Tìm hiểu những tiến bộ của công nghệ AR và kính Orion của Meta

Mặc dù chúng ta đang sống trong một thế giới ba chiều (3D) phong phú, đầy dữ liệu và thông tin, nhưng hầu hết các thiết bị chúng ta sử dụng hàng ngày đều dựa vào màn hình hai chiều (2D). Tuy nhiên, khi công nghệ tiến bộ, điều này đang dần thay đổi với sự ra đời của những đổi mới như thực tế tăng cường (AR). AR được sử dụng để kết hợp nội dung kỹ thuật số, chẳng hạn như hình ảnh, âm thanh và dữ liệu, với môi trường thực tế của chúng ta, làm cho nó trở nên tương tác và hấp dẫn hơn. 

Trí tuệ nhân tạo (AI), đặc biệt là thị giác máy tính (computer vision), là động lực chính thúc đẩy thực tế tăng cường. Vision AI giúp các thiết bị AR có thể phân tích và diễn giải môi trường của chúng bằng cách phát hiện đối tượng (detecting objects), theo dõi chuyển động (tracking motion) và nhận dạng các đặc điểm không gian (recognizing spatial features). Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách thức hoạt động của thực tế tăng cường và các ứng dụng của nó trong các lĩnh vực như giáo dục (education), chăm sóc sức khỏe (healthcare) và giải trí (entertainment). Chúng ta cũng sẽ thảo luận về những đột phá gần đây như kính thực tế tăng cường Orion mới của Meta, giúp AR trở nên dễ tiếp cận (accessible) hơn. Hãy bắt đầu!

‍

Sự phát triển của thực tế tăng cường

Thực tế tăng cường thêm các yếu tố kỹ thuật số, như hình ảnh, video hoặc mô hình 3D, vào thế giới thực thông qua các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc kính AR. Ví dụ: nếu bạn hướng camera điện thoại vào một chiếc bàn trống, AR có thể tạo hiệu ứng như có một tách cà phê ảo đang đặt trên đó. AR có thể cải thiện cách chúng ta nhìn nhận môi trường xung quanh bằng cách kết hợp các yếu tố do máy tính tạo ra với những gì chúng ta thấy trong đời thực.

Vào năm 1968, Ivan Sutherland, được biết đến là "cha đẻ của đồ họa máy tính," đã tạo ra màn hình gắn trên đầu AR đầu tiên tại Harvard. Ban đầu, AR được sử dụng trong các lĩnh vực như hàng không, quân sự và đào tạo công nghiệp. Ứng dụng thương mại đầu tiên của AR xuất hiện vào năm 2008 với một quảng cáo BMW Mini tương tác. Bằng cách giữ một quảng cáo trên tạp chí in trước camera của máy tính, người dùng có thể thấy một mô hình kỹ thuật số của chiếc xe trên màn hình và điều khiển các chuyển động của nó, tạo cảm giác như thể họ đang tương tác với chiếc xe trong đời thực. Điều này đã mở ra cánh cửa cho AR thâm nhập vào các ngành như marketing, du lịch, thời trang và giải trí. Với các ứng dụng trò chơi phổ biến như Pokémon Go vào năm 2016, việc áp dụng AR đã tăng lên. Thị trường thực tế tăng cường toàn cầu được dự đoán sẽ đạt khoảng 2.804,82 tỷ đô la vào năm 2034. 

‍

Vai trò của thị giác máy tính trong AR

Nhiều công nghệ, bao gồm computer vision, cảm biến và machine learning, phối hợp với nhau để tạo ra trải nghiệm thực tế tăng cường sống động. Đặc biệt, computer vision tạo thành nền tảng cho cách nội dung kỹ thuật số được tích hợp dễ dàng vào môi trường thực tế thông qua AR. Dưới đây là cái nhìn cận cảnh hơn về những cách khác nhau mà computer vision đóng góp vào AR:

• Nhận dạng đối tượng: Sử dụng các kỹ thuật thị giác máy tính như phát hiện đối tượng, phân đoạn ảnh và theo dõi đối tượng, các hệ thống AR có thể nhận dạng các đối tượng bằng cách phân tích kích thước, hình dạng và màu sắc của chúng. Sau khi được xác định, nội dung ảo như mô hình 3D hoặc văn bản có thể được phủ lên.
  ‍
• Định vị và lập bản đồ: Thị giác máy tính có thể được sử dụng để định vị và lập bản đồ đồng thời (SLAM) để theo dõi vị trí và hướng của thiết bị trong thời gian thực, đảm bảo các thành phần ảo vẫn được căn chỉnh chính xác với chế độ xem của người dùng để có trải nghiệm ổn định.
  ‍
• Nhận dạng cử chỉ và chuyển động: Vision AI có thể được sử dụng để theo dõi cử chỉ của người dùng, biểu cảm khuôn mặt và chuyển động, cho phép tương tác tự nhiên với nội dung ảo trong AR. 
  ‍
• Ước tính độ sâu: Phân tích hình ảnh giúp các thiết bị AR hiểu được các vật thể trong môi trường ở xa bao nhiêu bằng cách phân tích những gì chúng nhìn thấy. Điều này giúp đặt các thành phần ảo ở đúng khoảng cách, làm cho chúng hòa trộn tự nhiên với thế giới thực và cải thiện trải nghiệm AR tổng thể.
  ‍
• Thích ứng môi trường: Thị giác máy tính có thể được sử dụng để điều chỉnh các đối tượng ảo để phản ứng với các điều kiện thực tế như ánh sáng, phản xạ và bóng tối trong AR. 

Ví dụ: giả sử bạn đang sử dụng một ứng dụng AR để xem một tác phẩm điêu khắc kỹ thuật số trong phòng khách của bạn. Khi bạn di chuyển điện thoại hoặc tai nghe AR, hệ thống thị giác máy tính bắt đầu nhận ra các đồ vật xung quanh phòng, chẳng hạn như ghế sofa hoặc bàn cà phê của bạn, bằng cách sử dụng phát hiện đối tượng. 

Đồng thời, công nghệ SLAM vẽ sơ đồ bố cục phòng và theo dõi vị trí thiết bị của bạn để đảm bảo tác phẩm điêu khắc luôn cố định ở một vị trí. Khi bạn tiến lại gần, ước tính độ sâu giúp ứng dụng điều chỉnh kích thước của tác phẩm điêu khắc, làm cho nó xuất hiện ở vị trí thực tế. Nếu bạn vẫy tay, nhận dạng cử chỉ có thể cho phép bạn xoay hoặc thay đổi kích thước tác phẩm điêu khắc. Ứng dụng cũng có thể điều chỉnh ánh sáng và bóng của tác phẩm điêu khắc để phù hợp với điều kiện ánh sáng của căn phòng, làm cho nó hòa nhập liền mạch vào phòng khách của bạn.

Orion: Kính thực tế tăng cường của Meta

AR đang phát triển nhanh chóng và Meta gần đây đã công bố kính AR Orion của mình vào ngày 25 tháng 9 năm 2024, tại sự kiện Meta Connect 2024. Theo Giám đốc điều hành của Meta, Mark Zuckerberg, Orion là kính AR tiên tiến nhất từng được tạo ra, kết hợp nhiều tính năng tiên tiến. Chúng trông giống như một cặp kính thông thường nhưng đi kèm với các khả năng AR sống động, mang lại trường nhìn lớn nhất từng thấy trong kính AR cho đến nay. 

Chiếc kính này có trọng lượng nhẹ, với khung làm từ magiê, tương tự như vật liệu được sử dụng trong xe đua F1, và hệ thống làm mát tiên tiến lấy cảm hứng từ vệ tinh NASA để tạo sự thoải mái. Chúng sử dụng màn hình thế hệ mới làm từ silicon carbide tùy chỉnh, với các máy chiếu nhỏ có thể tạo ra ảnh голограмм với các độ sâu và kích thước khác nhau ngay trước mắt bạn.

Kính Orion AR đi kèm với các tùy chọn điều khiển bằng giọng nói, theo dõi tay, theo dõi mắt và giao diện vòng đeo tay, thu nhận các xung điện từ cơ bắp của bạn để điều khiển các yếu tố AR bằng các chuyển động tinh tế. Vòng đeo tay hoạt động như một giao diện thần kinh, cho phép bạn tương tác với kính bằng các cử chỉ đơn giản, khiến nó trở thành một phần quan trọng của trải nghiệm tổng thể. Kính cũng đi kèm với một hộp xử lý nhỏ, kích thước bỏ túi, cung cấp sức mạnh tính toán bạn cần khi di chuyển. 

‍

Điều khiến Orion trở nên nổi bật là khả năng tích hợp với Meta AI, một trợ lý thông minh có thể nhận dạng các vật thể trong thế giới thực và cung cấp những hiểu biết hữu ích. Ví dụ: nếu bạn nhìn vào một tập hợp các nguyên liệu, Meta AI có thể gợi ý các công thức nấu ăn. Bạn cũng có thể biến bất kỳ bức tường nào thành màn hình để xem video, tham gia các cuộc gọi video голографические hoặc chơi các trò chơi tương tác, khiến Orion trở thành một bước tiến thú vị trong trải nghiệm AR.

Các ứng dụng của công nghệ AR đeo được

Công nghệ AR đeo được, như kính hoặc thiết bị đội đầu Orion AR, cho phép bạn trải nghiệm thực tế tăng cường mà không cần phải cầm thiết bị, không giống như sử dụng điện thoại hoặc máy tính bảng. Hãy cùng xem qua các ứng dụng khác nhau, nơi AR đeo được đang tạo ra sự khác biệt.

AR đang giúp giáo dục trở nên dễ tiếp cận hơn

Nhiều học sinh là người học thực hành hoặc trực quan và thực tế tăng cường có thể giúp giáo viên tạo ra các bài học tương tác hơn. Với công nghệ AR đeo được như tai nghe hoặc kính thông minh, giáo viên và học sinh có thể tương tác với nội dung giáo dục theo cách năng động hơn, cho phép họ học mọi lúc, mọi nơi. 

Các thiết bị đeo này đặc biệt hữu ích ở các khu vực vùng sâu vùng xa vì nhiều ứng dụng AR có thể chạy ngoại tuyến hoặc với kết nối tối thiểu sau khi dữ liệu cần thiết được tải xuống. Các nước đang phát triển đang sử dụng AR đeo được để cung cấp nền giáo dục chất lượng cho học sinh có nhu cầu. Ở các quốc gia như Rwanda, Nigeria và Nam Phi, AR đeo được đang giúp giáo dục học sinh ở các vùng sâu vùng xa, tiếp cận hơn 500.000 học sinh chỉ riêng ở Rwanda.

‍

Kính AR để chơi game

Ứng dụng phổ biến nhất của AR là trong gaming. Ngành công nghiệp game đang bắt đầu nhận ra cách kính AR có thể làm cho trò chơi trở nên sống động và tương tác hơn. Người chơi có thể nhìn thấy các yếu tố ảo trong thế giới thực thông qua AR, khiến họ cảm thấy như mình thực sự là một phần của trò chơi. Ví dụ: người chơi có thể khám phá và tương tác với môi trường xung quanh mà không cần dùng tay, giúp trải nghiệm trở nên tự nhiên hơn. 

Mặc dù trò chơi AR lần đầu tiên trở nên phổ biến trên thiết bị di động, như với Pokémon Go, nơi người chơi sử dụng camera điện thoại của họ để bắt Pokémon, việc chuyển sang kính AR dự kiến sẽ làm cho trò chơi trở nên hấp dẫn hơn. Pokémon Go đánh dấu một cột mốc quan trọng vì nó đã thể hiện tiềm năng của AR bằng cách đạt hơn 20 triệu người chơi đang hoạt động chỉ trong 7 ngày.

‍

Cách AR hỗ trợ bác sĩ và phẫu thuật viên

Nhờ thực tế tăng cường, các bác sĩ và chuyên gia y tế có thể truy cập và nghiên cứu hình ảnh y tế ở dạng 3D. Trên thực tế, các công cụ hình ảnh y tế hỗ trợ AR có thể hỗ trợ các bác sĩ hình dung giải phẫu bệnh nhân trong môi trường 3D. Một hình ảnh trực quan rõ ràng hơn có thể dẫn đến chẩn đoán chính xác hơn, cải thiện kết quả phẫu thuật và các quy trình an toàn hơn. 

AR cũng có thể giúp các chuyên gia chăm sóc sức khỏe cung cấp dịch vụ chăm sóc cá nhân hóa và hiệu quả hơn bằng cách xác định vị trí và mức độ của bệnh, lên kế hoạch cho các thủ thuật phẫu thuật và giúp bệnh nhân hiểu rõ hơn về tình trạng của họ. Ví dụ: sử dụng kính AR, các bác sĩ phẫu thuật có thể xem lại các chỉ số quan trọng của bệnh nhân trong quá trình phẫu thuật mà không cần phải sử dụng nhiều thiết bị và màn hình hiển thị. Bằng cách đó, họ ít có khả năng đọc sai hoặc hiểu sai dữ liệu.

‍

Những điều cần nhớ 

Thực tế tăng cường được thiết lập để thay đổi cách chúng ta tương tác với thế giới kỹ thuật số. Bằng cách kết hợp các yếu tố ảo với thế giới thực, AR tạo ra trải nghiệm sống động hơn so với màn hình truyền thống. Kính AR Orion của Meta, với các tính năng tiên tiến, thiết kế thoải mái và khả năng AI, là một bước tiến lớn trong công nghệ AR. Khi AR trở nên phổ biến hơn trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta có thể mong đợi ranh giới giữa thế giới vật chất và kỹ thuật số sẽ mờ đi, dẫn đến những khả năng mới cho sự đổi mới và sáng tạo.

Bạn muốn tìm hiểu thêm về AI? Hãy xem kho lưu trữ GitHub của chúng tôi để xem những đóng góp của chúng tôi cho AI và thị giác máy tính, đồng thời đừng quên tương tác với cộng đồng của chúng tôi. Hãy xem cách chúng tôi đang định hình lại các ngành công nghiệp như sản xuất và nông nghiệp với công nghệ AI tiên tiến.