1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu một số kỹ thuật hiện thị mô hình 3d và ứng dụng hiện thị mô hình 3d di tích PATUXAY

64 166 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 64
Dung lượng 2,26 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Như vậy: “Thực tại ảo là công nghệ sử dụng các kỹ thuật mô hình hoá không gian ba chiều với sự hỗ trợ của các thiết bị đa phương tiện hiệnđại để xây dựng một thế giới mô phỏng bằng máy t

Trang 1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∞∞𑃰∞∞∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

KAMOUBONH VONGPHACHANH

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT HIỆN THỊ MÔ HÌNH 3D

VÀ ỨNG DỤNG HIỆN THỊ MÔ HÌNH 3D DI TÍCH PATUXAY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Thái Nguyên, năm 2018

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∞∞𑃰∞∞∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

KAMOUBONH VONGPHACHANH

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT HIỆN THỊ MÔ HÌNH 3D

VÀ ỨNG DỤNG HIỆN THỊ MÔ HÌNH 3D DI TÍCH PATUXAY

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Mã số: 84 80 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Hướng dẫn khoa học: TS VŨ ĐỨC THÁI

Thái Nguyên, năm 2018

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan luận văn tốt nghiệp với tên đề tài “Một số KỸ thuật hiện thị mô hình 3D và ứng dụng hiện thị mô hình 3D di tích PATUXAY” là

do em triển khai thực hiện dưới sự hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn khoa học.Các nội dung tham khảo có trích dẫn đầy đủ, các sản phẩm phần mềm do em tựthiết kế cài đặt

Nếu có gì sai em xin chịu mọi hình thức kỉ luật theo quy chế đào tạo

Thái Nguyên, ngày 06 tháng 08 năm 2017

HỌC VIÊN THỰC HIỆN

KAMOUBONH VONGPHACHANH

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và rèn luyện tại khoa Công nghệ thông tin - Đạihọc Thái Nguyên, đến nay em đã kết thúc khóa học 2 năm và hoàn thành luânvăn tốt nghiệp

Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn, em đã nhận được sựhướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Công nghệThông tin và Truyền thông – Đại học Thái Nguyên Để có được kết quả này em xinchân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thông tin cùng các thầy, cô giáotrong khoa đã giảng dạy, quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập

và rèn luyện trong suốt thời gian theo học tại trường

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 06 năm 2018

HỌC VIÊN THỰC HIỆN

KAMOUBONH VONGPHACHANH

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG VÀ BÀI TOÁN HIỂN THỊ MÔ HÌNH 3D 1

1.1 Tổng quan về Thực tại ảo 1

1.1.1 Thực tại ảo là gì 1

1.1.2 Lịch sử phát triển của Thực tại ảo .2

1.1.3 Ứng dụng của Thực tại ảo 3

1.2 Khái quát về mô hình 3D 3

1.3 Số hóa hiển thị mô hình 3D 4

1.3.1 Hệ trục tọa độ động 6

1.3.2 Hệ trục tạo độ tĩinh 8

1.3.3 Đóng gói trạng thái 9

1.3.4 Các phép biển đổi đồ thị 13

1.4 Di tích PATUXAY 15

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ KỸ THUẬT HIỂN THỊ MÔ HÌNH 3D

18 2.1 Kỹ thuật hiển thị mô hình Impostor 18

2.1.1 Tạo một Impostor 20

2.1.2 Dựng Impostor 21

2.2 Kỹ thuật hiển thị mô hình Occlusion – Culling .22

2.3 Kỹ thuật hiển thị mô hình Bump Mapping .27

2.3.1 Bump mapping 27

2.3.2 Kỹ thuật sử dụng môi trường ánh xạ bump mapping 35

Trang 6

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG HIỆN THỊ MÔ HÌNH CHO PATUXAY 37

3.1 Tổng quan về di tích PATUXAY 37

3.2 Phát triển ứng dụng mô phỏng công trình PATUXAY bằng công nghệ thực tại ảo……… 39

3.3 Cài đặt mô phỏng 46

3.3.1 Dựng hình 3D (Modelling 3D) 47

3.3.2 Thiết kế môi trường .49

3.4 Một số giao diện chương trình .50

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

Trang 7

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Một hệ thống VR tại Viện Fraunhofer (CHLB Đức) 2

Hình 1.2: Giao diện phần mềm 3DS max 5

Hình 1.3: Hệ trục tọa độ Trục _Axis 6

Hình 1.4: Hệ tọa độ World 8

Hình 1.5: Hệ tọa độ Screen 8

Hình 1.6: Hệ tọa độ World 9

Hình 1.7: Đóng gói trạng thái 10

Hình 1.8: MAX cung cấp ba loại điều chỉnh điểm chốt 13

Hình 1.9: Use Selection Center( tâm của tập chọn) 14

Hình 1.10: Use Transform Coordinate Center (tâm của hệ tọa độ phép biến đổi) 14

Hình 1.11: PATUXAY 16

Hình 1.12: Kiến trúc của PATUXAY 17

Hình 2.1: Rendering the imposter 18

Hình 2.2: Từ đối tượng 3D đến kỹ thuật ảnh giả mạo 19

Hình 2.3: Hai hộp giới hạn Impostor 20

Hình 2.4: khung giới hạn cho Texture 21

Hình 2.5: Dựng hình đặc, khung dây, và sự phức tạp độ sâu 22

Hình 2.6: Trước khi Occlusion Culling 23

Hình 2.7: Shadow volumes 23

Hình 2.8: Một ảnh hoa văn phức tạp 26

Hình 2.9: Bề mặt các viên gạch trong văn miếu 28

Hình 2.10: Cây đổ bóng 29

Hình 2.11: Không gian tiếp tuyến 31

Hình 2.12: Sự phản xạ của tia sáng trên bề mặt 32

Hình 2.13: Ảnh hoa văn 34

Hình 3.1: Khải hoàn môn Patuxay dấu tích một thời kì lịch sử 37

Hình 3.2: Patuxay dấu tích một thời kì lịch sử 38

Hình 3.3: Ảnh khu sơn Patuxay 39

Trang 8

Hình 3.4: Mô hình quản lý dữ liệu của hệ thống Error! Bookmark not defined.

Hình 3.5: Flow diagram Quá trình số hóa vào tái tạo cảnh 3D trong mô phỏngError! Bookmar Hình 3.6: Flow diagram xây dựng mô hình và xác định vị trí kiến trúcError! Bookmark not d Hình 3.7: Flow diagram định vị vị trí kiến trúc trên di tíchError! Bookmark not defined Hình 3.8: Flow diagram tạo vật liệu và ảnh phủ cho mọi mức chi tiết cảnh 3DError! Bookmar

Hình 3.9: Work f low x â y d ự ng dữ liệu mô p h ỏ ng m ứ c thấ p Error! Bo ok m ark not defined.

Hình 3.10: W ork f low q uá trình si n h ảnh c ủa c ảnh m ô p h ỏng tác đ ộ ng vào ng ư ờ i Error! Bo ok m

Hình 3.11: Sơ đ ồ m ô tả quan hệ gi ữ a c á c h ệ t h ống của sản ph ẩ m t hự c tại ả o Error! Bo ok m ark

Hình 3.12: Mô tả phân cấp Tháp L u ang 47

Hình 3.13: Modelling tạo ra mô hình 3D mô phỏng một trụ hình tháp nhỏ trên tầng cao 48

Hình 3.14: Mô hình 3D sau khi áp vật liệu 49

Hình 3.15: Dựng hình 3D vào Unity 50

Hình 3.16: Trên tầng cao của PATUXAY 51

Hình 3.17: Các cột và xung quanh 52

Hình 3.18: Mô hình 3D PATUXAY nhìn từ trên xuống 53

Trang 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG VÀ BÀI TOÁN HIỂN THỊ MÔ HÌNH 3D

Theo cách truyền thống, việc tương tác với máy tính được thực hiện thông quacác thiết bị như bàn phím, chuột hay Joystick/Trackball/ Keyboard/Styplus để cungcấp thông tin đầu vào và sử dụng khối hiển thị trực quan để nhận thông tin đầu ra từ

hệ thống Với sự ra đời của các hệ thống thực tại ảo, các phương thức giao tiếp mớiđược phát triển cho phép người sử dụng tương tác một cách tích cực với máy tính.Công nghệ VR hiện đang rất phát triển trên thế giới Hiện nay, ở nước Công hòaDân chủ Nhân dân Lào, công nghệ VR đang dần được chú ý bởi những thế mạnhcủa nó chẳng hạn như cho phép tạo và hiển thị được dữ liệu lớn Điều này rất quantrọng cho những ứng dụng như là tạo thiết kế đô thị, ứng phó với các tình huốngkhẩn cấp, du lịch, giải trí, quản lý giao thông, xây dựng những dự án quy mô lớn, vàgiáo dục Trong những lĩnh vực này, thì việc trực quan hóa tương tác của mô hình là

sự tối quan trọng cho sự phân tích chiều sâu của tập hợp dữ liệu Mục đích của hệthống là mô phỏng các hiệu ứng quan sát và cảm nhận khi thị sát trên một khu vựcnhất định Hệ thống này là sự kết hợp các kỹ thuật mô phỏng sử dụng đồ hoạ 3Dvới các thiết bị phần cứng

1.1 Tổng quan về Thực tại ảo

1.1.1 Thực tại ảo là gì

Thực tại ảo (Virtual reality_VR) là một hệ thống mô phỏng trong đó đồ họamáy tính được sử dụng để tạo ra một thế giới "như thật" Hơn nữa, thế giới "nhântạo" này không tĩnh tại, mà lại phản ứng, thay đổi theo ý muốn (tín hiệu vào) củangười sử dụng (nhờ hành động, lời nói, ) Điều này xác định một đặc tính chính của

VR, đó là tương tác thời gian thực Thời gian thực ở đây có nghĩa là máy tính cókhả năng nhận biết được tín hiệu vào của người sử dụng và thay đổi ngay lập tứcthế giới ảo Người sử dụng nhìn thấy sự vật thay đổi trên màn hình ngay theo ýmuốn và bị thu hút bởi sự mô phỏng này Tương tác và khả năng thu hút của VRgóp phần lớn vào cảm giác đắm chìm, cảm giác trở thành một phần của hành độngtrên màn hình mà người sử dụng đang trải nghiệm Nhưng VR còn đẩy cảm giác

Trang 10

này "thật" hơn nữa nhờ tác động lên tất cả các kênh cảm giác của con người Trongthực tế, người dùng không những nhìn thấy đối tượng đồ họa 3D nổi, điều khiển(xoay, di chuyển, ) được đối tượng trên màn hình (như trong game), mà còn sờ vàcảm thấy chúng như có thật Ngoài khả năng nhìn (thị giác), nghe (thính giác), sờ(xúc giác), các nhà nghiên cứu cũng đã nghiên cứu để tạo các cảm giác khác nhưngửi (khứu giác), nếm (vị giác) Tuy nhiên hiện nay trong VR các cảm giác nàycũng ít được sử dụng đến Như vậy: “Thực tại ảo là công nghệ sử dụng các kỹ thuật

mô hình hoá không gian ba chiều với sự hỗ trợ của các thiết bị đa phương tiện hiệnđại để xây dựng một thế giới mô phỏng bằng máy tính”

Hình 1.1: Một hệ thống VR tại Viện Fraunhofer (CHLB Đức)

1.1.2 Lịch sử phát triển của Thực tại ảo.

Thực tại ảo là một thuật ngữ mới xuất hiện khoảng đầu thập kỷ 90, nhưng ở Mỹ

và châu Âu VR đã và đang trở thành một công nghệ mũi nhọn nhờ khả năng ứngdụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực (nghiên cứu và công nghiệp, giáo dục và đào tạocũng như thương mại, giải trí,…) tiềm năng kinh tế cũng như tính lưỡng dụng(trong dân dụng, quân sự) của nó VR không phải là một phát minh mới, mà ngay từnăm 1962 Morton Heilig (Mỹ) đã phát minh ra thiết bị mô phỏng SENSORAMA.Tuy nhiên cũng như nhiều ngành công nghệ khác, VR chỉ thực sự được phát triển

Trang 11

ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của tin học (phầnmềm) và máy tính (phần cứng) Thuật ngữ “virtual reality – thực tại ảo được đưa rabởi Jaron Lanier (người sáng lập công ty VPL Research, tại Redwood – California,một trong những công ty đầu tiên cung cấp các sản phẩm cho môi trường ảo)

Sự hình dung liên quan đến các tác động đầu ra mà máy tính tạo ra về thị giác,thính giác hay các giác quan khác khi người sử dụng tương tác với thế giới bêntrong máy tính Thế giới này có thể là các mô hình được thiết kế với sự trợ giúp củamáy tính, là sự mô phỏng hay là cách nhìn nhận một cơ sở dữ liệu Hệ thống có thể

có tính động, các mô phỏng vật lý hay các hoạt cảnh

1.1.3 Ứng dụng của Thực tại ảo

Tại các nước phát triển, chúng ta có thể nhận thấy VR được ứng dụng trong mọilĩnh vực: Khoa học kỹ thuật, kiến trúc, quân sự, giải trí, du lịch, và đáp ứng mọinhu cầu: Nghiên cứu- Giáo dục- Thương mại-dịch vụ

Y học, du lịch là lĩnh vực ứng dụng truyền thống của VR Bên cạnh đó VR cũngđược ứng dụng trong giáo dục, nghệ thuật, giải trí, du lịch ảo (Virtual Tour), bấtđộng sản Trong lĩnh vực quân sự, VR cũng được ứng dụng rất nhiều ở các nướcphát triển Bên cạnh các ứng dụng truyền thống ở trên, cũng có một số ứng dụngmới nổi lên trong thời gian gần đây của VR như: VR ứng dụng trong sản xuất, VRứng dụng trong ngành rôbốt, VR ứng dụng trong hiển thị thông tin (thăm dò dầu

mỏ, hiển thị thông tin khối, ứng dụng cho ngành du lịch, ứng dụng cho thị trườngbất động sản ) VR có tiềm năng ứng dụng vô cùng lớn Có thể nói tóm lại mộtđiều: Mọi lĩnh vực "có thật " trong cuộc sống đều có thể ứng dụng "thực tế ảo" đểnghiên cứu và phát triển hoàn thiện hơn

1.2 Khái quát về mô hình 3D

Bài toán mô phỏng:

Có hai dạng bài toán tối ưu mô hình 3D thường được nhắc đến trong lĩnh vực

mô phỏng 3D với đầu vào và đầu ra cùng là mô hình 3D nhưng mang những đặcđiểm khác nhau giữa mô hình trước tối ưu và sau tối ưu Thứ nhất, là tối ưu về mặthình ảnh Ở đó, với đầu vào là một mô hình 3D đã được thiết kế hoặc thu từ máy

Trang 12

quét người xử lý cần nâng cao chất lượng hình ảnh của mô hình Khi đó chúng tacần chú ý tới việc tối ưu chất lượng hình ảnh hoặc lưới của mô hình, điều này dẫntới các bài toán xử lý về ánh sáng, góc cạnh để khi render thu được hình ảnh chânthực nhất có thể Trên thực tế quá trình tối ưu này dẫn tới một trường phái thiết kếsiêu thực Ở đó những nhà thiết kế có thể thay thế nhân vật thực bằng nhân vật thiết

kế ảo Thứ hai, là tối số lượng lưới (mặt và đỉnh trong mô hình) với bài toán nàyđầu vào là một mô hình 3D (thường là mô hình thu được từ máy quét) và đầu ra là

mô hình đó với số lượng lưới giảm đi nhưng vẫn đảm bảo hình dạng và hình ảnhcủa đối tượng không thay đổi nhiều giữa trước và sau tối ưu Trong nội dung luậnvăn tập trung vào giải quyết bài toán thứ hai Tức là nghiên cứu các kỹ thuật làmgiảm lưới mô hình 3D nhưng vẫn đảm bảo giữ được hình dạng và hình ảnh của đốitượng sau khi render

1.3 Số hóa hiển thị mô hình 3D

Đồ họa máy tính 3D thường được nói đến là mô hình (model) 3D Ngoài các đồhọa được kết xuất, model được chứa trong các tập tin dữ liệu đồ họa Tuy nhiên, có

sự khác biệt Model 3D là đại diện toán học của bất kỳ đối tượng ba chiều Một môhình không phải là một kỹ thuật đồ họa cho đến khi nó được hiển thị Một mô hình

có thể được hiển thị trực quan như là một hình ảnh hai chiều thông qua một quátrình gọi là kết xuất 3D, hoặc được sử dụng trong mô phỏng máy tính phi đồ họa vàtính toán

3DS max.

3DS Max là một ứng dụng mạnh, tích hợp các mô hình 3 chiều, hoạt cảnh, vàtạo cảnh 3D (rendering) Môi trường dễ học của nó cho phép các nghệ sĩ nhanhchóng tạo dựng một cách nhanh chóng các sản phẩm 3DS Max thường được sửdụng để tạo phim và các đoạn video nghệ thuật, phát triển game, thiết kế sản phẩm

đa phương tiện multimedia… 3DS Max là đang dẫn đầu các phần mềm trong lĩnhvực thiết kế trực quan, phát triển game, thiết kế các hiệu ứng ảo và đào tạo

Khóa học hướng dẫn các bạn từ làm chủ giao diện, thao tác điều khiển sau đótiến tới làm việc với qui trình chuẩn của một sản phẩm 3D tĩnh là : Modelling (dựng

Trang 13

hình) – Mapping&Shading (Gán vật liệu) – Lighting (thiết lập ánh sáng) –Rendering (kết xuất ảnh)

Hình 1.2: Giao diện phần mềm 3DS max

𑃰 Thư viện xử lý đồ họa OpenGL.

OpenGL là mộ t tiêu chuẩ n kỹ thuậ t đ ồ họ a nhằ m mụ c

đ ích tạ o ra mộ t giao diệ n lậ p trình ứ ng dụ ng đ ồ họ a 3D đ ư ợ c phát triể n

đ ầ u tiên bở i Silicon Graphic, Inc OpenGL đ ã trở thà nh

từ nhữ ng hà m đ ơ n giả n và đ ư ợ c ứ ng dụ ng rộ ng rãi trong các trò chơ i đ iệ n tử Ngoà i ra còn đ ư ợ c dùng trong các ứ ng dụ ng CAD, thự c tạ i ả o, mô phỏ ng khoa họ c, mô phỏ ng thông tin, phát triể n trò chơ i OpenGL sử dụ ng hệ tọ

a đ ộ theo quy tắ c bà n tay phả i.

Trang 14

Trục _Axis

Trục là một đường thẳng tưởng tượng trong không gian máy tính nhằm xácđịnh một hướng Ba trục chuẩn trong MAX gọi là trục X, Y, và Z (xem hình).Trong MAX bạn có thể xem như trục X là chiều rộng, trục Y là chiều dài, và trục Z

là chiều cao Giao điểm của ba trục này trong MAX là gốc tọa độ (0, 0, 0) Nếu bạn

vẽ một điểm cách xa môt đơn vị dọc theo phía bên phải của trục X, điểm đó sẽ là 1,0,0 (một đơn vị có thể là đơn vị bất kỳ nào bạn muốn – như là một foot, một inch,một milimet, hoặc một centimet) Nếu bạn dịch chuyển điểm đó thêm một đơn vịnữa về cùng một hướng, tọa độ của nó sẽ là 2, 0, 0 và v v… Nếu bạn đi về phía tráicủa gốc tọa độ, điểm đầu tiên sẽ là –1, 0, 0, điểm tiếp theo sẽ là (–2, 0, 0) v v…Tương tự như vậy cho các trục khác, khi bạn di chuyển lên phía trên của trục Y, toạ

độ mang giá trị dương, ngược lại là giá trị âm…

Hình 1.3: Hệ trục tọa độ Trục _Axis

Trục là một đường thẳng tưởng tượng trong không gian 3D nhằm xác định mộthướng Ba trục chuẩn dùng trong MAX được gọi là X, Y, và Z

Trang 15

Khi bạn xoay một đối tượng, ba yếu tố ảnh hưởng đến kết quả là:

- Hệ tọa độ hiện hành (World, View, Local hay Screen )

- Vị trí của điểm làm tâm xoay (còn gọi là điểm chốt_Pivot Point)

- Trục nào được chọn để xoay đối tượng quanh nó

Điều này cũng đúng khi sử dụng các lệnh thu phóng không đồng nhất, và lệnhnén…

Các phép biến đổi (Tranform) dựa vào các trục (Axis) và vùng nhìn (Viewport)Đây là một vấn đề cơ bản rất quan trọng trong MAX, hầu hết các phép biến đổinhư di chuyển (move), xoay (rotate), và thu phóng (scale) đều sử dụng hệ tọa độvùng nhìn (View Coordinate) như hệ tọa độ mặc định của chúng Với hệ tọa độview này các trục được thể hiện tại các vùng nhìn phẳng (Top, Front, Left…) theocách như sau: trục X_ngang, trục Y_dọc, và trục Z thì vuông góc với hai trục XY,đây chính là hệ trục tọa độ

Screen trong MAX

Tại vùng nhìn phối cảnh (Perspective), hệ tọa độ lại thể hiện trục X chiềungang, trục Y chiều sâu (chiều dài), và trục Z là dọc (chiều cao, đây là hệ toạ độ thếgiới World trong MAX

Tại các vùng nhìn phẳng bạn có thể di chuyển đối tượng theo hai trục X, hoặc

Y, nhưng trục Z thì không (điều này hay gây bối rối cho các bạn mới làm quen vớiMAX, vì không hiểu sao với công cụ di chuyển, mà lại không xê dịch được đốitượng! một giải thích đơn giản ở đây, là với hệ tọa độ view thì đối tượng tại cácvùng nhìn phẳng không thể di chuyển theo trục Z được, bởi vì bạn không thể lôi đốitượng ra khỏi màn hình vi tính! Trục Z vuông góc với hai trục X, Y và hướng ratrước mặt bạn!… trong khi tại vùng phối cảnh perfective thì không gặp trở ngại gìvới cả ba trục…)

Hệ tọa độ World: sử dụng trục

đứng trong các vùng luôn là trục Z,

ngang là X, và chiều sâu là trục Y

Trang 16

Hình 1.4: Hệ tọa độ World

Hệ tọa độ Screen: sử dụng trục

đứng trong các vùng luôn là trục Y,

ngang là X, và hiều sâu là trục Z

Hình 1.5: Hệ tọa độ Screen

Hệ tọa độ View: là sự kết hợp giữa hệ tọa độ World và Screen Tại các vùng

nhìn trực giao (top, bottom, front, back, left, right) các trục được sử dụng như tại

hệ tọa độ Screen Tại các vùng nhìn phối cảnh 3D (Perfective, User, Camera) thìcác trục lại được sử dụng như tại hệ tọa độ World

Hệ tọa độ Local (cục bộ): hệ tọa độ này sử dụng các tọa độ cục bộ của đối

tượng được chọn, thực sự hữu dụng khi phương hướng của một đối tượng khôngcòn giống với hệ tọa độ World nữa

Hệ tọa độ Pick: là hệ tọa độ linh hoạt nhất trong 3dsMax, nó cho phép sử dụng

hệ tọa độ của bất cứ đối tượng nào bạn chọn trong khung cảnh

Hệ tọa độ Parent: làm việc y như hệ tọa độ Pick, nhưng các đối tượng trong

cảnh phải được liên kết với nhau Các đối tượng con sẽ sử dụng hệ trục tọa độcủa đối tượng cha Nếu một đối tượng không có cha, các toạ độ thế giới World,

sẽ được sử dụng, bởi theo mặc định, một đối tượng không được kết nối sẽ là concủa thế giới

1.3.2 Hệ trục tạo độ tĩinh

Trong 3d Max và VIZ có nhiều các hệ trục tọa độ.Hệ trục tọa độ rất quan trongquá trình thiết kế và di chuyển đối tượng.Mỗi hệ trục có một chức năng khách nhautrong các lệnh di chuyển,xoay và thu phóng đối tượng

Trang 17

Các mặt phẳng làm việc là các mặt phẳngXY,XZ,YZ của các hệ trục tọa độ đó.Mặt phẳng này chưa điểm gốc của đối tượng và hình phác tạo nên đối tượng đó.CÁC HỆ TRỤC TỌA ĐỘ các hệ trục tọa độ trong 3dsMax và VIZgồm:Viêw,Screen,World,Local,Gimbal,Working,và Pick

Hệ tọa độ World: hệ tọa độ chung cho tất cả các đối tượng trong khung cảnh

Hệ trục này không đổi, luôn có trục đứng là trục Z, ngang là X,và chiều sau làtrục Y trong tất cả vùng nhình

1.3.3 Đóng gói trạng thái

Hình 1.6: Hệ tọa độ World

Nếu là người mới làm quen với Max thì có lẽ bạn sẽ cảm thấy rối mắt vì kiểu bốtrí của Max khác hẳn với các chương trình khác mà bạn đã từng gặp Nếu trước khiđến với Max mà bạn đã biết qua về Photoshop và quen với các công cụ của nó thìbạn sẽ thất vọng vì kiểu trình bày các công cụ của Max, nó "quá phức tạp" đơn giản

là vì 3D>2D mà Nhưng bạn yên tâm khi đã quen rồi thì bạn sẽ thấy nó rất tiện lợi.Bạn có nhớ khi lần đầu tiên làm quen với Photoshop bạn đã dùng công cụ gìkhông? Và đã tạo ra được cái gì trong lần đầu tiên ấy? Còn mình thì lần đầu tiênmình đã "mò ra" công cụ cái chổi lông để vẽ ra được những đường cong ngoằn

Trang 18

ngèo, còn lần đầu với Max thì không tạo ra được thứ gì cả trong lần đầu gặp mặt cả, chính vì vậy mà mình quyết tâm học Max cho bằng được!

Hình 1.7: Đóng gói trạng thái

Sau đây là phần giao diện chỉnh của 3d Studio Max version 7.0-8.0

1 Menu bar (menu hệ thống)

2 Window/Crossing selection toggle

3 Snap tools (các công cụ bắt dính)

4 Command panels (bảng lệnh)

5 Object categories

6 Rollout (bảng cuộn)

7 Active viewport (khung nhìn hiện hành)

8 Viewport navigation controls (các điều khiển đối với khung nhìn)

9 Animation playback controls

10 Animation keying controls

11 Absolute/Relative coordinate toggle and coordinate display

12 Prompt line and status bar

13 MAXScript mini-listener

14 Track bar

Trang 19

15 Time slider (thanh trượt thời gian)

16 Main toolbar (thanh công cụ chính)

- Menubar

Chứa các menu: File, Edit, Tools, Group , Views, Create, Modifiers, Character, Reactor, Amination, GraphEdittors, Rendering, Customize, MAXScript, Help.Một số lệnh thông dụng như File, Edit, Views, Tools thì chúng ta quá quen thuộcrồi Còn những menu khác thì có lẽ hơi lạ đối với các bạn lần đầu làm quen với MAX

Mình sẽ giới thiệu sơ qua về chức năng của một số menu:

+ Group: đây là menu bao gồm các lệnh để nhóm đối tượng

+ Create: bao gồm các lệnh để tạo ra các hình 2D, 3D và một số dạng hình học khác

+ Modifiers: chứa các lệnh hiệu chỉnh

+ Reactor: chứa các lệnh để tạo ra hay áp dụng tính chất của vật như: mềm, cứng, thể rắn, lỏng, khí

+ Character: chứa các lệnh để tạo ra sự chuyển động của hệ thống: vd: các cử động của tay, chân, bước đi

+ Animation: chứa các lệnh liên quan đến trạng thái động

+ Rendering: chứa các lệnh liên quan đến hậu cảnh, ảnh nền, các hiệu ứng(sương mù, khói )

+ Customize: các tùy chọn thiết lập cho Max

+ MaxScript: hoạt động theo kiểu tệp tin batch của HĐH MS-DOS

- Tab panel

Bảng tập hợp các thanh công cụ khác nhau:

a) Main toolbar: Thanh công cụ chính của Max, chứa một số lệnh thông dụng qua các icon

b) Command panel

* Geometry:

Chứa các lệnh tạo các đối tượng 3D: khối hộp (Box), khối cầu (Shepre), khối chóp (Cone)

Trang 20

- Khi bạn chọn nút Geometry sẽ có một danh sách xổ xuống bên dưới nút đó,liệt kê nhiều loại khối hình học khác mà bạn có thể tạo ra như: khối hộp, khối cầu,khối chóp, khối ống, khối trụ, ấm trà

Khi click lệnh bất kỳ thì sẽ xuất hiện thanh cuộn ở dưới hộp Parameters chophép bạn nhập các giá trị như chiều cao (Height), chiều rộng (Width), chiều dài(Length) và nhiều thông số khác nữa

Vì các thông số cho một đối tượng đôi khi cần nhiều thanh cuộn, các thanhcuộn trong một vài trường hợp có thể trở nên dài hơn sức chứa của màn hình, dovậy bạn có thể dùng mouse để cuốn thanh cuộn lên hoặc xuống bằng cách click vàdrag theo chiều đứng vào bất kỳ chỗ nào trống của bảng cuộn

* Shape: chứa các lệnh để tạo các đối tượng 2D: đường thẳng (Line), hình tròn(Circle), hình chữ nhật (Rectangle)

* Light & Cameras: chứa các lệnh tạo ánh sáng và camera

* Helpers: chứa các lệnh về các đối tượng trợ giúp, như tạo lưới riêng, tạo cácGizmo để diễn tả lửa cháy

* Space Warp: chứa các lệnh dùng để tạo một số hiệu ứng đặc biệt như: bom

+ Smooth Highlight: tô đối tượng theo dạng mịn và bóng

+ WireFrame: hiển thị đối tượng dưới dạng khung nhìn đơn

+ Smooth: hiển thị đối tượng dưới dạng mịn

+ Facets Highlight: hiển thị đối tượng dưới dạng phẳng và bóng

+ Edged Faces: hiển thị đối tượng dưới dạng khung nhìn Edge

Trang 21

+ Bounding Box: hiển thị đối tượng dưới dạng khung nhìn hộp.

1.3.4 Các phép biển đổi đồ thị

Biểu tượng Gizmo biến đổi luôn nằm tại tâm biến đổi của đối tượng Tâm biếnđổi này được gọi là điểm chốt (Pivot Point) Tất cả các đối tượng đều được làm biếnđổi trong mối tương quan với điểm chốt này Điểm chốt đặc biệt quan trọng khi bạnthực hiện lệnh xoay Các điều chỉnh cho điểm chốt nằm tại Main Toolbar, bên cạnhhộp danh sách thả xuống của các hệ trục tọa độ tham chiếu Các nút lệnhcho phép bạn xác lập vị trí điểm chốt của hệ tọa độ tham chiếu

a) Công cụ MAX cung cấp ba loại điều chỉnh điểm chốt:

- Use Pivot Point Center (tâm của điểm chốt)

Mỗi đối tượng trong Max có một hệ tọa độ cục bộ của riêng nó Gốc của hệ tọa

độ cục bộ này, được gọi là điểm chốt, tùy theo đối tượng có tâm ở giữa hoặc tâm ởđáy Đây là vị trí mặc định Khi bạn chọn một hệ tọa độ khác, chúng luôn có gốc tọa

độ tại điểm chốt, nhưng phương hướng thì khác nhau

Ví dụ: Chọn cùng lúc hai đối tượng, mỗi đối tượng có một tâm riêng, khi xoay,chúng sẽ xoay theo tâm xoay của riêng mình

Hình 1.8: MAX cung cấp ba loại điều chỉnh điểm chốt

- Use Selection Center (tâm của tập chọn) :

Khi bạn chọn nhiều đối tượng, loại tùy chọn của tâm điểm chốt sẽ không còn dễ

Trang 22

sử dụng nữa Tùy chọn này xác định điểm chốt nằm ngay tại tâm hình học của cácđối tượng đang được chọn, và khi xoay, tất cả các đối tượng sẽ sử dụng tâm chunggiữa các đối tượng.

Hình 1.9: Use Selection Center( tâm của tập chọn)

- Use Transform Coordinate Center (tâm của hệ tọa độ phép biến đổi)

Khi bạn chọn một hệ tọa độ tham chiếu, nó có thể có một tâm điểm riêng Ví

dụ, tùy chọn hệ tọa độ World có tâm điểm tại 0, 0, 0

Hình 1.10: Use Transform Coordinate Center (tâm của hệ tọa độ phép biến đổi)

b) Thay đổi vị trí điểm chốt (tâm xoay)

Để thay đổi hẳn vị trí điểm chốt của một đối tượng, chọn đối tượng đó, rồi click bảng lệnh Hiarechy (phả hệ), nơi bạn có thể tìm thấy các điều chỉnh cho

Trang 23

điểm chốt.

- Affect Pivot Only

Chỉ làm biến đổi điểm chốt của đối tượng mà thôi, bạn không thể di chuyển,xoay, scale khối hình học khi nút lệnh này được bật

Một biểu tượng đặc biệt xuất hiện để bạn thực hiện các phép biến đổi(di chuyển, xoay, scale) cho điểm chốt

- Affect Object Only

Ngược lại với lệnh Affect Pivot Only Ở đây điểm chốt vẫn giữ nguyên vị trí,bạn làm biến đổi trên đối tượng tùy ý

1.4 Di tích PATUXAY

Khải hoàn môn được xây dựng vào năm 1957 và hoàn thành vào năm 1968 đểtưởng nhớ các anh hùng liệt sĩ đã hy sinh trong cuộc kháng chiến chống quân xâm

lược Pháp tại Lào Vì vậy, nó còn có tên là Đài Chiến sĩ vô danh (Anou Savary).

Khải hoàn môn Patuxai cao 55m, có 4 mặt, mỗi mặt có bề ngang 24m, gồm bảytầng tháp và hai tầng phụ Kiến trúc của Patuxai được xây dựng mô phỏng theo kiến

Trang 24

trúc của Khải hoàn môn Paris Tuy nhiên, khi nhìn tổng thể Khải hoàn môn Patuxai,

nó vẫn mang một nét kiến trúc đặc trưng của văn hóa Lào với những phù điêu, họatiết trang trí và điêu khắc như hình tượng trang trí Kinari - nửa người phụ nữ và nửachim, các phù điêu miêu tả trường ca Rama và các tòa tháp đặc trưng kiến trúc Lào.Ngoài ra, các cửa sổ bên cầu thang của tòa tháp được thiết kế khéo léo dưới dạngnhững bức tượng Phật

Cấu trúc mô hình PATUXAY gồm:

- Sân tường bằng cây hoa

- Diện tình: cao 55m, có 4 mặt, mỗi mặt có bề ngang 24m, gồm bảy tầng tháp

và hai tầng phụ

- 32 cột

- Đường đi vào rộng: 2m, có 1 đường đi vào

Hình 1.11: PATUXAY

Trang 25

Hình 1.12: Kiến trúc của PATUXAY

Trang 26

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ KỸ THUẬT HIỂN THỊ MÔ HÌNH 3D

Vì số dữ liệu hình học rất lớn cùng dữ liệu mô phỏng chất liệu kiến trúc,do vậybắt buộc tiếp cận các kỹ thuật tăng tốc đồ họa 3D với các máy tính hiệu năng cao

Do đó không tránh khỏi phải sử dụng kỹ thuật tăng tốc đồ họa cao cấp như kỹ thuậtchọn lọc, phân mức chi tiết, thay thế ảnh Thuật toán chọn lọc là 1 kỹ thuật rất phổbiến cho việc thị sát cảnh trong PATUXAY Đó là hiệu ứng đặc biệt trong địa hình

có diện tích lớn và được bịt bằng các kiến trúc xây dựng kép kín Đây không phải là

kỹ thuật được đưa vào ứng dụng Thay vào đó quyết định sử dụng hình ảnh đặt cơ

sở cho cách tiếp cận để tái hiện không gian PATUXAY Kỹ thuật đó có tên gọi là

kỹ thuật thay thế ảnh 3D bằng ảnh 2D, cả hai loại dữ liệu, hình học và vật liệu tẩmphủ lên bề mặt kiến trúc được thay thế bởi các ảnh kỹ thuật cao để giảm bớt thờigian tái tạo cảnh trên máy tính

2.1 Kỹ thuật hiển thị mô hình Impostor

Kỹ thuật Impostor dựa trên ảnh khi hiển thị Giống như kỹ thuật billboard, kỹthuật này thay thế đối tượng phức tạp bởi ảnh đặt trên hình chữ nhật trong suốt

Hình 2.1: Rendering the imposter

Trang 27

Chẳng hạn như việc sử dụng billboard là mô phỏng cây Với điều kiện là ngườixem đứng trên mặt đất, ảnh chụp cây tương đối tốt thay thế hình dáng thực tế chotất cả các điểm nhìn Trong khi, người xem di chuyển xung quanh cảnh, bốn phíađược quay để hình ảnh luôn giáp mặt phía trước Bởi vì những hình ảnh billboardđược tạo ra theo cách suy diễn và tĩnh học, bởi vậy kỹ thuật này chỉ được sử dụngcho những đối tượng mà trông tương tự dưới phép quay Trái ngược với cái đó,những hình ảnh của kỹ thuật Impostor được phát sinh bởi việc trả lại cho những đốitượng tự sinh cho điểm nhìn hiện tại Nếu những điểm liên tiếp nằm gần nhau, thìImpostor của những đối tượng di chuyển chậm định vị xa hơn từ người xem khônglàm thay đổi sự chú ý với mỗi khung cảnh Từ điều này dẫn đến kỹ thuật này có thể

sử dụng lại hình ảnh đó cho vài khung hình sẽ tăng tốc xử lý trả lại cảnh TrongOSG, kỹ thuật Impostor được thực hiện như nút LOD riêng biệt Phụ thuộc vào mộtngưỡng khoảng cách cách người dung định nghĩa, đối tượng cũng được trả lại theotruyền thống hoặc như hình ảnh thay thế Sự tính toán lại hình ảnh thay thế đượcthực hiện tự động trong OSG Quản lý vật liệu cũng được làm tự động, như vậyngười dùng đó về cơ bản chỉ phải thêm nút giả mạo ở trên những đối tượng thíchhợp trong đồ thị cảnh

Impostortexture

3D Object

Hình 2.2: Từ đối tượng 3D đến kỹ thuật ảnh giả mạo

Mô hình Tháp Luang 3D nhiều chi tiết nhỏ Trong cảnh PATUXAY,nhữngchi tiết này rất tĩnh và trải dài qua một vùng rộng lớn để chỉ một phần nhỏ nhữngđối tượng thật sự ở gần người xem Nó có thể được giả thiết rằng trong ngữ cảnhnày phần lớn đối tượng tòa nhà được định vị đủ xa từ người nhìn đến Đây lànguyên nhân cần cập nhật cảnh rất thuận lợi cho việc sử dụng kỹ thuật Impostor

Trang 28

Việc sử dụng kỹ thuật giả mạo chiếm dụng tài nguyên quý giá trên phần cứng

đồ họa Để giới hạn dung lượng bộ nhớ, kỹ thuật này không thay thế từng đối tượngtòa nhà đơn lẻ, mà là vài tòa nhà được định vị cùng nhau Sử dụng cách tiếp cậnđơn giản sắp xếp dữ liệu tòa nhà trong đồ thị cảnh

- Vùng dữ liệu được chia vào trong một lưới 2D, tòa nhà được định vị trongcùng những ô đó được nhóm lại cùng nhau

- Bổ sung phân cấp mức chi tiết bằng cách giảm bớt chất lượng ảnh thông qua

bộ lọc đối với các vị trí ở xa và tăng chất lượng ảnh phủ đối với các vị trí ở gần nơiquan sát

Kỹ thuật Impostor được thực hiện bởi các bước chi tiết sau:

2.1.1 Tạo một Impostor

Khi ứng dụng bắt đầu tiến hành, cần tạo một đối tượng texture đối với mỗi đốitượng muốn giả mạo Khi nào thời gian nói đến để vẽ Impostor, xác định khung giớihạn không gian màn hình của đối tượng 3D Điều này có thể được thực hiện bằngcách chiếu giới hạn khối đối tượng về phía màn hình và lấy khung giới hạn củaphép chiếu Giải pháp tốt nhất là để sử dụng một hình cầu giới hạn, như chỉ cầnchiếu hai điểm, nhưng cũng có thể sử dụng hai hộp giới hạn

Hình 2.3: Hai hộp giới hạn Impostor

Trang 29

Hình 2.4: khung giới hạn cho Texture

Khi nào xác định được khung giới hạn, vẽ đối tượng 3D, sử dụng vị trị camerahiện tại Sau đó có thể sử dụng glCopyTexSubImage2D() để sao chép nội dungkhung giới hạn cho texture của ảnh giả mạo

Độ phân giải của ảnh tẩm phủ nên phục thuộc vào kích thước của đối tượng 3Dtrên màn hình Nếu đối tượng chiếm giữ kích thước 30 𑃰 30 điểm ảnh, không nên

sử dụng một texture 256 𑃰 256 để lưu trữ ảnh giả mạo Thay vào đó, có thể tự độngđiều chỉnh độ phân giải texture theo hướng tốt nhất phù hợp với đối tượng Chỉ cầnchắc chắn rằng kích thước texture giữ nguyên lũy thừa cơ số 2, và để cho rõ có thểphóng to hoặc thu nhỏ texture khi cần thiết Thay đổi kích thước texture có thể đượcthực hiện bằng cách gọi glCopyTexImage2D() thay thế cho hàmglTexSubImage2D()

2.1.2 Dựng Impostor

Bây giờ có ảnh tẩm phủ sẵn sàng cho việc sử dụng, phối cảnh ảnh tẩm phủ chỉ

là vấn đề định vị một cổng nhìn – hình sprit căn lề nơi mà đối tượng 3D được sửdụng Điều duy nhất cần làm là đảm bảo Impostor thỉnh thoảng được cập nhật Tìnhhuống đầu tiên mà nên tạo lại ảnh tẩm phủ là nếu khung giới hạn không gian mànhình thay đổi kích thước Điều này có nghĩa rằng khoảng cách của camera tới đốitượng đang thay đổi, bởi vậy độ phân giải của ảnh Impostor cũng có thể cần thay

Trang 30

đổi Bằng cách trả lời những thay đổi khoảng cách, có thể duy trì một tỉ lệ gần như không đổi giữa các texel trong ảnh thay thế – lý tưởng thì tỉ lệ này sẽ là 1:1.

Tình huống thứ hai mà ảnh thay thế cần phải được cập nhật là khi góc giữa đốitượng và vector xem camera thay đổi nhiều hơn một vài độ Điều này là hiển nhiên:Nếu xem đối tượng từ một góc khác, kỹ thuật Impostor cần thay đổi để tương ứngvới cổng nhìn mới Có một cái bẫy: Nếu camera đến rất gần ảnh giả mạo, người sửdụng có thể nói rằng đối tượng 3D là một hình chia cắt thực sự Có thể tránh điềunày bằng cách phối cảnh đối tượng 3D thực tế thay thế cho ảnh giả mạo khi kíchthước màn hình của đối tượng vượt quá một ngưỡng ngất định Điều này không chỉngăn ngừa người sử dụng từ việc tìm ra đang có gian lận, đến cũng giữ các kíchthước ảnh tẩm phủ giả mạo trong giới hạn cho phép

2.2 Kỹ thuật hiển thị mô hình Occlusion – Culling.

Việc mô hình hóa và mô phỏng các đối tượng trong tòa tháp Luang là rất khó,

do độ phức tạp, chi tiết chân thực của tòa tháp Bên cạnh đó, chúng ta khó có thểchụp ảnh được hết các vị trí của tòa tháp, đồng thời cũng khó có thể vẽ được hếtnhững mà ta không thể nhìn thấy được Để có thể hỗ trợ đắc lực và tạo ra những đốitượng, góc cạnh phù hợp và chân thực với tòa tháp, chúng ta có thể sử dụng kỹ

thuật hiển thị mô hình Occlusion Culling (OC) [trích dẫn tài liệu tham khảo].

Với kỹ thuật hiển thị mô hình OC có thể hiển thị các đặc trưng chi tiết có một

độ phức tạp chiều sâu cao Độ phức tạp chiều sâu đề cập đến số lần một pixel trênmàn hình trong khi dựng cảnh Hình 2.5 dưới thể hiện 3 góc nhìn của cùng mộtcảnh Khung giây làm nó rõ ràng mà có nhiều phóng đại Ảnh bên phải là sự phứctạp chiều sâu của ảnh: sáng hơn một pixel, nhiều lần nó được phóng đại

Hình 2.5: Dựng hình đặc, khung dây, và sự phức tạp độ sâu

Trang 31

Để giảm sự phức tạp chiều sâu, có thể thực hiện Occlusion Culling Khi đốitượng A hoàn toàn đằng sau đối tượng B, A được gọi là được bít kín bởi B, vàkhông cần được vẽ Thực chất, việc sử dụng OC là quá trình chọn lọc (Culling), tức

là loại bỏ mọi thứ từ một khung cảnh mà không đóng góp đến hình vẽ cuối cùng,bao gồm các thứ mà đằng sau nguời quan sát, màn ảnh riêng, hoặc trong những hệthống tiên tiến hơn, ẩn đằng sau những đối tượng khác (đã bị che khuất) Khái quáthóa chọn lọc bằng việc loại bỏ những công việc không cần thiết bằng cách so sánhcác ranh giới không gian của đối tượng với khung nhìn hình chóp cụt biểu diễnkhông gian 3 chiều xác định

Trong phần tiếp sau, sẽ trình bày shadow volumes như một cách có thể thựchiện được để thực hiện OC

a Đánh bóng các khối Shadow volumes.

Lấy một cái nhìn giả định này Các đường màu đen cho thấy miền quan sát:

Hình 2.6: Trước khi Occlusion Culling.

Tư tưởng đằng sau kỹ thuật khối bóng là điều này:

Hình 2.7: Shadow volumes

Trang 32

Đối với mỗi lỗ hổng tiềm năng, tạo một bóng đổ Ảnh mà điểm nhìn là mộtnguồn sáng thực tế Khối bóng đối với một đối tượng sau đó là miền không gian mànằm trong bóng tối của đối tượng đó Giải pháp, tất nhiên, là bất kỳ đối tượng mànằm trong khối bóng của đối tượng khác là không nhìn thấy được, và có thể đượcchọn lọc từ đó Trong hình, các khối bóng chỉ được báo trong cùng màu như đốitượng mà các khối bóng thuộc quyền sở hữu Một cách hiển nhiên, đường màu xanh

là lỗ hổng quan trọng nhất (lỗ hổng là một đối tượng mà một phần hoặc hoàn toàncản trở lượng ánh sáng đến mắt)

b Tìm các occluder tốt.

Mục tiêu của kỹ thuật shadow volume là để giảm sự phức tạp chiều sâu, nhưngnếu đã tạo ra một shadow volume đối với mỗi đối tượng trong cảnh, tổng phí lớnhơn sự tiết kiệm Cần chọn một số đối tượng được giới hạn từ cảnh mà sẽ làm cácoccluder tốt nhất

Giả định rằng cảnh bao gồm polygon soup – tức là không có sự phân cấp hoặcphân chia nhỏ bất cứ gì Điều này có nghĩa rằng sẽ cần tìm các đa giác lớn để sửdụng như các occluder Sử dụng các đa giác có thuận lợi là nó làm mọi thứ đơn giảnhơn nhiều: Tạo một shadow volume thì tương đối khó khăn đối với các đối tượngrắn, nhưng đối với các đa giác đó là một vấn đề nhỏ

Tất nhiên, không phải đa giác làm một occluder tốt Sẽ muốn khởi động bằngcách chọn một đa giác lớn nhất trong cảnh Nếu chỉ làm việc cùng với các hình tamgiác, có thể hiệu quả hơn đối với nhóm một vài tam giác trong một đa giác lớn và sửdụng như một occluder Có thể vẫn sử dụng các tam giác cho rendering, bởi vậy sẽkhông là một vấn đề Điều duy nhất cần ghi nhớ là occluder phải là lồi

Khi đã chọn một nhóm đầy đủ của các đa giác lớn, sẽ muốn kiểm tra nếu các đagiác quả thực là các occluder tốt Có thể làm điều này bằng cách tạo một tập ngẫunhiên các điểm nhìn cung quanh đa giác, và kiểm tra bao nhiêu các đa giác khác nóbít kín từ các điểm nhìn Tất nhiên, chỉ nên lựa chọn các điểm nhìn mà thực sự vớitới được bởi người sử dụng của ứng dụng, bởi vậy kiểm tra nếu các điểm tạo thực sựbên ngoài cảnh Giữ các occluder mà phát sinh các kết quả tốt nhất và loại bỏ nhữngoccluder khác

Ngày đăng: 16/11/2018, 03:58

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[2] Đỗ Năng Toàn, Phạm Việt Bình (2008), Xử lý ảnh, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xử lý ảnh
Tác giả: Đỗ Năng Toàn, Phạm Việt Bình
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa họcvà kỹ thuật Hà Nội
Năm: 2008
[3] Nguyễn Văn Tảo và nhóm nghiên cứu, Đề tài cấp Đại học Thái Nguyên (2013-2014) “Nghiên cứu kỹ thuật tra cứu ảnh, ứng dụng trong tra cứu và quản lý một số loại cây dược liệu quý vùng rừng núi tỉnh Thái Nguyên” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu kỹ thuật tra cứu ảnh, ứng dụng trong tra cứu và quản lýmột số loại cây dược liệu quý vùng rừng núi tỉnh Thái Nguyên
[4] Nguyễn Văn Trường, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng – HVKTQS. “Hệ thống thời gian thực và ứng dụng trong kỹ thuật mô phỏng”, Recognizing 3D object for automatic toolpath generation an verification Sách, tạp chí
Tiêu đề: “Hệthống thời gian thực và ứng dụng trong kỹ thuật mô phỏng”
[5] Công ty cổ phần phát triển công nghệ và hệ thống mô phỏng W2G, “Mô phỏng không gian phổ cổ Hà Nội” Sách, tạp chí
Tiêu đề: “Môphỏng không gian phổ cổ Hà Nội
[6] Nguyễn Văn Trường, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng – HVKTQS“Impostor và Occlusion Culling” Sách, tạp chí
Tiêu đề: HVKTQS"“Impostor và Occlusion Culling
[7] Nguyễn Văn Trường, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng –HVKTQS, “Giới thiệu nhanh về Scenengraph API của cộng đồng mã nguồn mở (Tiếng việt)” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giớithiệu nhanh về Scenengraph API của cộng đồng mã nguồn mở (Tiếng việt)
[8] Nguyễn Văn Trường, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng –HVKTQS, “Bump mapping” Sách, tạp chí
Tiêu đề: “Bumpmapping
[9] Nguyễn Văn Trường, Nguyễn Văn Đức, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng – HVKTQS, “Tái hiện các di tích lịch sử bằng công nghệ thực tại ảo”.Tiêng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: “Tái hiện các di tích lịch sử bằng công nghệ thực tại ảo”
[1] Nguyễn Văn Huân , Vũ Đức Thái, Kỹ thuật lập trính mô phỏng thế giới thực Morfit 3D Khác
[10] Paul Martz. (2007) OpenSceneGraph Quick Start Guide, Skew Matrix Software LLC Khác
[11] Martin Kada, Stefan Roettger, Karsten Weiss, Thomas Ertl, Dieter Fritsch.Real-Time Visualisation of Urban Landscapes Using Open-Source Software.ifp/VIS Group, University of Stuttgart, Germany martin.kada @ i f p.un i - stuttgart.de roettge r @ c s. f au.de Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w