من خلال واجب منزلي، مهندس فيتنامي ينشئ أساس صناعة الرسومات ثلاثية الأبعاد

بالنسبة للمهتمين بالرسومات، فإن خوارزمية "تظليل فونج" لا تبدو غريبة للغاية، حيث تعتبر الأساس الذي يساعد في تطوير صناعة الرسوميات ثلاثية الأبعاد في العالم.

"تظليل الفونج" هو مصطلح يستخدم لوصف تقنية تظليل الصور على الكمبيوتر. بشكل أساسي، تعمل هذه التقنية على جعل الصورة أقرب إلى الواقع من خلال كونها ثلاثية الأبعاد. تعتبر هذه إحدى الخوارزميات الرائدة، فبدونها ربما كانت برامج الرسوميات مثل 3D Max، Maya، Cinema 4D، RenderMan... لا تزال في طور البحث أو لم تكن موجودة. ترتبط هذه التقنية باسم الفيتنامي بوي تونغ فونغ.

سيرة مختصرة لبوي تونج فونج

ولد بوي تونج فونج عام 1942 في هانوي. درس في مدرسة ألبرت ساروت (مدرسة تران فو حاليًا). هاجر بعد ذلك إلى سايجون مع عائلته في عام 1954 وواصل الدراسة في مدرسة جان جاك روسو (مدرسة لي كوي دون الثانوية حاليًا، المنطقة الثالثة، مدينة هوشي منه).

Ông Bùi Tường Phong - — *السيد بوي تونغ فونغ - "أبو" التكنولوجيا التي تشكل أساس صناعة الرسومات ثلاثية الأبعاد.*

وفي عام 1964، حصل على شهادة الهندسة في فرنسا، بعد دراسته في غرونوبل وتولوز. وفي هذا الوقت شارك في البحث حول أنظمة التشغيل لأجهزة الكمبيوتر، وهو المفهوم الذي كان معظم البشر "أعمى" عنه في ذلك الوقت. بدأت مسيرة بوي تونغ فونغ المهنية في تحقيق إنجازات ملحوظة منذ أن جاء إلى الولايات المتحدة للدراسة للحصول على الدكتوراه في جامعة يوتا في عام 1971. هذا هو المهد الذي أنتج سلسلة من المواهب لشركات الرسوميات الشهيرة مثل بيكسار وأدوبي وسيليكون جرافيكس... وفي مدرسة رائدة في علوم الكمبيوتر، كان لديه المزيد من المساحة والفرص لتجربة وتطوير نفسه. أكمل بوي تونغ فونغ أطروحته للدكتوراه في عام 1973. ومع ذلك، توفي هذا العبقري شابًا بعد عامين فقط بسبب سرطان الدم، في الوقت الذي قبل فيه دعوة ليصبح محاضرًا في جامعة ستانفورد.

Từ trái qua: ảnh 2D, ảnh 3D không đổ bóng, ảnh 3D có Phong shading. — *من اليسار إلى اليمين: صورة ثنائية الأبعاد، صورة ثلاثية الأبعاد بدون تظليل، صورة ثلاثية الأبعاد مع تظليل فونج.*

من واجب منزلي إلى خوارزمية أساسية للرسومات ثلاثية الأبعاد

كلف البروفيسور إيفان سوثرلاند فونج وثلاثة من أصدقائه (جيم كلارك، وروبرت ماكديرموت، ورافائيل روم) بمهمة: إنشاء نموذج رسومي ثلاثي الأبعاد للكمبيوتر لجسم حقيقي في العالم الحقيقي. وهذا يعني إنشاء صورة يمكن التعرف عليها فورًا كما هي. قررت المجموعة اختيار سيارة فولكس فاجن الخاصة بزوجة إيفان لبناء نموذج حاسوبي. قاموا بتقسيم السيارة إلى نقاط ومضلعات، مما يجعل من السهل قياسها وإدخال البيانات. كان فونج ورافائيل صغيرين، لذا تم قياسهما من الأرض إلى الأعلى. وفي هذه الأثناء، استخدم روبرت وجيم أجسادهما للعناية بالسقف.

Nhóm của Phong đo đạc và đánh dấu từng điểm để có số liệu chi tiết dựng mô hình 3D của chiếc xe Volkswagen. — قام فريق فونج بقياس كل نقطة ووضع علامة عليها للحصول على بيانات مفصلة لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد لسيارة فولكس فاجن.

ولكن النموذج الثلاثي الأبعاد لجسم سيارة فولكس فاجن لم يقنع البروفيسور إيفان لأنه بدا خاليا من الحياة. واصلت مجموعة الطلاب تحرير واختبار الخيارات المختلفة. بحلول الأسبوع العاشر، وهو الموعد النهائي للمشروع، توصل فونج إلى فكرة تطبيق الرياضيات لمحاكاة مصدر الضوء الساطع على الجسم. ومن خلال دراسة الظواهر البصرية، كتب معادلة نموذجية تعمل على موازنة جودة الصورة دون زيادة تحميل الذاكرة المحدودة لأجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت. ويقوم أيضًا بوصف الانعكاسات والتشتت في المنحنى، فضلاً عن تحديد الجزء المظلل من النموذج.

Một hình khối 3D được thể hiện trên mặt phẳng (trái) và theo kỹ thuật Phong shading (phải). — *يتم تمثيل المكعب ثلاثي الأبعاد على المستوى (يسار) وباستخدام تقنية تظليل فونج (يمين).*

وفقًا لبحث بوي تونغ فونج، لا يُعتبر المكعب ثلاثي الأبعاد كاملاً إلا عندما يمكن تدويره بزاوية 360 درجة دون مواجهة أي أخطاء هندسية. من خلال الواجبات المنزلية المذكورة أعلاه وتقنية تظليل Phong، لدينا الأساس لمساعدة صناعة الرسومات ثلاثية الأبعاد في العالم على التطور كما هي اليوم.

Tuoitre.vn

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