จากการบ้าน วิศวกรชาวเวียดนามสร้างรากฐานให้กับอุตสาหกรรมกราฟิก 3 มิติ

สำหรับผู้ที่สนใจด้านกราฟิก อัลกอริทึม "การแรเงาแบบ Phong" ดูไม่แปลกเกินไปนัก เนื่องจากถือเป็นรากฐานที่ช่วยให้อุตสาหกรรมกราฟิกสามมิติของโลกพัฒนาได้

"การแรเงาแบบ Phong" คือคำที่ใช้เรียกเทคนิคการแรเงาภาพบนคอมพิวเตอร์ โดยพื้นฐานแล้วเทคนิคนี้จะทำให้ภาพมีความใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้นโดยเป็นภาพสามมิติ นี่ถือเป็นอัลกอริทึมที่ล้ำหน้าที่สุดในปัจจุบัน หากไม่มีอัลกอริทึมนี้ โปรแกรมกราฟิกอย่าง 3D Max, Maya, Cinema 4D, RenderMan... อาจยังคงอยู่ในขั้นตอนการวิจัยหรืออาจไม่มีอยู่เลย เทคนิคนี้มีความเกี่ยวข้องกับชื่อของชาวเวียดนามที่ชื่อว่า บุ้ย เติง ฟอง

ประวัติโดยย่อของ บุ้ย เติง ฟอง

บุ้ย เติง ฟอง เกิดเมื่อปี พ.ศ. 2485 ที่กรุงฮานอย เขาเรียนที่ Lycée Albert Sarraut (ปัจจุบันคือโรงเรียน Tran Phu) ต่อมาเขาได้อพยพไปไซง่อนพร้อมกับครอบครัวในปี พ.ศ. 2497 และเรียนต่อที่ Lycée Jean Jacques Rousseau (ปัจจุบันคือโรงเรียนมัธยม Le Quy Don เขต 3 นครโฮจิมินห์)

คุณ บุย เติง ฟอง “บิดา” แห่งเทคโนโลยีอันเป็นรากฐานของอุตสาหกรรมกราฟิก 3 มิติ

ในปี พ.ศ. 2507 เขาได้รับปริญญาทางวิศวกรรมศาสตร์ในประเทศฝรั่งเศส หลังจากศึกษาที่เมืองเกรอนอบล์และตูลูส ในเวลานี้เขามีส่วนร่วมในการวิจัยระบบปฏิบัติการสำหรับคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นแนวคิดที่มนุษย์ส่วนใหญ่ "มองไม่เห็น" ในเวลานั้น เส้นทางอาชีพของ Bui Tuong Phong เริ่มต้นขึ้นอย่างโดดเด่นตั้งแต่เขามาที่สหรัฐอเมริกาเพื่อศึกษาต่อในระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยยูทาห์ในปี 1971 ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดที่หล่อหลอมพรสวรรค์ด้านกราฟิกให้กับบริษัทกราฟิกชื่อดังมากมาย เช่น Pixar, Adobe, Silicon Graphics... ในโรงเรียนบุกเบิกด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ เขาได้รับพื้นที่และโอกาสมากมายในการสัมผัสประสบการณ์และพัฒนาตัวเอง บุ้ย เติง ฟอง ทำวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกเสร็จในปี พ.ศ. 2516 อย่างไรก็ตาม อัจฉริยะผู้นี้เสียชีวิตตั้งแต่ยังเด็กเพียง 2 ปีต่อมาด้วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว ซึ่งเป็นช่วงเดียวกับที่เขาตอบรับคำเชิญให้เป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด

จากซ้ายไปขวา: ภาพ 2 มิติ, ภาพ 3 มิติแบบไม่มีการแรเงา, ภาพ 3 มิติที่มีการแรเงาแบบ Phong

จากการบ้านสู่อัลกอริทึมพื้นฐานสำหรับกราฟิก 3 มิติ

- โฆษณา -

ศาสตราจารย์อีวาน ซัทเธอร์แลนด์มอบหมายงานให้ฟองและเพื่อนอีกสามคน (จิม คลาร์ก, โรเบิร์ต แม็กเดอร์ม็อตต์ และราฟาเอล รอม) สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์กราฟิกสามมิติของวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริง นั่นคือการสร้างภาพที่คุณสามารถรู้ได้ทันทีว่ามันคืออะไร กลุ่มได้ตัดสินใจเลือกรถ Volkswagen ของภรรยาของอีวานมาสร้างโมเดลคอมพิวเตอร์ พวกเขาแบ่งรถออกเป็นจุดและรูปหลายเหลี่ยม ทำให้วัดและป้อนข้อมูลได้ง่ายยิ่งขึ้น ฟองและราฟาเอลมีขนาดเล็กจึงต้องวัดจากพื้นขึ้นไป ในขณะเดียวกัน โรเบิร์ตและจิมก็ใช้ร่างกายของพวกเขาดูแลหลังคาลงมา

ทีมของ Phong วัดและทำเครื่องหมายแต่ละจุดเพื่อให้ได้ข้อมูลโดยละเอียดเพื่อสร้างแบบจำลองสามมิติของรถยนต์ Volkswagen

อย่างไรก็ตาม แบบจำลองสามมิติของตัวรถ Volkswagen ไม่สามารถโน้มน้าวใจศาสตราจารย์อีวานได้ เพราะมันดูไม่มีชีวิตชีวา กลุ่มนักเรียนยังคงแก้ไขและทดสอบตัวเลือกต่างๆ ต่อไป เมื่อถึงสัปดาห์ที่ 10 ซึ่งเป็นกำหนดส่งโครงการ ฟองเกิดความคิดที่จะประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์เพื่อจำลองแหล่งกำเนิดแสงที่ส่องลงบนวัตถุ จากการศึกษาปรากฏการณ์ทางแสง เขาได้เขียนสมการแบบจำลองที่สมดุลคุณภาพของภาพโดยไม่ทำให้หน่วยความจำที่มีจำกัดของคอมพิวเตอร์ในขณะนั้นรับภาระเกินพิกัด นอกจากนี้ยังอธิบายการสะท้อนและการกระเจิงในเส้นโค้ง รวมทั้งระบุส่วนที่เป็นเงาของแบบจำลองด้วย

ลูกบาศก์ 3 มิติแสดงบนระนาบ (ซ้าย) และด้วยเทคนิคการแรเงาแบบ Phong (ขวา)

ตามการวิจัยของ Bui Tuong Phong ลูกบาศก์ 3 มิติจะถือว่าสมบูรณ์ได้ก็ต่อเมื่อสามารถหมุนได้ 360 องศาโดยไม่เกิดข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตใดๆ จากการบ้านข้างต้นและเทคนิคการลงเงาแบบ Phong เรามีรากฐานที่จะช่วยให้อุตสาหกรรมกราฟิก 3 มิติของโลกพัฒนาได้อย่างเป็นปัจจุบัน

Tuoitre.vn

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