Đối với hầu hết mọi người, “metaverse” chỉ mới được đưa vào từ vựng vào năm ngoái, khi Facebook đổi tên công ty thành Meta Platforms, nhưng nguồn gốc của nó lâu đời hơn thế nhiều. Năm 1992, tác giả Neal Stephenson đã đưa ra thuật ngữ này trong cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng “Snow Crash”. Hình dung ra một thế giới ảo trong đó mọi người, bất kể họ ở đâu, có thể tương tác liền mạch với nhau và làm bất kỳ công việc gì mình muốn như ở ngoài đời thật. Khoa học viễn tưởng có cách giúp chúng ta hình dung ra tương lai. Vậy điều gì đã xảy ra kể từ khi xuất bản tiểu thuyết “Snow Crash” và liệu có thực sự có một Metaverse trong tương lai không?
Metaverse với AR, VR, MR
Các mảnh ghép của “câu đố Metaverse” bắt đầu xuất hiện cùng với sự ra đời của tai nghe thực tế tăng cường (AR) / thực tế ảo (VR), cho phép trải nghiệm nhập vai cơ bản trong thế giới ảo. Vẫn còn một chặng đường dài trước khi trải nghiệm Metaverse dựa trên màn hình ba chiều trở thành xu hướng. Nhưng những rào cản công nghệ cản trở thế giới ảo cuối cùng cũng được khắc phục và một trong những thành tựu lớn là công nghệ hình ảnh 3D Hologram (Holography).
Trải nghiệm thực tế mở rộng (Extended reality- XR) và trải nghiệm nhập vai hoàn toàn vào thế giới ảo sẽ định hình thập kỷ tới và trở thành một bước tiến lớn không chỉ trong việc hiện thực hóa thế giới ảo Metaverse mà còn trong việc nhúng các yếu tố ảo vào môi trường vật lý. Những nền tảng này là tương lai của giải trí, giáo dục, thời trang, trò chơi, thương mại điện tử, hội nghị truyền hình, v.v.
Metaverse là một không gian kỹ thuật số được tạo ra nhờ Internet và các ứng dụng công nghệ như thực tế ảo tăng cường (Augmented reality-AR), thực tế ảo (Virtual Reality-VR), thực tế hỗn hợp tăng cường (Mixed Reality-MR), blockchain, thực tế mở rộng ba chiều (Holographic extended reality-HXR), … Nhờ vậy, Metaverse có thể cho phép người dùng tương tác và có những trải nghiệm ở môi trường ảo chân thực như ngoài thực tế.
Sự khác biệt chính giữa các thuật ngữ này tập trung vào mức độ thật của thế giới vật lý và kỹ thuật số có thể được mô tả và mức độ mà các nền tảng có thể khiến người dùng nhập vai vào thế giới ảo. Theo danh sách độ trải nghiệm thực tế ảo tăng dần theo thứ tự từ trên xuống :
- Augmented reality-AR (độ nhập vai thấp) phủ các yếu tố kỹ thuật số lên thế giới vật chất.
- Mixed Reality-MR (độ nhập vai trung bình) pha trộn thế giới vật chất với các yếu tố ảo để tạo ra một môi trường trong đó có thể tương tác được với các yếu tố này.
- Virtual Reality-VR (độ nhập vai cao) là môi trường trong đó thế giới thực và thế giới kỹ thuật số của nó hoàn toàn kết nối hòa quyện với nhau thành 1 thể thống nhất và mang đến cho người dùng một trải nghiệm chân thật nhất.
- Extended reality-XR (độ nhập vai hỗn hợp) là một thuật ngữ chung bao gồm bất kỳ loại công nghệ như AR, VR, MR,.. làm thay đổi thực tế bằng cách thêm các yếu tố kỹ thuật số vào môi trường vật lý hoặc thế giới thật.
- Holographic extended reality-HXR (độ nhập vai hoàn toàn) là công nghệ quý giá của Metaverse, mang lại hình ảnh 3D có độ phân giải cao, sống động như thật có thể xem được bằng mắt thường.
Hiện tại, tất cả các hình thức của công nghệ kỹ thuật số nhập vai (ngoại trừ thực tế mở rộng 3 chiều – HXR) đang được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như kính, tai nghe thực tế ảo (VR) và thực tế ảo tăng cường (AR). Những cải tiến đáng kể tiếp tục được thực hiện để nâng cao trải nghiệm người dùng, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề cần được giải quyết trước khi metaverse có thể mở rộng.
Ví dụ ngay cả các ứng dụng của công nghệ thực tế mở rộng (Extended reality-XR) tiên tiến nhất cũng chỉ tập trung vào một người dùng duy nhất hiện diện thực tế trong môi trường bán tĩnh và chỉ có thể thích ứng một phần với môi trường đó. Cách tiếp cận này khác xa với những gì Metaverse yêu cầu, chủ yếu là vì nó sẽ không cung cấp mức độ nhập vai cao trong đó người dùng sẽ trở thành một phần của môi trường ảo một cách hiệu quả và gần như không thể phân biệt được với các yếu tố được tạo bằng kỹ thuật số.
Để được “nhập vai” hoàn toàn, bạn phải có khả năng nhìn vào một điểm gần đó và ngay sau đó là một điểm khác ở xa hơn, giống như bạn quan sát một quang cảnh trong thế giới thật. Tuy nhiên, công nghệ 3D AR/VR ngày nay chỉ giới hạn ở một tiêu cự cố định. Trong cuộc sống thực, điều này có nghĩa là bạn không thể đọc một cuốn sách, liếc nhìn lên khỏi trang và sau đó hướng mắt ra xa để nhìn vào những chiếc lá trên cây.
Ngoài ra, trải nghiệm ảo ngày nay chỉ có thể đạt được khi sử dụng tai nghe hoặc kính và nhiều người dùng cảm thấy những thiết bị đeo này gây khó chịu hoặc thậm chí gây đau đầu. Do đó, mặc dù tai nghe và kính AR/VR đã có mặt trên thị trường được vài năm, nhưng những hạn chế của chúng đã làm chậm đáng kể việc áp dụng công nghệ tiềm năng này vào cuộc sống.
Nói một cách đơn giản, các công nghệ nhập vai vào thế giới ảo hiện có (AR/VR/MR) không thể hiện thực tế một cách chính xác do những hạn chế kỹ thuật vốn có của chúng. Sự nhập vai hoàn toàn sẽ yêu cầu trường nhìn rộng, dải màu rộng, phạm vi động cực cao (nghĩa là từ mức độ ánh sáng rất thấp đến rất cao), khả năng di chuyển đầu của một người xung quanh một vật thể để xem vật thể đó từ mọi góc độ và khả năng tập trung vào các đối tượng hoặc con người ở nhiều khoảng cách theo ý muốn.
Hologram & Metaverse
Dennis Gabor đã phát minh ra Holography (Công nghệ hình ảnh 3D Hologram) vào cuối những năm 1960 và đoạt giải Nobel vật lý cho thành tựu này vào năm 1971. Kỹ thuật này cho phép một sóng ánh sáng được tạo ra bởi một tia laze chiếu vào một vật thể được ghi lại và sau đó được tái tạo lại bằng cách chồng lên một sóng ánh sáng thứ hai, được gọi là chùm tham chiếu trên mặt sóng đầu tiên.
Không giống như nhiếp ảnh, công nghệ hình ảnh 3D Hologram tạo ra hình ảnh 3D. Đó là một công nghệ linh hoạt được ứng dụng nhiều trong y học, quốc phòng, dự báo thời tiết, thực tế ảo, nghệ thuật kỹ thuật số và các ứng dụng khác.
Nếu được triển khai chính xác trong thế giới ảo, ảnh Hologram 3D do máy tính tạo ra và có thể cải thiện đáng kể khả năng ứng dụng của thực tế mở rộng (Extended reality- XR) bằng cách cho phép tạo ra một môi trường chân thực hơn đồng thời loại bỏ các tác động bất lợi gây mỏi mắt. Hình ảnh Hologram vốn dĩ là 3D và cung cấp cho người quan sát các khía cạnh nhận thức sâu. Vì vậy người dùng có thể đi lang thang trong một không gian ảo, nhìn vào một thứ gì đó từ nhiều góc độ và đôi khi thậm chí nhìn ra phía sau một vật thể.
Những tiến bộ nhanh chóng trong bộ điều biến ánh sáng không gian, thiết bị CMOS ( Complementary Metal-Oxide Semiconductor- là một chip điện tử được lắp đặt bên trong camera quan sát có nhiệm vụ chuyển đổi các hạt photon ánh sáng thành tín hiệu điện (electron) để xử lý kỹ thuật số) mật độ cao và quang học nhiễu xạ cho phép mật độ điểm ảnh cao để cung cấp hình ảnh 3D chân thực, đầy màu sắc và chất lượng cao mà không yêu cầu người dùng đeo những dạng ống kính đặc biệt.
Một trong những thành phần cần thiết để mang lại trải nghiệm ba chiều thành hiện thực là việc sử dụng công nghệ CMOS, vì nó không tốn kém và có khả năng mở rộng cao. Trong khi các thiết bị hệ thống vi cơ điện tử rõ ràng là lựa chọn đầu tiên của các nhà nghiên cứu, các thành phần MEMS (Microelectromechanical system – hệ thống vi cơ điện tử) mang lại kết quả kém hơn so với các thiết bị CMOS và đắt hơn nhiều. Bởi vì phương pháp CMOS sử dụng các điểm ảnh nhỏ hơn một nửa bước sóng của ánh sáng chiếu tới chúng nên chúng có thể được chế tạo trên một khuôn có độ lớn gấp ba lần.
Công nghệ CMOS có thể cung cấp gigapixel chứ không phải megapixel có thể đạt được bằng các phương pháp chụp ảnh thông thường. Điều này có nghĩa là bằng cách sử dụng ảnh 2D Hologram trên chip, sóng ánh sáng có thể được tái tạo để xem được dưới dạng 3 chiều nhằm thể hiện toàn cảnh theo mọi hướng với độ nét hoàn hảo tại bất kỳ điểm nào trong không gian.
Các kỹ thuật tạo ảnh 3D Hologram sử dụng quang học nhiễu xạ kỹ thuật số làm thay đổi biên độ và pha của ánh sáng truyền qua chúng để điều khiển sóng ánh sáng nhằm tạo ra các hình dạng và kiểu ánh sáng mà không thể đạt được bằng các phương pháp dựa trên quang học khúc xạ hoặc đòi hỏi các phương pháp rất phức tạp, cồng kềnh, linh kiện quang học đắt tiền.
Sự hội tụ của thế giới vật lý và kỹ thuật số đang đến và các công ty công nghệ hàng đầu đã đầu tư rất lớn vào các công nghệ liên quan đến Metaverse như chipset, phần mềm, nền tảng phát triển, thiết bị đeo, màn hình ba chiều và những ứng dụng Metaverse. Công nghệ thực tế mở rộng ba chiều (HXR) sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa Metaverse thành hiện thực, định hình lại cách chúng ta giao tiếp, chia sẻ thông tin và trải nghiệm thế giới ảo trong thập kỷ tới.
Cập nhật: Ngày 7 Tháng 1, 2023
