Pornind de la o temă pentru acasă, un inginer vietnamez pune bazele industriei graficii 3D

Pentru cei interesați de grafică, algoritmul „Phong shading” nu pare prea ciudat, deoarece este considerat fundamentul care ajută la dezvoltarea industriei grafice 3D la nivel mondial .

„Phong shading” este un termen folosit pentru a se referi la o tehnică de umbrire a imaginilor pe computere. Practic, această tehnică ajută imaginile să se apropie mai mult de realitate atunci când au proprietăți tridimensionale. Acesta este considerat unul dintre algoritmii de pionierat, fără el, programe grafice precum 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan... ar fi probabil încă în proces de cercetare sau nu ar exista. Această tehnică este asociată cu numele unui vietnamez, Bui Tuong Phong.

Scurtă biografie a lui Bui Tuong Phong

Bui Tuong Phong s-a născut în 1942 la Hanoi . A studiat la Liceul Albert Sarraut (acum Școala Tran Phu). Apoi a emigrat la Saigon cu familia sa în 1954 și a continuat studiile la Liceul Jean Jacques Rousseau (acum Liceul Le Quy Don, Districtul 3, Ho Chi Minh City).

Dl. Bui Tuong Phong - „părintele” tehnologiei care stă la baza industriei graficii 3D.

În 1964, a obținut o diplomă de inginerie în Franța, după ce a studiat la Grenoble și Toulouse. În această perioadă, a participat la cercetări în domeniul sistemelor de operare pentru computere, un concept față de care majoritatea umanității era „oarbă” la acea vreme. Cariera lui Bui Tuong Phong a început să aibă un punct de reper remarcabil odată cu venirea sa în SUA pentru a studia un doctorat la Universitatea din Utah în 1971. Acesta este leagănul care a produs o serie de talente pentru companii grafice celebre precum Pixar, Adobe, Silicon Graphics... La o școală de pionierat în informatică , a avut mai mult spațiu și oportunități de a se experimenta și de a se dezvolta. Bui Tuong Phong și-a finalizat teza de doctorat în 1973. Cu toate acestea, acest geniu a murit tânăr, decedând la doar doi ani mai târziu din cauza leucemiei, chiar în momentul în care a acceptat o invitație de a fi lector la Universitatea Stanford.

De la stânga la dreapta: imagine 2D, imagine 3D fără umbrire, imagine 3D cu umbrire Phong.

De la o temă pentru acasă la un algoritm fundamental pentru grafică 3D

- Reclamă -

Profesorul Ivan Sutherland le-a dat lui Phong și celor trei prieteni (Jim Clark, Robert McDermott și Raphael Rom) o sarcină: să creeze un model computerizat 3D al unui obiect din viața reală. Adică, să creeze o imagine imediat recognoscibilă. Grupul a decis să aleagă Volkswagen-ul soției lui Ivan pentru modelul computerizat. Au împărțit mașina în puncte și poligoane, facilitând măsurarea și introducerea datelor. Phong și Raphael, fiind mici de statură, au fost însărcinați să măsoare de la podea în sus. Între timp, Robert și Jim au profitat de dimensiunea lor pentru a se ocupa de acoperiș.

Echipa lui Phong a măsurat și marcat fiecare punct pentru a avea date detaliate în vederea construirii unui model 3D al mașinii Volkswagen.

Totuși, modelul 3D al caroseriei mașinii Volkswagen nu l-a convins pe profesorul Ivan, deoarece părea lipsit de viață. Grupul de studenți a continuat să editeze și să testeze numeroase opțiuni diferite. Până în săptămâna a 10-a, termenul limită al proiectului, lui Phong i-a venit ideea de a aplica matematica pentru a simula sursa de lumină care strălucește asupra obiectului. Studiind fenomenele optice, a scris o ecuație a modelului, echilibrând calitatea imaginii astfel încât să nu supraîncarce memoria limitată a computerului la momentul respectiv. În același timp, a descris reflexiile și împrăștierea în curbă, precum și a identificat partea ascunsă a modelului.

Un cub 3D este reprezentat pe un plan (stânga) și prin tehnica de umbrire Phong (dreapta).

Conform cercetărilor lui Bui Tuong Phong, un bloc 3D este considerat complet doar atunci când este rotit la 360 de grade fără erori geometrice. Pe baza temei de mai sus și a tehnicii de umbrire Phong, avem fundația necesară pentru a ajuta industria grafică 3D mondială să se dezvolte așa cum este ea astăzi.

Tuoitre.vn

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