Fra en hjemmelekse legger en vietnamesisk ingeniør grunnlaget for 3D-grafikkindustrien

For de som er interessert i grafikk, virker ikke «Phong shading»-algoritmen så merkelig, ettersom den regnes som fundamentet som bidrar til at verdens 3D-grafikkindustri utvikler seg.

«Phong-skygging» er et begrep som brukes for å referere til en skyggeleggingsteknikk for bilder på datamaskiner. I bunn og grunn hjelper denne teknikken bilder med å komme nærmere virkeligheten når de har tredimensjonale egenskaper. Dette regnes som en av de banebrytende algoritmene. Uten den ville grafikkprogrammer som 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan ... sannsynligvis fortsatt vært under forskningsprosessen eller ikke eksistert. Denne teknikken er assosiert med navnet til en vietnameser, Bui Tuong Phong.

Kort biografi om Bui Tuong Phong

Bui Tuong Phong ble født i 1942 i Hanoi . Han studerte ved Lycée Albert Sarraut (nå Tran Phu-skolen). Deretter emigrerte han til Saigon med familien i 1954 og fortsatte studiene ved Lycée Jean Jacques Rousseau (nå Le Quy Don videregående skole, distrikt 3, Ho Chi Minh-byen).

Mr. Bui Tuong Phong – «faren» til teknologien som er grunnlaget for 3D-grafikkindustrien.

I 1964 tok han en ingeniørgrad i Frankrike, etter å ha studert i Grenoble og Toulouse. På denne tiden deltok han i forskning på operativsystemer for datamaskiner, et konsept som mesteparten av menneskeheten var "blind" for på den tiden. Bui Tuong Phongs karrierevei begynte å ta en bemerkelsesverdig milepæl siden han kom til USA for å studere for en doktorgrad ved University of Utah i 1971. Dette er vuggen som produserte en rekke talenter for kjente grafikkselskaper som Pixar, Adobe, Silicon Graphics... På en banebrytende skole innen informatikk hadde han mer plass og muligheter til å erfare og utvikle seg. Bui Tuong Phong fullførte doktoravhandlingen sin i 1973. Dette geniet døde imidlertid ung, og gikk bort bare to år senere på grunn av leukemi, akkurat da han takket ja til en invitasjon om å være foreleser ved Stanford University.

Fra venstre til høyre: 2D-bilde, 3D-bilde uten skyggelegging, 3D-bilde med Phong-skyggelegging.

Fra en hjemmelekse til en grunnleggende algoritme for 3D-grafikk

- Annonse -

Professor Ivan Sutherland ga Phong og tre venner (Jim Clark, Robert McDermott og Raphael Rom) en oppgave: å lage en 3D-datamodell av et virkelig objekt. Det vil si å lage et bilde som er umiddelbart gjenkjennelig. Gruppen bestemte seg for å velge Ivans kones Volkswagen til datamodellen. De delte bilen inn i punkter og polygoner, noe som gjorde det enklere å måle og legge inn data. Phong og Raphael, som var små av vekst, fikk i oppgave å måle fra gulvet og opp. I mellomtiden utnyttet Robert og Jim størrelsen sin til å ta seg av taket og ned.

Phongs team målte og merket hvert punkt for å ha detaljerte data for å bygge en 3D-modell av Volkswagen-bilen.

3D-modellen av Volkswagen-bilkarosseriet overbeviste imidlertid ikke professor Ivan fordi den så livløs ut. Studentgruppen fortsatte å redigere og teste mange forskjellige alternativer. Innen den tiende uken, prosjektets frist, kom Phong opp med ideen om å bruke matematikk for å simulere lyskilden som skinner på objektet. Fra å studere optiske fenomener skrev han en modellligning, der han balanserte bildekvaliteten for ikke å overbelaste datamaskinens begrensede minne på det tidspunktet. Samtidig beskrev han refleksjonene og spredningen i kurven, samt identifiserte den skjulte delen av modellen.

En 3D-kube er representert på et plan (venstre) og ved hjelp av Phong-skyggeleggingsteknikk (høyre).

Ifølge Bui Tuong Phongs forskning anses en 3D-blokk kun som komplett når den roteres 360 grader uten geometriske feil. Fra leksene ovenfor og Phongs skyggeleggingsteknikk har vi grunnlaget for å hjelpe verdens 3D-grafikkindustri med å utvikle seg slik den er i dag.

Tuoitre.vn

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