В'єтнамський інженер, виконавши домашнє завдання, створює основу індустрії 3D-графіки

Для тих, хто цікавиться графікою, алгоритм «затінення Фонга» здається не надто дивним, оскільки він вважається основою, яка допомагає розвиватися світовій індустрії 3D-графіки.

«Затінення Фонга» – це термін, який використовується для позначення техніки затінення зображень на комп’ютерах. По суті, ця техніка допомагає зображенням стати ближчими до реальності, коли вони мають тривимірні властивості. Це вважається одним із новаторських алгоритмів, без нього графічні програми, такі як 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan..., ймовірно, досі перебували б у процесі досліджень або не існували б. Ця техніка пов’язана з ім’ям в’єтнамця Буй Туонг Фонга.

Коротка біографія Буй Туонг Фонга

Буй Туонг Фонг народився в 1942 році в Ханої . Він навчався в ліцеї Альберта Сарро (нині школа Тран Фу). Потім, у 1954 році, він переїхав до Сайгону з родиною та продовжив навчання в ліцеї Жана Жака Руссо (нині середня школа Ле Куй Дон, 3-й район, Хошимін).

Пан Буй Туонг Фонг – «батько» технології, яка є основою індустрії 3D-графіки.

У 1964 році він отримав ступінь інженера у Франції, навчаючись у Греноблі та Тулузі. У цей час він брав участь у дослідженні комп'ютерних операційних систем, концепції, до якої більшість людства на той час була «сліпа». Кар'єрний шлях Буй Туонг Фонга почався з визначної віхи з моменту приїзду до США для навчання в докторантурі в Університеті Юти в 1971 році. Це колиска, яка породила низку талантів для відомих графічних компаній, таких як Pixar, Adobe, Silicon Graphics... У новаторській школі інформатики він мав більше простору та можливостей для саморозвитку та досвіду. Буй Туонг Фонг завершив свою докторську дисертацію в 1973 році. Однак цей геній помер молодим, лише через два роки від лейкемії, саме тоді, коли він прийняв запрошення стати лектором у Стенфордському університеті.

Зліва направо: 2D-зображення, 3D-зображення без затінення, 3D-зображення з затіненням Фонга.

Від домашнього завдання до базового алгоритму для індустрії 3D-графіки

- Реклама -

Професор Іван Сазерленд дав Фонгу та трьом його друзям (Джиму Кларку, Роберту Макдермотту та Рафаелю Рому) завдання: створити 3D-комп'ютерну модель реального об'єкта. Тобто створити зображення, яке одразу впізнається. Група вирішила обрати для комп'ютерної моделі Volkswagen дружини Івана. Вони розділили автомобіль на точки та полігони, що полегшило вимірювання та введення даних. Фонгу та Рафаелю, будучи невеликими на зріст, було доручено вимірювати від підлоги вгору. Тим часом Роберт та Джим скористалися своїм розміром, щоб зайнятися дахом.

Команда Фонга виміряла та позначила кожну точку, щоб отримати детальні дані для створення 3D-моделі автомобіля Volkswagen.

Однак 3D-модель кузова автомобіля Volkswagen не переконала професора Івана, оскільки вона виглядала безжиттєвою. Група студентів продовжувала редагувати та тестувати багато різних варіантів. До 10-го тижня, кінцевого терміну здачі проекту, Фонгу спала на думку ідея застосувати математику для моделювання джерела світла, що падає на об'єкт. Вивчаючи оптичні явища, він написав рівняння моделі, збалансувавши якість зображення, щоб не перевантажувати обмежену на той час пам'ять комп'ютера. Водночас він описав відбиття та розсіювання на кривій, а також визначив затемнену частину моделі.

3D-куб зображено на площині (ліворуч) та за допомогою техніки затінення Фонга (праворуч).

Згідно з дослідженням Буй Туонг Фонга, 3D-блок вважається завершеним лише тоді, коли його повертають на 360 градусів без будь-яких геометричних помилок. Завдяки вищезазначеному домашньому завданню та техніці затінення Фонга ми маємо основу, яка допоможе світовій індустрії 3D-графіки розвиватися так, як вона є сьогодні.

Tuoitre.vn

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