Выполняя домашнее задание, вьетнамский инженер создает основу индустрии 3D-графики

Для тех, кто интересуется графикой, алгоритм «затенения Фонга» не покажется чем-то странным, поскольку он считается основой, помогающей развиваться мировой индустрии 3D-графики.

«Фонговская заливка» — термин, используемый для описания техники затенения изображений на компьютере. По сути, эта техника приближает изображение к реальности, делая его трехмерным. Это считается одним из новаторских алгоритмов, без него такие графические программы, как 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan..., вероятно, все еще находились бы в стадии исследований или не существовали бы. Эта техника связана с именем вьетнамца Буй Туонг Фонга.

Краткая биография Буй Туонг Фонга

Буй Туонг Фонг родился в 1942 году в Ханое. Он учился в лицее Альберта Сарро (ныне школа Тран Фу). Затем в 1954 году он вместе с семьей иммигрировал в Сайгон и продолжил обучение в лицее Жана Жака Руссо (ныне средняя школа Le Quy Don, округ 3, Хошимин).

Г-н Буй Туонг Фонг — «отец» технологии, лежащей в основе индустрии 3D-графики.

В 1964 году он получил диплом инженера во Франции после обучения в Гренобле и Тулузе. В это время он принимал участие в исследовании операционных систем для компьютеров — концепции, к которой большая часть человечества в то время была «слепа». Карьера Буй Туонг Фонга начала перемежать знаменательные вехи с тех пор, как он приехал в США, чтобы учиться в докторантуре Университета Юты в 1971 году. Это колыбель, из которой вышли таланты для таких известных графических компаний, как Pixar, Adobe, Silicon Graphics... В пионерской школе в области компьютерных наук у него было больше пространства и возможностей для саморазвития и приобретения опыта. Буй Туонг Фонг защитил докторскую диссертацию в 1973 году. Однако этот гений умер молодым всего два года спустя из-за лейкемии, как раз в тот момент, когда он принял приглашение стать преподавателем в Стэнфордском университете.

Слева направо: 2D-изображение, 3D-изображение без затенения, 3D-изображение с затенением по Фонгу.

От домашнего задания до фундаментального алгоритма для 3D-графики

- Реклама -

Профессор Иван Сазерленд дал Фонгу и трем его друзьям (Джиму Кларку, Роберту Макдермотту и Рафаэлю Рому) задание: создать трехмерную компьютерную графическую модель реального объекта. Это означает создание изображения, которое вы сможете сразу узнать. Для создания компьютерной модели группа решила выбрать Volkswagen жены Ивана. Они разделили автомобиль на точки и многоугольники, что упростило измерения и ввод данных. Фонг и Рафаэль были невысокими, поэтому их измеряли от пола и выше. Тем временем Роберт и Джим использовали свои тела, чтобы починить крышу.

Команда Фонга измерила и отметила каждую точку, чтобы получить подробные данные для построения 3D-модели автомобиля Volkswagen.

Однако 3D-модель кузова автомобиля Volkswagen не убедила профессора Ивана, поскольку выглядела безжизненной. Группа студентов продолжила редактировать и тестировать различные варианты. К 10-й неделе, крайнему сроку сдачи проекта, Фонгу пришла в голову идея применить математику для моделирования источника света, падающего на объект. Изучая оптические явления, он написал модельное уравнение, которое обеспечивало баланс качества изображения, не перегружая ограниченную память компьютеров того времени. Он также описывает отражения и рассеяние на кривой, а также определяет затененную часть модели.

Трехмерный куб представлен на плоскости (слева) и с помощью техники затенения Фонга (справа).

Согласно исследованию Буй Туонг Фонга, трехмерный куб считается завершенным только в том случае, если его можно вращать на 360 градусов без возникновения каких-либо геометрических ошибок. Благодаря вышеприведенному домашнему заданию и технике затенения по Фонгу у нас есть основа, которая поможет мировой индустрии 3D-графики развиваться так, как она есть сегодня.

Tuoitre.vn

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