Kính thực tế ảo là gì? Nguyên lý hoạt động và lưu ý khi dùng

Kính thực tế ảo đang ngày càng phổ biến, mở ra cánh cửa đến với thế giới ảo đầy sống động. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện về loại kính này, từ định nghĩa, phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng, ứng dụng thực tế cho đến những lưu ý quan trọng khi sử dụng thiết bị này.

1. Tổng quan về kính thực tế ảo

1.1 Định nghĩa

Kính thực tế ảo (Virtual Reality Glasses), được hiểu như một loại mắt kính có khả năng hiển thị hình ảnh, tái hiện môi trường ảo hóa được tạo ra bởi công nghệ thực tế ảo (Virtual Reality).

Đối với cảm nhận của mình, kính thực tế ảo VR khá giống với loại kính 3D đã từng rầm rộ một thời. Chúng chứa các thấu kính phân cực, đồng thời hiển thị hai hình ảnh cho mỗi mắt, tăng cảm giác về chiều sâu cho người sử dụng.

Hiện tại, kính thực tế ảo đã và đang được áp dụng vào đa dạng các ngành nghề khác nhau như y tế, giáo dục, xây dựng, giải trí,... Ấn tượng đặc biệt nhất với mình là ngành công nghiệp game VR khi đã xuất hiện các giải đấu eSports thực tế ảo ở khắp mọi nơi trên thế giới.

1.2 Phân loại

Dựa theo cách thức hoạt động, kính thực tế ảo VR được chia làm 2 loại chính:

• Standalone - Kính hoạt động độc lập: Loại kính này được tích hợp sẵn một bộ xử lý bên trong giúp kính có thể hoạt động hoàn toàn độc lập mà không cần phải kết nối với bất kỳ một thiết bị nào. Tuy nhiên loại kính này vẫn có thể kết nối cùng các thiết bị khác nhằm đa dạng hóa kho ứng dụng cũng như chức năng.

• Tethered - Kính cần kết nối với một thiết bị khác: Loại kính này hoạt động tựa như một màn hình trình chiếu nội dung và âm thanh còn thiết bị của bạn như máy tính, điện thoại sẽ đóng vai trò như một trung tâm xử lý thông tin.

1.3 Cấu tạo

Kính thực tế ảo được cấu tạo từ nhiều thành phần quan trọng, phối hợp với nhau để mang lại trải nghiệm nhập vai chân thực:

• Màn hình: Là bộ phận hiển thị hình ảnh và video 3D, đóng vai trò then chốt trong trải nghiệm VR. Màn hình VR thường có độ phân giải cao và tần số quét lớn để giảm thiểu hiện tượng giật, lag, mang đến hình ảnh mượt mà, sắc nét.

• Cảm biến chuyển động: Theo dõi chuyển động và vị trí đầu của người dùng trong không gian thực, từ đó tái hiện chính xác sự di chuyển trong môi trường ảo. Các cảm biến này giúp giảm thiểu hiện tượng say tàu xe và tạo cảm giác tự nhiên, chân thực hơn.

• Thấu kính (Lens): Điều chỉnh và tối ưu hóa hình ảnh từ màn hình, mở rộng trường nhìn (FOV) cho người dùng. Thấu kính chất lượng cao giúp giảm thiểu hiện tượng "hiệu ứng cửa lưới", mang lại hình ảnh rõ ràng, sắc nét.

• Tai nghe: Cung cấp âm thanh vòm 3D, đồng bộ với hình ảnh, giúp người dùng đắm chìm hoàn toàn vào thế giới ảo. Âm thanh đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường cảm giác hiện diện và chân thực của trải nghiệm VR.

• Bộ xử lý: "Bộ não" của kính VR, chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu, tính toán và hiển thị hình ảnh 3D, đồng thời theo dõi chuyển động của người dùng. Bộ xử lý mạnh mẽ đảm bảo hiệu suất mượt mà, giảm thiểu độ trễ, mang lại trải nghiệm VR ổn định và chân thực.

2. Nguyên lý hoạt động và cách sử dụng

2.1 Nguyên lý hoạt động của kính thực tế ảo

Các loại kính thực tế ảo đều hoạt động dựa trên nguyên tắc 3D side by side. Có thể hiểu khi kính thực tế ảo trình chiếu 2 khung hình tương ứng với mỗi mắt sau đó được não xử lý và tổng hợp lại thành một hình ảnh 3 chiều.

Theo như mình đã tìm hiểu, tính năng này mô phỏng lại tầm nhìn đôi mắt của chúng ta. Với mỗi mắt, chúng ta sẽ thu lại một hình ảnh khác nhau. Bạn có thể thử để một ngón tay ngay trước mắt mình và lần lượt nhắm từng mắt lại. Sự khác biệt giữa vị trí ngón tay chính là sự khác biệt giữa hình ảnh mỗi bên mắt thu được.

Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà phát triển đã có thể tích hợp 3D side by side vào các chiếc kính VR nhằm đánh lừa bộ não những gì thấy trong mắt chính là không gian thực. Đây cũng là lý do tại sao dù đồ họa của một số tựa game không được đẹp nhưng khi trải nghiệm thông qua kính lại cảm giác vẫn chân thực đến vậy.

2.2 Cải tiến mới về kính VR

Đối với các loại kính thực tế ảo từ tầm trung trở lên, bên trong kính sẽ được tích hợp một hệ thống theo dõi đầu, nó liên tục gửi tín hiệu đến bộ máy xử lý để điều chỉnh hình ảnh mà người đeo nhìn thấy khi họ di chuyển xung quanh trong không gian.

Các dòng kính này sẽ cung cấp loạt hình ảnh ba chiều tác động đến thị giác và não bộ tạo ảo giác về chiều sâu trong nhận thức. Mình có thể lấy một ví dụ: Khi đeo kính thực tế ảo để mô phỏng một kiến trúc cụ thể thì mình có thể nhìn thấy tòa nhà này ở các góc độ khác nhau và đi vào trong hoặc di chuyển xung quanh nó. Góc nhìn sẽ thay đổi liên tục dựa trên việc mình di chuyển hoặc chuyển tầm mắt sang các hướng khác.

Ngoài ra, chúng còn có thể tạo nên một bản đồ dựa theo chuyển động của người đeo và điều khiển hình ảnh hiển thị sao cho phù hợp. Mỗi khi di chuyển hay thực hiện một hành động nhất định như quay sang hướng khác hay đi theo một hướng cụ thể cảnh tượng được hiển thị trên kính cũng thay đổi theo.

3. Cách sử dụng kính thực tế ảo

Để sử dụng kính VR, đầu tiên bạn cần điều chỉnh kính vừa với đầu, sau đó là tầm nhìn sao cho rõ nhất có thể. Tuy rằng hiện tại có khá nhiều các mẫu và loại kính thực tế ảo trên thị trường nhưng cách sử dụng hầu hết cũng sẽ tương tự nhau. Sau đây, mình sẽ hướng dẫn cách sử dụng kính thực tế ảo thông qua các bước:

Bước 1: Đối với các loại kính cần kết nối với thiết bị ngoại vi,cần kết nối thiết bị cá nhân của bạn với kính. Có thể thông qua dây cáp hoặc kết nối không dây.

Còn với kính hoạt động độc lập, hoàn toàn có thể bỏ qua bước này. Ở đây, mình sẽ sử dụng kính Meta Quest 3 để hướng dẫn các bạn.

Bước 2: Truy cập vào kho ứng dụng để tải ứng dụng hoặc game mà bạn muốn trải nghiệm. Có thể sử dụng Store sẵn của kính như Quest Store hoặc các Store bên ngoài như SteamVR, Google Play Store, App Store và tìm kiếm game với từ khóa “tên ứng dụng” + VR.

Bước 3: Truy cập vào Library và khởi chạy tựa game bạn muốn chơi.

Bước 4: Tận hưởng nội dung của bạn.

4. Các ứng dụng của kính thực tế ảo

Kính thực tế ảo đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, mang lại những trải nghiệm và lợi ích thiết thực:

• Giải trí: Trải nghiệm xem phim, chơi game sống động như thật, đắm chìm trong không gian ảo.

• Y học: Hỗ trợ phẫu thuật, tái tạo hình ảnh 3D chi tiết cơ thể người với chi phí thấp, hỗ trợ đào tạo y khoa.

• Du lịch: Khám phá địa danh nổi tiếng, kỳ quan thiên nhiên ngay tại nhà, tiết kiệm thời gian và chi phí.

• Giáo dục: Phương pháp học tập trực quan, sinh động, dễ tiếp thu kiến thức, tăng hứng thú học tập.

• Thiết kế và xây dựng: Tạo mô hình 3D trực quan, giúp khách hàng hình dung công trình, tối ưu thiết kế.

• Tham quan: Trải nghiệm các khung cảnh thiên nhiên, thành phố, và tòa nhà ngay tại nhà.

5. Những lưu ý khi sử dụng kính thực tế ảo

Tuy rằng việc sử dụng kính thực tế ảo rất thú vị, tuy nhiên, để tránh ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như một số tác dụng phụ về mắt, mình khuyên bạn nên để ý những lưu ý sau:

• Không nên ham rẻ mà chọn sản phẩm kém chất lượng: Những thiết bị kém chất lượng có thể ảnh hưởng xấu đến thị giác của bạn

• Sử dụng điều độ, hợp lý: Bạn chỉ nên sử dụng kính mỗi lần từ 20 - 30 phút sau đó nghỉ ngơi bằng cách nhìn vô định vào khoảng không ở xa hoặc đi dạo một lúc.

• Tạo không gian an toàn: Theo kinh nghiệm của mình, trước khi sử dụng kính, bạn nên tạo một không gian trống ở khu vực sử dụng kính để tránh bị vấp hoặc đụng trúng các vật dụng xung quanh gây nguy hiểm.

• Điều chỉnh kích cỡ kính: Mỗi người đều có kích cỡ mặt cũng như khoảng cách giữa 2 mắt khác nhau. Do đó, bạn nên điều chỉnh kính sao cho phù hợp với tầm mắt và thị lực của mình.

Kính thực tế ảo là một công nghệ đầy tiềm năng, mang đến những trải nghiệm ấn tượng và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, hãy lưu ý sử dụng hợp lý và lựa chọn sản phẩm chất lượng để bảo vệ sức khỏe. Với những tiến bộ không ngừng, tương lai của VR hứa hẹn sẽ còn bùng nổ hơn nữa trong nhiều lĩnh vực khác, thậm chí hiện thực hóa giấc mơ Metaverse.