Trong thời buổi xã hội công nghệ 4.0 hiện nay, hầu hết mọi ngành nghề hay lĩnh vực nào cũng đang ứng dụng công nghệ vào làm việc. Trong đời sống hiện đại, mĩ thuật ứng dụng là một lĩnh vực không thể thiếu, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các sản phẩm nghệ thuật, tạo dáng công nghiệp, thiết kế nội thất, thời trang và nhiều lĩnh vực khác. Với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, nghệ thuật ứng dụng cũng đã và đang được cách mạng hóa. Sự tích hợp công nghệ hiện đại nói chung và công nghệ thực tế ảo nói riêng, lĩnh vực mĩ thuật ứng dụng cũng đã và đang bắt đầu ứng dụng. Công nghệ thực tế ảo không chỉ thay đổi cách thức sáng tác mà còn cải thiện quá trình đào tạo, giúp sinh viên và người nghệ sĩ trải nghiệm môi trường học tập và làm việc một cách sống động hơn.

   Trong những năm gần đây, lĩnh vực giáo dục cũng phổ biến công nghệ thực tế ảo và thực tế tăng cường nhằm mang lại nhiều cơ hội mới, đặc biệt trong thiết kế mĩ thuật ứng dụng, nhằm nâng cao trải nghiệm học tập và thúc đẩy sáng tạo của sinh viên. Công nghệ thực tế ảo tạo ra một không gian ảo, nơi mà người dùng có thể tương tác và trải nghiệm không gian đó như trong thế giới thực. Việc này mang lại tiềm năng vượt trội từ việc tạo ra các lớp học ảo, giúp sinh viên học tập, thực hành các kỹ thuật mĩ thuật trực quan hơn, chi tiết hơn và thiết thực đến việc tạo ra mô hình thiết kế 3D, giúp người thiết kế thử nghiệm và thực hiện ý tưởng của mình một cách dễ dàng và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, việc tích hợp này cũng đặt ra nhiều thách thức, từ chi phí đầu tư, yêu cầu kỹ thuật đến vấn đề sức khỏe khi sử dụng thiết bị VR trong thời gian dài.

   Công nghệ thực tế ảo (VR – Virtual Reality) là một công nghệ sử dụng máy tính để tạo ra môi trường, không gian giả lập. Không gian giả lập là mô phỏng của thế giới thực hoặc thế giới tưởng tượng. Người dùng trải nghiệm và có thể tương tác với không gian này thông qua thiết bị VR như kính VR, tai nghe, thiết bị điều khiển cầm tay. Mục tiêu của công nghệ thực tế ảo là tạo ra việc trải nghiệm sinh động hơn cho người dùng đang cảm thấy như đang ở trong không gian thực.

   Thực tế tăng cường (AR – Augmented Reality) là một công nghệ kỹ thuật số kết hợp các yếu tố ảo vào thế giới thực, tạo ra một môi trường tương tác phong phú hơn. Thông qua việc sử dụng camera và các cảm biến trên thiết bị, AR có khả năng nhận biết môi trường xung quanh và hiển thị các đối tượng số hoặc thông tin bổ sung trực tiếp lên màn hình thiết bị, giúp người dùng tương tác với cả thế giới ảo và thực.

   1. Lịch sử phát triển công nghệ thực tế ảo và thực tế tăng cường

   1.1. Công nghệ thực tế ảo (VR)

   Công nghệ thực tế ảo đã trải qua quá trình lịch sử phát triển dài và phức tạp, từ những ý tưởng ban đầu làm tiền đề cho những sáng tạo hiện đại ngày nay.

   Khi nói đến lịch sử của công nghệ thực tế ảo, qua những bộ phim khoa học viễn tưởng và các sản phẩm mang tính thử nghiệm giúp chúng ta đề cập đến một thế giới ảo. Từ đó đến nay, công nghệ này có thời gian dài để phát triển nhưng thực tế đã có những sản phẩm thực tế ảo hoạt động từ những năm 1950. Điển hình như Morton Heilig đã phát minh ra Sensorama: thời ấy hầu hết mọi người sở hữu tivi trắng đen nhưng Morton Heilig, năm 1957, đã chế tạo một chiếc máy video 3D hoàn chỉnh cho phép người dùng lái xe máy ảo, cảm nhận âm thanh, gió, độ rung động, thậm chí là mùi của việc di chuyển trên đường.

Hình ảnh máy Sensorama do Morton Heilig phát minh năm 1957. (nguồn: https://amis.misa.vn/151739/vr-la-gi/)

   Thập niên 80, NASA tạo ra những môi trường ảo chân thực, NASA đã giúp các phi hành gia tập luyện các nhiệm vụ quan trọng.

   Thập niên 90, trò chơi cầm tay có tích hợp công nghệ thực tế ảo do nhà phát triển Nintendo R&D1 phân phối và phát hành.

   Thập niên 2000-2010, Google Map đã cho người dùng sử dụng chức năng Street View (xem đường phố) khám phá thành phố và người dùng nhìn thấy môi trường không gian 3D bằng cách sử dụng kích 3D cơ bản.

   Những năm 2010 đến nay, công nghệ thực tế ảo không ngừng phát triển, bắt đầu xuất hiện trong các ngành khác như y tế, thương mại. Đặc biệt trong giáo dục, học sinh có thể tham gia vào các hành trình lịch sử hoặc thí nghiệm khoa học trong môi trường VR.

   1.2. Thực tế tăng cường (AR)

   Năm 1963, Ivan Sutherland đã phát triển một chương trình máy tính tương tác có tên là Sketchpad, chương trình đầu tiên sử dụng giao diện đồ họa người dùng. Người dùng có thể vẽ trực tiếp lên màn hình bằng một thiết bị giống như bút gọi là bút sáng.

Màn hình hiển thị VR gắn trên đầu đầu tiên của Ivan Sutherland. (nguồn: https://etsanggarp.blogspot.com/2016/03/)

   Năm 1968, Ivan Sutherland cùng với sinh viên của ông, Bob Sproull, đã trình diễn một hệ thống được cho là hệ thống hiển thị gắn đầu đầu tiên có khả năng theo dõi ba chiều, gọi là Sword of Damocles. Hệ thống này bao gồm một hệ thống hiển thị lập thể hiển thị đầu ra từ một chương trình máy tính tự cập nhật theo chuyển động của người dùng.

   Thập niên 90, các cuộc thử nghiệm AR trong việc thi công hệ thống điện máy bay của cả hai công ty Boeing và McDonnell Douglas đã đặt nền móng tiền đề cho việc ứng dụng AR trong nghiên cứu thiết kế. Công việc của nhân viên là khi lắp ráp trong thân máy bay, nhân viên kỹ thuật ghép thiết bị HMD nhìn thấy được “mạng điệm ảo” và những thông số kỹ thuật trong hồ sơ thiết kế tại các vị trí khác nhau của máy bay. Thuật ngữ Augmented Reality – AR do chính kỹ sư Tom Caudell của Boeing đặt.

   Năm 2012, Google ra mắt Google Glass, một trong những sản phẩm AR đeo trên đầu đầu tiên dành cho người tiêu dùng. Mặc dù không thành công về mặt thương mại, Google Glass đã gây tiếng vang lớn và mở đường cho các thiết bị AR tương tự.

   Năm 2016, nhà phát triển Niantic Labs đã lập ra ứng dụng Pokémon GO trở thành hiện tượng toàn cầu, chứng minh tiềm năng thương mại rộng lớn của AR trong lĩnh vực giải trí và giáo dục. Với hàng triệu người chơi trên toàn thế giới, Pokémon GO đã mở ra một thị trường mới cho ứng dụng AR.

   Năm 2020, các ứng dụng mạng xã hội như TikTok áp dụng các bộ lọc AR để tạo ra hiệu ứng hấp dẫn, tích hợp AR vào cuộc sống hằng ngày của người dùng. Với sự phát triển nhanh chóng của mạng xã hội, các bộ lọc AR trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi.

   1.3. Hiệu quả ứng dụng VR, AR và ứng dụng ở Việt Nam

   Tổng hợp các số liệu thực tế về việc sử dụng VR và AR trong thiết kế mĩ thuật cho thấy thị trường VR và AR có tốc độ tăng tưởng mạnh hằng năm. Báo cáo của Allied Market Research (2021) dự báo rằng thị trường thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) toàn cầu sẽ đạt giá trị 1,274 tỉ USD vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng kép hằng năm (CAGR) là 42.9% từ năm 2021 đến năm 2030¹.

   Để đánh giá được lợi ích, thách thức và đưa ra các đề xuất cho việc áp dụng công nghệ thực tế ảo vào giảng dạy nói chung và mĩ thuật ứng dụng nói riêng, qua những dữ liệu nghiên cứu cụ thể về việc áp dụng VR và AR trong lĩnh vực này, lĩnh vực giáo dục cũng đã và đang ứng dụng công nghệ thực tế ảo và công nghệ thực tế tăng cường vào giảng dạy. Ứng dụng Elements 4D cho phép người dùng tương tác trực tiếp với các nguyên tố hóa học mà không cần tiếp xúc trực tiếp đến thí nghiệm đầy đủ và tốn kém. Phần mềm này cho phép người dùng xem thông tin về phần tử hóa học dưới dạng 4D ngay trước mắt thông qua màn hình điện thoại hoặc máy tính bảng. Hoặc ứng dụng Arloon Plants giúp người dùng hiểu rõ hơn về các quá trình quang hợp và thụ phấn của hoa. Thậm chí qua công nghệ thực tế tăng cường AR còn dạy cho trẻ cách chăm sóc cây cối hiệu quả nhất. Ứng dụng Quiver giúp người dùng trải nghiệm cách tô màu một sản phẩm và tận mắt chứng kiến quá trình hình thành sản phẩm đó. Ứng dụng này giúp quá trình dạy và học tạo nên tiềm năng nghệ thuật của học sinh, sinh viên được phát huy tốt hơn.

   Năm 2012, Viện Nghệ thuật Detroit đã ra mắt Lumin AR tour là một thiết bị cầm tay được trang bị trong Học viện. Thiết bị được người dùng sử dụng như một công cụ học thuật về thông tin bằng cách hướng thiết bị và các tác phẩm điêu khắc được trưng bày hoặc bức họa và có thể tìm hiểu thông tin về chúng. Thông tin cũng như các hình ảnh liên quan sẽ được hiển thị trên thiết bị một cách chi tiết nhất. Tích hợp cùng việc học thuật, công cụ Lumin AR giúp cho khách tham quan xác định được bản đồ và vị trí nơi họ muốn đến.

   Việc áp dụng công nghệ VR và AR trong giáo dục thiết kế mĩ thuật không phải là điều mới mẻ. Trên thực tế, nhiều trường đại học và học viện nghệ thuật trên thế giới đã sử dụng các công nghệ này để cải thiện quá trình giảng dạy và học tập. Những ứng dụng này không chỉ giúp sinh viên có trải nghiệm học tập phong phú hơn mà còn thúc đẩy sự sáng tạo và đổi mới trong lĩnh vực thiết kế mĩ thuật. Công nghệ VR và AR đang mở ra nhiều cơ hội mới cho giáo dục thiết kế mĩ thuật, giúp sinh viên tiếp cận với những công nghệ tiên tiến nhất và phát triển kỹ năng một cách toàn diện. Với sự tiếp tục phát triển của công nghệ, VR và AR hứa hẹn sẽ còn mang lại nhiều ứng dụng sáng tạo và hiệu quả hơn trong tương lai.

   Tại Việt Nam, công nghệ thực tế ảo và thực tế tăng cường cũng đã bắt đầu được áp dụng trong giáo dục, bao gồm trong lĩnh vực thiết kế mĩ thuật. Trước sự phát triển nhanh của công nghệ, Trường Đại học FPT sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI – Artificial Interlligence) và công nghệ thực tế ảo trong giảng dạy sinh viên chuyên ngành thiết kế mĩ thuật số, giúp sinh viên hứng thú hơn trong học tập và khám phá năng lực tiềm ẩn của bản thân. Trường thường xuyên tổ chức các hoạt động thiết kế học tập trong môi trường ảo, tham gia vào chuỗi trải nghiệm như làm gốm, nghiên cứu về áo dài hoặc các họa tiết hoa văn cổ. Điều này không đồng nghĩa với việc lạm dụng công nghệ, thay vào đó, giúp sinh viên đáp ứng được nhu cầu của doanh nghiệp, làm chủ công nghệ, giảm thiểu thời gian, công sức, tiền bạc. 

   Không dừng lại ở môi trường học tập mà công nghệ thực tế ảo, công nghệ thực tế tăng cường còn phát triển mạnh mẽ trong các nghiên cứu ứng dụng tại Việt Nam, điển hình như các chiến dịch quảng cáo kết hợp AR đã xuất hiện ở Việt Nam vào năm 2013 như Coca Cola Việt Nam đã triển khai chiến dịch quảng cáo “Én khai xuân”, người dùng cài đặt phần mềm chuyên biệt và quét điện thoại vào biểu tượng Coca Cola là có thể tương tác với một lon Coca Cola ảo và thấy đàn én tung bay trên màn hình. Mục tiêu ban đầu đặt ra cho Coca Cola là 15.000 lượt tham gia nhưng sự tương tác hai chiều này đã mang đến kết quả vượt mong đợi: 28.000 lượt tải ứng dụng.

   Khả năng phát triển VR và AR vô cùng lớn, tăng cường học tập trải nghiệm, giúp sinh viên tiếp cận với các kỹ thuật mới, thiết kế mới trong môi trường ảo và tương tác với các tác phẩm nghệ thuật theo cách chưa từng có; thúc đẩy sự sáng tạo của sinh viên, thử nghiệm được nhiều ý tưởng sáng tạo mà không bị giới hạn bởi các yếu tố vật lý. Song, việc phát triển VR và AR cũng đối mặt với thách thức lớn như chi phí đầu tư ban đầu cao, đòi hỏi đầu tư phần cứng, phần mềm, yêu cầu kỹ năng, kỹ thuật giảng viên sử dụng thành thạo, không phải tất cả trường đại học đều có khả năng đáp ứng.

   2. Ứng dụng VR và AR trong đào tạo mĩ thuật ứng dụng

   Công nghệ VR tạo ra môi trường học tập ảo hoàn toàn, cho phép sinh viên tương tác và trải nghiệm như trong thế giới thực. Các ứng dụng cụ thể của VR trong học thiết kế mĩ thuật bao gồm:

   - Khám phá không gian 3D: sinh viên có thể khám phá và tương tác với các tác phẩm nghệ thuật trong không gian ba chiều, giúp họ hiểu rõ hơn về tỉ lệ, bố cục và không gian.

   - Tham gia lớp học ảo: các lớp học ảo giúp sinh viên học hỏi, trao đổi kiến thức một cách trực tiếp với giảng viên và bạn học, ngay cả khi họ ở các địa điểm khác nhau.

   - Thực hiện dự án thiết kế: sinh viên có thể thực hiện các dự án thiết kế trong môi trường ảo, thử nghiệm và điều chỉnh thiết kế mà không cần tốn kém nguyên liệu thực tế.

   Công nghệ AR kết hợp các yếu tố ảo vào môi trường thực tế giúp sinh viên có những trải nghiệm học tập phong phú hơn. Các ứng dụng cụ thể của AR trong học thiết kế mĩ thuật bao gồm:

   - Xem trước và điều chỉnh thiết kế: sinh viên có thể xem trước các tác phẩm nghệ thuật trong không gian thực và điều chỉnh thiết kế một cách dễ dàng, giúp họ có cái nhìn trực quan và kiểm tra sự phù hợp của thiết kế trong bối cảnh thực tế.

   - Thử nghiệm trên các bề mặt khác nhau: AR cho phép sinh viên thử nghiệm thiết kế trên các bề mặt và vật thể khác nhau, giúp họ tìm ra các giải pháp sáng tạo phù hợp.

   - Tạo trải nghiệm tương tác: AR giúp tạo ra các trải nghiệm tương tác phong phú, giúp sinh viên học hỏi và phát triển kỹ năng sáng tạo một cách hiệu quả.

   Sử dụng VR và AR trong mĩ thuật ứng dụng giúp tăng cường trải nghiệm học tập, giúp người học tương tác trực quan dựa vào công nghệ thực tế ảo, thực tế tăng cường cung cấp môi trường học tập, tiếp cận các khái niệm và kỹ thuật thiết kế một cách chi tiết và sống động hơn. Trải nghiệm không gian 3D giúp sinh viên có thể khám phá và tương tác với các thiết kế trong không gian 3D, hiểu rõ hơn về tỉ lệ, bố cục và các yếu tố thiết kế. Việc sử dụng VR và AR giúp tiết kiệm nguồn kinh phí về nguyên liệu thực tế khi sinh viên có thể thực hành và thử nghiệm thiết kế trong môi trường ảo. Giảm thời gian và chi phí đào tạo thông qua các mô phỏng thực tế, mang lại hiệu quả học tập cao. Đồng thời, thúc đẩy sự sáng tạo, có thể thử nghiệm nhiều ý tưởng thiết kế của sinh viên trong môi trường ảo mà không bị giới hạn.

   Tuy nhiên, việc đầu tư vào thiết bị thực tế ảo cũng là một thách thức lớn cho các cơ sở giáo dục nói chung và sinh viên nói riêng, chi phí đầu tư ban đầu cho các thiết bị VR và AR có thể rất cao. Các phần mềm liên quan cũng thường có chi phí bản quyền và đòi hỏi sự cập nhật liên tục. Độ phức tạp của công nghệ cũng là một thách thức rất lớn đối với ngành giáo dục. Việc sử dụng các thiết bị VR trong thời gian dài có thể gây chóng mặt hoặc đau đầu cho người dùng.

   VR và AR đang mang lại những thay đổi đáng kể trong cách thức giảng dạy và học tập thiết kế mĩ thuật. Để tận dụng tối đa tiềm năng của các công nghệ này, các cơ sở giáo dục nên: đầu tư vào cơ sở hạ tầng và thiết bị cần thiết; phát triển chương trình đào tạo tích hợp VR và AR; khuyến khích sự hợp tác giữa các chuyên gia công nghệ và giảng viên mĩ thuật; tiếp tục nghiên cứu và đánh giá hiệu quả của việc áp dụng các công nghệ này trong dài hạn.

   Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, VR và AR hứa hẹn sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc định hình tương lai của giáo dục thiết kế mĩ thuật.

   3. Kết luận

   Mặc dù công nghệ VR và AR đang trong giai đoạn đầu phát triển tại Việt Nam nhưng những kết quả ban đầu rất tích cực. Các cơ sở giáo dục và tổ chức đang nỗ lực áp dụng và khai thác tiềm năng của công nghệ để nâng cao chất lượng giáo dục trong lĩnh vực thiết kế mĩ thuật. Với sự đầu tư và phát triển liên tục, VR và AR hứa hẹn sẽ mang lại những đột phá đáng kể cho giáo dục thiết kế mĩ thuật tại Việt Nam trong tương lai.

   Công nghệ VR và AR không chỉ góp phần đổi mới trong giáo dục mà còn có tiềm năng lớn trong việc cải thiện và nâng cao chất lượng cuộc sống hằng ngày. Tại Việt Nam, các ứng dụng này đã và đang dần thâm nhập vào nhiều lĩnh vực khác nhau, từ giải trí, du lịch, y tế, thương mại đến xây dựng và giáo dục. Với sự phát triển liên tục của công nghệ, VR và AR hứa hẹn sẽ tác động tích cực đến mọi khía cạnh của đời sống người dân Việt Nam.

Chú thích:
¹ Nguồn: https://www.alliedmarketresearch. com/augmented-and-virtual-reality-market.