宿題からベトナムのエンジニアが3Dグラフィック産業の基盤を築く

グラフィックスに興味のある人にとって、「フォンシェーディング」アルゴリズムはそれほど奇妙に思えません。これは、世界の 3D グラフィックス業界の発展を支える基盤であると考えられているからです。

「フォンシェーディング」とは、コンピューター上で画像にシェーディングを施す手法を表す用語です。基本的に、この技術は画像を立体的にすることで現実に近づけます。これは先駆的なアルゴリズムの 1 つと考えられており、これがなければ、3D Max、Maya、Cinema 4D、RenderMan などのグラフィックプログラムはおそらくまだ研究段階にあるか、存在しなかったでしょう。この技法はベトナム人のブイ・トゥオン・フォンという名前に関連しています。

ブイ・トゥオン・フォンの略歴

ブイ・トゥオン・フォンは1942年にハノイで生まれました。彼はリセ・アルベール・サロー（現在のトラン・フー・スクール）で学んだ。その後、1954年に家族とともにサイゴンに移住し、ジャン・ジャック・ルソー学校（現在のホーチミン市第3区レ・クイ・ドン高等学校）で学び続けました。

Ông Bùi Tường Phong - — *3D グラフィックス業界の基盤となる技術の「父」、Bui Tuong Phong 氏。*

1964年、グルノーブルとトゥールーズで学んだ後、フランスで工学の学位を取得しました。この頃、彼はコンピューターのオペレーティングシステムの研究に参加していましたが、これは当時の人類のほとんどが「知らなかった」概念でした。ブイ・トゥオン・フォンのキャリアパスは、1971年に博士号を取得するために米国に渡りユタ大学で学んだときから、目覚ましいマイルストーンを達成し始めました。ここは、ピクサー、アドビ、シリコングラフィックスなどの有名なグラフィック企業に多くの才能を輩出してきたゆりかごです。コンピュータサイエンスの先駆的な学校で、彼はより多くのスペースと機会を得て、自分自身を経験し、成長しました。ブイ・トゥオン・フォンは1973年に博士論文を完成させました。しかし、この天才はスタンフォード大学の講師になるという招待を受け入れた直後、わずか2年後に白血病で若くして亡くなりました。

Từ trái qua: ảnh 2D, ảnh 3D không đổ bóng, ảnh 3D có Phong shading. — *左から右へ: 2D 画像、シェーディングなしの 3D 画像、フォンシェーディングありの 3D 画像。*

宿題から3Dグラフィックスの基本アルゴリズムまで

アイヴァン・サザーランド教授は、フォンと 3 人の友人 (ジム・クラーク、ロバート・マクダーモット、ラファエル・ロム) に、現実世界の物体の 3D コンピューターグラフィックモデルを作成するという課題を与えました。つまり、それが何であるかがすぐに認識できるイメージを作成します。グループは、コンピューターモデルの構築にイヴァンの妻のフォルクスワーゲンを選ぶことにしました。車を点と多角形に分割し、測定とデータの入力を容易にしました。フォンとラファエルは小さかったので、床から上まで測定しました。その間、ロバートとジムは体を使って屋根を下ろす作業をしていました。

Nhóm của Phong đo đạc và đánh dấu từng điểm để có số liệu chi tiết dựng mô hình 3D của chiếc xe Volkswagen. — *フォン氏のチームは、フォルクスワーゲン車の 3D モデルを構築するための詳細なデータを取得するために、各ポイントを測定してマークしました。*

しかし、フォルクスワーゲンの車体の 3D モデルは生命のないように見えたため、イヴァン教授は納得しませんでした。学生グループはさまざまなオプションの編集とテストを続けました。プロジェクトの締め切りである10週目までに、フォン氏は数学を適用して物体を照らす光源をシミュレートするというアイデアを思いつきました。彼は光学現象を研究して、当時のコンピューターの限られたメモリに過負荷をかけずに画質のバランスをとるモデル方程式を作成しました。また、曲線の反射と散乱を説明し、モデルの影になっている部分を識別します。