trung và Lê Quốc Phương đã hoàn thành việc nghiên cứu và xây dựng trọn vẹn hệ thống kinh doanh đồ nội thất ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường (ARFurnitureStore). Bằng việc tích hợp thành công Google ARCore trên nền tảng Unity kết hợp với ứng dụng quản lý Web sử dụng ReactJS/Redux và Firebase, đề tài đã chứng minh tính khả thi của việc thương mại hóa trải nghiệm mua sắm nội thất trực quan trong không gian thực tế. Đây là công trình thực nghiệm phần mềm có cấu trúc phân tích thiết kế chặt chẽ, đóng góp tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo rõ ràng cho sinh viên và kỹ sư quan tâm đến lĩnh vực phát triển ứng dụng di động kết hợp AR và thương mại điện tử.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Đặt van đề Hiện nay, nhu cầu trang trí nội thất ngày càng tăng cao, nhưng thực tế khách hàng hầu như không có cái nhìn trực quan về tính hợp lý khi trang trí các sản phâm vào trong không gian của mình. Do đó, khách hàng có thể có những sự lựa chọn sai và tốn thời gian dé trang trí đồ dùng. Nhận thấy được van dé đó, nhóm em đã đưa ra ý tưởng thực hiện ứng dụng hệ thống kinh doanh đồ dùng nội thất sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường.

Theo đó, ứng dụng sẽ là một ứng dụng trang trí nội thất vào trong không gian của người dùng. Ứng dụng sẽ được áp dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường dé tăng tính trải nghiệm cho người dùng, nhằm mô phỏng lại toàn bộ không gian thực tế của người dùng sau khi trang trí đồ dùng nội thất. Những đồ nội thất, không gian và ánh sáng cũng sẽ được tối ưu dé mang lại cho người dùng cái nhìn tốt nhất về sản phan nội thất. Từ đó, người dùng sẽ nhận thấy được tính hợp lý của các đồ dùng nội thất và sẽ giảm tránh việc lựa chon sai sản phâm, tôn thời gian mua hàng.

Sau khi trang trí cho không gian, nêu người dùng thích thú với các đồ dùng nội thất, người dùng có thể đặt mua hoặc liên hệ với cửa hàng nội thất qua các chức năng thương mại điện tử. Đây được xem là cầu nối giữa người mua hàng, cửa hang kinh doanh đồ nội thất. Bên cạnh đó, đối với các cửa hàng bán đồ nội thất, sản phẩm sẽ giúp giảm bớt chi phí về nhân lực quản lý, không gian mặt bằng,. Các ứng dụng tương tự Hiện nay, trên thị trường trong nước và ngoài nước có nhiều ứng dụng cung cấp chức năng trang trí và đặt mua sản phẩm nội thất.

Giúp tăng tính trải nghiệm cho người dùng trong việc sắp xếp bồ trí đồ dùng cũng như đặt mua dé dang. Người dùng có thé tương tác trực tiếp trên ứng dung dé có thé có cái nhìn tong quan về sản pham nội thất khi được bồ trí vào không gian của minh. Các ứng dụng đều có các chức năng tương đối đủ dé đem lại cho khách hàng những trải nghiệm tốt nhất. Mà trong đó ta có thể kế đến như: Houzz, IKEA Place, Room Planner, Homestyler.

Houzz Houzz là một trong những ứng dụng phổ biến trong thiết kế nội thất. Với Houzz, người dùng có thê xem các sản phâm nội thất để làm ý tưởng cho không gian của mình. Ngoài ra người dùng còn có thể mua sắm các đồ dùng và thử nó vào không gian thông qua công nghệ thực tế tăng cường. Bên cạnh đó người dùng có thé tìm đọc các thông tin, mẹo trong việc sắp xếp không gian và nhận tư van, nhận xét từ những thiết kế của mình Người dùng duyệt ảnh theo phòng, phong cách và vị trí, đồng thời đánh dấu các ảnh trong bộ sưu tập cá nhân mà trang web.

Người dùng có thể nhấp vào hình ảnh để tìm hiểu thêm về nhà thiết kế, đặt câu hỏi và tìm hiểu về các sản phẩm được gắn thẻ trong ảnh. Ngoài các chức năng xem sản phâm trong môi trường thực tê ảo, Houzz còn có các chức năng cơ bản của thương mại điện tử như đặt mua hàng, đánh giá sản phẩm, " 1. Room Planner Ung dung Room Planner là công cụ thiết kế nha và nội that trực tuyến cho phép người thiết kế không gian xung quanh, trang trí đồ nội thất và biểu diễn công trình trong môi trường 3D. Room Planner có 2 chức năng chính là biểu diễn thiết kế trong không gian dưới góc nhìn 2D và 3D, cho phép người dùng di chuyên trong không gian 3D.