A partir de uma tarefa de casa, engenheiro vietnamita cria as bases da indústria de gráficos 3D.

Para quem se interessa por computação gráfica, o algoritmo de "sombreamento Phong" não parece tão estranho, já que é considerado a base que ajudou no desenvolvimento da indústria mundial de gráficos 3D.

"Sombreamento Phong" é um termo usado para se referir a uma técnica de sombreamento para imagens em computadores. Basicamente, essa técnica ajuda as imagens a se aproximarem da realidade quando possuem propriedades tridimensionais. É considerada um dos algoritmos pioneiros; sem ele, programas gráficos como 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan... provavelmente ainda estariam em fase de pesquisa ou nem sequer existiriam. Essa 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 Lycée Albert Sarraut (atual Escola Tran Phu). Em 1954, migrou para Saigon com sua família e continuou seus estudos no Lycée Jean Jacques Rousseau (atual Escola Secundária Le Quy Don, Distrito 3, Cidade de Ho Chi Minh).

Ông Bùi Tường Phong - — *O Sr. Bui Tuong Phong é considerado o "pai" da tecnologia que é a base da indústria de gráficos 3D.*

Em 1964, ele obteve um diploma de engenharia na França, após estudar em Grenoble e Toulouse. Nessa época, participou de pesquisas sobre sistemas operacionais de computador, um conceito que a maior parte da humanidade desconhecia até então. A trajetória profissional de Bui Tuong Phong começou a atingir um marco notável quando ele veio para os EUA para cursar doutorado na Universidade de Utah em 1971. Este é o berço que formou uma série de talentos para empresas de computação gráfica famosas como Pixar, Adobe, Silicon Graphics... Em uma instituição pioneira em ciência da computação, ele teve mais espaço e oportunidades para adquirir experiência 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 à leucemia, justamente quando aceitava um convite para lecionar na Universidade Stanford.

Từ trái qua: ảnh 2D, ảnh 3D không đổ bóng, ảnh 3D có Phong shading. — *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 a indústria de gráficos 3D

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

Nhóm của Phong đo đạc và đánh dấu từng điểm để có số liệu chi tiết dựng mô hình 3D của chiếc xe Volkswagen. — *A equipe de Phong mediu e marcou cada ponto para obter dados detalhados e construir um modelo 3D do carro da 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 décima semana, prazo final do projeto, Phong teve a ideia de aplicar a matemática para simular a fonte de luz incidindo sobre o objeto. Estudando fenômenos ópticos, ele criou uma equação para o modelo, equilibrando a qualidade da imagem para não sobrecarregar a memória limitada do computador da época. Ao mesmo tempo, descreveu as reflexões e a dispersão na curva, além de identificar as partes obscurecidas do modelo.

Một hình khối 3D được thể hiện trên mặt phẳng (trái) và theo kỹ thuật Phong shading (phải). — *Um cubo 3D é representado em um plano (à esquerda) e pela técnica de sombreamento de Phong (à direita).*

De acordo com a pesquisa de Bui Tuong Phong, um bloco 3D só é considerado completo quando girado 360 graus sem erros geométricos. A partir dessa pesquisa e da técnica de sombreamento de Phong, temos a base para o desenvolvimento da indústria global de computação gráfica 3D como a conhecemos 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