مهندس ویتنامی از طریق یک تکلیف درسی، پایه و اساس صنعت گرافیک سه‌بعدی را بنا نهاد.

برای علاقه‌مندان به گرافیک، الگوریتم «شِیدینگ فونگ» خیلی عجیب به نظر نمی‌رسد، زیرا به عنوان پایه‌ای در نظر گرفته می‌شود که به توسعه صنعت گرافیک سه‌بعدی جهان کمک می‌کند.

«سایه‌زنی فونگ» اصطلاحی است که برای اشاره به تکنیک سایه‌زنی برای تصاویر در رایانه‌ها استفاده می‌شود. اساساً، این تکنیک به تصاویر کمک می‌کند تا وقتی ویژگی‌های سه‌بعدی دارند، به واقعیت نزدیک‌تر شوند. این یکی از الگوریتم‌های پیشگام محسوب می‌شود که بدون آن، برنامه‌های گرافیکی مانند ۳D Max، Maya، Cinema 4D، RenderMan... احتمالاً هنوز در فرآیند تحقیق بودند یا وجود نداشتند. این تکنیک با نام یک ویتنامی به نام Bui Tuong Phong مرتبط است.

بیوگرافی مختصری از Bui Tuong Phong

بوی تونگ فونگ در سال ۱۹۴۲ در هانوی متولد شد. او در دبیرستان آلبرت ساروت (که اکنون مدرسه تران فو نام دارد) تحصیل کرد. سپس در سال ۱۹۵۴ به همراه خانواده‌اش به سایگون مهاجرت کرد و در دبیرستان ژان ژاک روسو (که اکنون دبیرستان لو کوی دان، ناحیه ۳، شهر هوشی مین نام دارد) به تحصیل ادامه داد.

Ông Bùi Tường Phong - — *آقای بویی تونگ فونگ - «پدر» فناوری‌ای که پایه و اساس صنعت گرافیک سه‌بعدی است.*

در سال ۱۹۶۴، پس از تحصیل در گرنوبل و تولوز، مدرک مهندسی خود را در فرانسه دریافت کرد. در این زمان، او در تحقیق در مورد سیستم‌های عامل کامپیوتر شرکت کرد، مفهومی که در آن زمان اکثر بشریت نسبت به آن "نابینا" بودند. مسیر شغلی بوی تونگ فونگ از زمان آمدن به ایالات متحده برای تحصیل در مقطع دکترا در دانشگاه یوتا در سال ۱۹۷۱، نقطه عطف قابل توجهی را آغاز کرد. این گهواره‌ای است که مجموعه‌ای از استعدادها را برای شرکت‌های معروف گرافیکی مانند پیکسار، ادوبی، سیلیکون گرافیکس... در یک مدرسه پیشگام در علوم کامپیوتر، پرورش داد و او فضا و فرصت‌های بیشتری برای تجربه و پیشرفت خود داشت. بوی تونگ فونگ پایان‌نامه دکترای خود را در سال ۱۹۷۳ به پایان رساند. با این حال، این نابغه در جوانی درگذشت و تنها دو سال بعد به دلیل سرطان خون، درست در زمانی که دعوت به تدریس در دانشگاه استنفورد را پذیرفت، درگذشت.

Từ trái qua: ảnh 2D, ảnh 3D không đổ bóng, ảnh 3D có Phong shading. — *از چپ به راست: تصویر دوبعدی، تصویر سه بعدی بدون سایه، تصویر سه بعدی با سایه فونگ.*

از یک تکلیف درسی تا یک الگوریتم پایه برای صنعت گرافیک سه‌بعدی

پروفسور ایوان ساترلند به فونگ و سه دوستش (جیم کلارک، رابرت مک‌درموت و رافائل روم) تکلیفی داد: ایجاد یک مدل کامپیوتری سه‌بعدی از یک شیء واقعی. یعنی ایجاد تصویری که بلافاصله قابل تشخیص باشد. گروه تصمیم گرفت فولکس واگن همسر ایوان را برای مدل کامپیوتری انتخاب کند. آنها ماشین را به نقاط و چندضلعی‌ها تقسیم کردند تا اندازه‌گیری و وارد کردن داده‌ها آسان‌تر شود. فونگ و رافائل، چون جثه کوچکی داشتند، موظف شدند از کف تا پایین ماشین را اندازه‌گیری کنند. در همین حال، رابرت و جیم از جثه کوچک خود برای پایین آوردن سقف استفاده کردند.

Nhóm của Phong đo đạc và đánh dấu từng điểm để có số liệu chi tiết dựng mô hình 3D của chiếc xe Volkswagen. — تیم فونگ هر نقطه را اندازه‌گیری و علامت‌گذاری کرد تا داده‌های دقیقی برای ساخت یک مدل سه‌بعدی از ماشین فولکس واگن داشته باشد.

با این حال، مدل سه‌بعدی بدنه خودرو فولکس واگن پروفسور ایوان را متقاعد نکرد زیرا بی‌روح به نظر می‌رسید. گروه دانشجویان به ویرایش و آزمایش گزینه‌های مختلف ادامه دادند. تا هفته دهم، مهلت پروژه، فونگ به ایده اعمال ریاضیات برای شبیه‌سازی منبع نور تابیده شده بر جسم رسید. او با مطالعه پدیده‌های نوری، یک معادله مدل نوشت و کیفیت تصویر را متعادل کرد تا حافظه محدود کامپیوتر در آن زمان بیش از حد بارگذاری نشود. در همان زمان، او بازتاب‌ها و پراکندگی در منحنی را توصیف کرد و همچنین قسمت مبهم مدل را شناسایی کرد.

Một hình khối 3D được thể hiện trên mặt phẳng (trái) và theo kỹ thuật Phong shading (phải). — *یک مکعب سه‌بعدی روی یک صفحه (چپ) و با تکنیک سایه‌زنی فونگ (راست) نمایش داده شده است.*

طبق تحقیقات بویی تونگ فونگ، یک بلوک سه‌بعدی تنها زمانی کامل در نظر گرفته می‌شود که بدون هیچ خطای هندسی ۳۶۰ درجه چرخانده شود. با استفاده از تکالیف فوق و تکنیک سایه‌زنی فونگ، ما پایه و اساس لازم برای کمک به توسعه صنعت گرافیک سه‌بعدی جهان به شکل امروزی را داریم.

Tuoitre.vn

منبع: https://cuoi.tuoitre.vn/tu-mot-bai-tap-ve-nha-ky-su-viet-tao-ra-nen-tang-nganh-do-hoa-3d-20240715184321797.htm