À partir d'un devoir, un ingénieur vietnamien pose les bases de l'industrie graphique 3D

Pour ceux qui s'intéressent au graphisme, l'algorithme « Phong shading » ne semble pas trop étrange, car il est considéré comme la base qui aide l'industrie graphique 3D mondiale à se développer.

« Phong shading » est un terme utilisé pour décrire une technique d'ombrage d'images sur un ordinateur. Fondamentalement, cette technique rend l’image plus proche de la réalité en étant tridimensionnelle. Il est considéré comme l'un des algorithmes pionniers, sans lui, des programmes graphiques comme 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan... seraient probablement encore en cours de recherche ou n'existeraient pas. Cette technique est associée au nom d'un Vietnamien, Bui Tuong Phong.

Brève biographie de Bui Tuong Phong

Bui Tuong Phong est né en 1942 à Hanoï . Il a étudié au Lycée Albert Sarraut (aujourd'hui École Tran Phu). Il immigre ensuite à Saigon avec sa famille en 1954 et poursuit ses études au Lycée Jean Jacques Rousseau (aujourd'hui Lycée Le Quy Don, District 3, Ho Chi Minh Ville).

M. Bui Tuong Phong – le « père » de la technologie qui est à la base de l’industrie graphique 3D.

En 1964, il obtient son diplôme d'ingénieur en France, après des études à Grenoble et Toulouse. À cette époque, il participait à la recherche sur les systèmes d'exploitation pour ordinateurs, un concept auquel la plupart de l'humanité était « aveugle » à cette époque. Le parcours professionnel de Bui Tuong Phong a commencé à connaître des étapes remarquables depuis son arrivée aux États-Unis pour étudier pour un doctorat à l'Université de l'Utah en 1971. C'est le berceau qui produit une série de talents pour des sociétés graphiques célèbres telles que Pixar, Adobe, Silicon Graphics... Dans une école pionnière en informatique , il a eu plus d'espace et d'opportunités pour expérimenter et se développer. Bui Tuong Phong a terminé sa thèse de doctorat en 1973. Cependant, ce génie est décédé jeune deux ans plus tard d'une leucémie, juste au moment où il acceptait une invitation à devenir professeur à l'Université de Stanford.

De gauche à droite : image 2D, image 3D sans ombrage, image 3D avec ombrage Phong.

D'un devoir à la maison à un algorithme fondamental pour les graphiques 3D

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Le professeur Ivan Sutherland a donné à Phong et à trois amis (Jim Clark, Robert McDermott et Raphael Rom) une mission : créer un modèle graphique informatique 3D d'un objet du monde réel. C’est-à-dire créer une image immédiatement reconnaissable comme ce qu’elle est. Le groupe a décidé de choisir la Volkswagen de la femme d'Ivan pour construire un modèle informatique. Ils ont divisé la voiture en points et en polygones, ce qui facilite la mesure et la saisie des données. Phong et Raphaël étaient petits, ils ont donc été mesurés à partir du sol. Pendant ce temps, Robert et Jim utilisaient leurs corps pour s'occuper du toit.

L'équipe de Phong a mesuré et marqué chaque point pour obtenir des données détaillées afin de construire un modèle 3D de la voiture Volkswagen.

Cependant, le modèle 3D de la carrosserie de la Volkswagen n'a pas convaincu le professeur Ivan car il semblait sans vie. Le groupe d’étudiants a continué à éditer et à tester différentes options. À la semaine 10, date limite du projet, Phong a eu l’idée d’appliquer les mathématiques pour simuler la source lumineuse qui brille sur l’objet. En étudiant les phénomènes optiques, il a écrit une équation modèle qui équilibrait la qualité de l’image sans surcharger la mémoire limitée des ordinateurs de l’époque. Il décrit également les réflexions et la diffusion dans la courbe, ainsi qu'identifie la partie ombragée du modèle.

Un cube 3D est représenté sur un plan (à gauche) et par la technique d'ombrage Phong (à droite).

Selon les recherches de Bui Tuong Phong, un cube 3D n'est considéré comme complet que lorsqu'il peut être tourné à 360 degrés sans rencontrer d'erreurs géométriques. Grâce aux devoirs ci-dessus et à la technique d'ombrage Phong, nous disposons des bases nécessaires pour aider l'industrie graphique 3D mondiale à se développer telle qu'elle est aujourd'hui.

Tuoitre.vn

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