A partir de uma tarefa de casa, engenheiro vietnamita cria a base da indústria de gráficos 3D

Para os interessados ​​em gráficos, o algoritmo "Phong Shading" não parece muito estranho, pois é considerado a base que ajuda a indústria de gráficos 3D a se desenvolver no mundo .

"Sombreamento Phong" é um termo usado para se referir a uma técnica de sombreamento para imagens em um computador. Basicamente, essa técnica ajuda as imagens a se aproximarem da realidade quando possuem propriedades tridimensionais. Este é considerado um dos algoritmos pioneiros, sem o qual programas gráficos como 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan... provavelmente ainda estariam em processo de pesquisa ou não existiriam. Esta técnica está associada ao nome de um vietnamita, Bui Tuong Phong.

Breve biografia de Bui Tuong Phong

Bui Tuong Phong nasceu em 1942 em Hanói . Estudou no Liceu Albert Sarraut (hoje Escola Tran Phu). Em 1954, migrou para Saigon com a família e continuou seus estudos no Liceu Jean Jacques Rousseau (hoje Escola Secundária Le Quy Don, Distrito 3, Cidade de Ho Chi Minh).

Sr. Bui Tuong Phong - o "pai" da tecnologia que é a base da indústria de gráficos 3D.

Em 1964, formou-se em engenharia na França, após estudar em Grenoble e Toulouse. Nessa época, participou da pesquisa de sistemas operacionais de computadores, um conceito que a maioria da humanidade desconhecia na época. A carreira de Bui Tuong Phong teve um marco notável desde que chegou aos EUA para cursar doutorado na Universidade de Utah, em 1971. Este foi o berço que produziu uma série de talentos para empresas gráficas famosas como Pixar, Adobe, Silicon Graphics... Em uma escola pioneira em ciência da computação, ele teve mais espaço e oportunidades para experimentar e se desenvolver. Bui Tuong Phong concluiu sua tese de doutorado em 1973. No entanto, esse gênio morreu jovem, falecendo apenas dois anos depois devido a leucemia, justamente na época em que aceitou o convite para se tornar professor na Universidade de Stanford.

Da esquerda para a direita: imagem 2D, imagem 3D sem sombreamento, imagem 3D com sombreamento Phong.

De uma tarefa de casa a um algoritmo fundamental para gráficos 3D

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O professor Ivan Sutherland deu a Phong e três amigos (Jim Clark, Robert McDermott e Raphael Rom) uma tarefa: criar um modelo 3D computacional de um objeto do mundo real. Ou seja, criar uma imagem imediatamente reconhecível. O grupo decidiu usar o Volkswagen da esposa de Ivan para criar o modelo computacional. Eles dividiram o carro em pontos e polígonos, facilitando a medição e a entrada de dados. Phong e Raphael, por serem de baixa estatura, foram incumbidos de medir do chão para cima. Enquanto isso, Robert e Jim aproveitaram seu tamanho para cuidar do teto para baixo.

A equipe de Phong mediu e marcou cada ponto para obter dados detalhados para construir um modelo 3D do carro Volkswagen.

No entanto, o modelo 3D da carroceria do Volkswagen não convenceu o Professor Ivan, pois parecia sem vida. O grupo de alunos continuou a editar e testar diversas opções. Na 10ª semana, prazo final do projeto, Phong teve a ideia de aplicar matemática para simular a fonte de luz que incidia sobre o objeto. A partir do estudo de fenômenos ópticos, ele escreveu uma equação do modelo, equilibrando a qualidade da imagem para não sobrecarregar a memória limitada do computador naquele momento. Ao mesmo tempo, ele descreveu as reflexões e a dispersão na curva, além de identificar a parte obscurecida do modelo.

Um cubo 3D é representado em um plano (esquerda) e pela técnica de sombreamento Phong (direita).

De acordo com a pesquisa de Bui Tuong Phong, uma forma 3D só é considerada completa quando girada 360 graus sem erros geométricos. A partir da lição de casa acima e da técnica de sombreamento de Phong, temos a base para ajudar a indústria gráfica 3D mundial a se desenvolver como é hoje.

Tuoitre.vn

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