Mô phỏng sự tạo bóng của vật thể từ một nguồn sáng trong thực tại ảo

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HÀ THỊ CHUYÊN MÔ PHỎNG SỰ TẠO BÓNG CỦA VẬT THỂ TỪ MỘT NGUỒN SÁNG TRONG THỰC TẠI ẢO Ngành: Khoa học máy tính Mã số: 48 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO 1.1 Tổng quan thực ảo 1.1.1 Thực ảo gì? 1.1.2 Ứng dụng thực ảo 11 1.1.3 Lịch sử phát triển Thực ảo 16 1.2 Mơi trường ngơn ngữ lập trình cho đồ họa 3D 18 1.2.1 Mô không gian 3D 18 1.2.2 Mơ hình hóa mơ hình 3D 19 1.2.3 Bài tốn mơ thực ảo 24 1.3 Thế giới 3D 25 1.4 Kết luận 27 CHƯƠNG II CÁC KỸ THUẬT XÁC ĐỊNH VÀ BIỂU DIỄN BÓNG 29 2.1 Ánh sáng 29 2.2 Kỹ thuật hiển thị mơ hình Occlusion culling 37 2.3 Kỹ thuật hiển thị mơ hình Bump Mapping 40 2.4 Kỹ thuật biểu diễn bóng đổ 44 2.5 Một số thuật tốn chiếu sáng tồn cục 50 CHƯƠNG III CHƯƠNG TRÌNH THỰC NGHIỆM 57 3.1 Công cụ Unity engine 57 3.2 Yêu cầu thực nghiệm, ứng dụng 67 3.2.1 Yêu cầu với thực nghiệm 68 3.2.2 Kiểm tra mơ hình đầu vào 68 3.3 Các chức chương trình thực nghiệm 71 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Thực tế ảo (VR) Hình 1.2 Các thành phần hệ thống VR Hình 1.3 Hệ thống Distracted Driving Simulator 12 Hình 1.4: Hệ thống du lịch ảo mẫu 13 Hình 1.5: Mơ hình 3D thiết kế nội thất 14 Hình 1.6: Mơ hình VR mơ thể người 15 Hình 1.7: Ứng dụng VR Panasonic Eco Solutions 16 Hình 1.8: Thiết bị mơ SENSORAMA 17 Hình 1.9 Jaron Lanier người đưa thuật ngữ VR 18 Hình 1.10: World space Local space 26 Hình 2.1 Bước sóng sánh sáng (nm) 30 Hình 2.2 Chiếu sáng diện (Front lighting) 31 Hình 2.3 Nguồn sáng bên (Side Lighting) 32 Hình 2.4Nguồn sáng phía sau (Back lighting) 33 Hình 2.5 Chiếu sáng từ phía (Top Lighting) 34 Hình 2.6 Chiếu sáng từ phía (Below Lighting) 35 Hình 2.7: Bóng cung cấp thơng tin vị trí tương đối vật thể 36 Hình 2.8: Bóng cung cấp thơng tin dạng hình học mặt tiếp nhận 36 Hình 2.9 Đánh dấu đối tượng 38 Hình 2.10 Thẻ Object cơng cụ Occlusion 39 Hình 2.11Thẻ Bake cơng cụ Occlusion 39 Hình 2.12 Thẻ Visualization công cụ Occlusion 39 Hình 2.13 Vùng áp dụng Occlsion Culling 40 Hình 2.14 Tạo normal map từ hight map 42 Hình 2.15 Bóng đổ mờ 47 Hình 2.16: Minh họa trình sinh dò tia ray tracing 51 Hình 2.17 Các bước xử lý giải thuật Ray tracing 53 Hình 2.18: So sanh Scan line ray tracing 53 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 2.19: Chiếu sáng photon mapping 54 Hình 2.20 Các bước xử lý giải thuật Scan line 56 Hình 3.1 logo Unity engine 57 Hình 3.2 Giao diện Unity 62 Hình 3.3 Các nút chức cho cửa sổ Scene 63 Hình 3.4 Cửa sổ Hierarchy 64 Hình 3.5 Cửa sổ Inspector 65 Hình 3.6 Cửa sổ Project 66 Hình 3.7 Trống “ Scồ sam phơ ” ngang 69 Hình 3.8 Trống “ Scồ sam phô ” dọc 69 Hình 3.9 Đàn Cồng 70 Hình 3.10 Đàn Thuyền – “Rô niếc IK Rô niếc Thung” 70 Hình 3.11: Tồn cảnh khơng gian trưng bày 71 Hình 3.12 Hiển thị riêng đối tượng 73 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tên là: Hà Thị Chuyên Sinh ngày: 27/08/1987 Học viên lớp cao học CHK16A - Trường Đại học Công nghệ Thông tin & Truyền thông - Đại học Thái Nguyên Hiện công tác tại: Viễn thông Bắc Kạn Xin cam đoan: Đề tài “Mơ tạo bóng vật thể từ nguồn sáng thực ảo” TS Vũ Đức Thái hướng dẫn cơng trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Tác giả xin cam đoan tất nội dung luận văn nội dung đề cương yêu cầu thầy giáo hướng dẫn Nếu sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước hội đồng khoa học trước pháp luật Thái Nguyên, ngày 10 tháng 05 năm 2019 Tác giả luận văn Hà Thị Chuyên Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập rèn luyện khoa Công nghệ thông tin - Đại học Thái Nguyên, đến em kết thúc khóa học năm hồn thành luận văn tốt nghiệp Để hồn thành chương trình cao học viết luận văn, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trường Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thông – Đại học Thái Nguyên Để có kết em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thông tin thầy, cô giáo giảng dạy, quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập rèn luyện suốt thời gian theo học trường Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Đức Thái tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Thái Nguyên, ngày 10 tháng 05 năm 2019 Tác giả luận văn Hà Thị Chuyên Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẶT VẤN ĐỀ Đồ họa máy tính lĩnh vực phát triển tin học Nó áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác thực tiễn Bóng (Shadow) vùng tối nằm vùng chiếu sáng, bóng xuất vật thể chiếu sáng tồn phần, bóng yếu tố quan trọng tri giác người việc nhận biết vật thể giới chiều Đề tài tập trung nghiên cứu thuật tốn, kỹ thuật thể bóng vật thể tạo nguồn sáng đảm bảo phản ánh với thực tế Phạm vi nghiên cứu tập trung vào vấn đề xác định mơ bóng vật thể chiếu từ nguồn sáng, thay đổi bóng thay dổi nguồn sáng Mục tiêu nghiên cứu đề tài là: Lựa chọn công cụ phù hợp cho việc cài đặt, lựa chọn vật thể khơng gian thích hợp để phân tích hình ảnh thực tiễn làm sở đối chứng cho kết cài đặt, vận dụng thuật tốn cài đặt chương trình mơ thể hiệu ứng tạo bóng số vật thể tác động nguồn sáng, cuối đánh giá rút kinh nghiệm thuật tốn để cải tiến việc mô tốt Tôi lựa chọn đề tài:" Mơ tạo bóng vật thể từ nguồn sáng thực ảo" để cài đặt mô cho số vật Nhà bảo tàng văn hóa dân tộc Việt Nam thành phố Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO 1.1 Tổng quan thực ảo 1.1.1 Thực ảo gì? Thực tế ảo hay cịn gọi thực ảo (tiếng Anh virtual reality, viết tắt VR) hệ thống mơ đồ họa máy tính sử dụng để tạo giới "như thật" Hơn nữa, giới "nhân tạo" không tĩnh tại, mà lại phản ứng, thay đổi theo ý muốn (tín hiệu vào) người sử dụng (nhờ hành động, lời nói, ) Điều xác định đặc tính VR, tương tác thời gian thực (real-time interactivity) Hình 1.1 Thực tế ảo (VR) Thời gian thực có nghĩa máy tính có khả nhận biết tín hiệu vào người sử dụng thay đổi giới ảo Người sử dụng nhìn thấy vật thay đổi hình theo ý muốn họ bị thu hút mô Trong thực tế, người dùng khơng nhìn thấy đối tượng đồ họa 3D nổi, điều khiển (xoay, di chuyển, ) đối tượng hình mà cịn sờ Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn cảm thấy chúng có thật Ngồi khả nhìn (thị giác), nghe (thính giác), sờ (xúc giác), nhà nghiên cứu nghiên cứu để tạo cảm giác khác ngửi (khứu giác), nếm (vị giác).Tuy nhiên VR cảm giác sử dụng đến Các thành phần hệ thống VR Một hệ thống VR tổng quát bao gồm thành phần: phần mềm (SW), phần cứng (HW), mạng liên kết, người dùng ứng dụng Trong thành phần quan trọng phần mềm (SW), phần cứng (HW) ứng dụng Hình 1.2 Các thành phần hệ thống VR Phần mềm Phần mềm linh hồn VR hệ thống máy tính đại Về mặt ngun tắc dùng ngơn ngữ lập trình hay phần mềm đồ họa để mơ hình hóa (modelling) mơ (simulation) đối tượng VR Ví dụ ngơn ngữ (có thể tìm miễn phí) OpenGL, C++, Java3D, VRML, X3D, hay phần mềm thương mại WorldToolKit, PeopleShop, Phần mềm VR phải bảo đảm công dụng chính: Tạo hình vào Mơ Các đối tượng VR Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 10 mô hình hóa nhờ phần mềm hay chuyển sang từ mơ hình 3D (thiết kế nhờ phần mềm CAD khác AutoCAD, 3D Studio, ) Sau phần mềm VR phải có khả mơ động học, động lực học, mô ứng xử đối tượng Phần cứng Phần cứng hệ thống bao gồm: Máy tính (PC hay Workstation với cấu hình đồ họa mạnh), thiết bị đầu vào (Input devices) thiết bị đầu (Output devices) - Các thiết bị đầu vào (Input devices): Chúng bao gồm thiết bị đầu có khả kích thích giác quan để tạo nên cảm giác hữu giới ảo Chẳng hạn hình đội đầu HMD, chuột, tai nghe âm - thiết bị đầu vào có khả ghi nhận nơi người sử dụng nhìn vào hướng tới, thiết bị theo dõi gắn đầu (head-trackers), găng tay hữu tuyến (wire-gloves) - Các thiết bị đầu (Output devices): gồm hiển thị đồ họa (như hình, HDM, ) để nhìn đối tượng 3D Thiết bị âm (loa) để nghe âm vòm (như Hi-Fi, Surround, ) Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback găng tay, ) để tạo xúc giác sờ, nắm đối tượng Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) để tạo lực tác động đạp xe, đường xóc, Đặc tính hệ thống VR Một hệ thống thực tế ảo tính tương tác, đồ họa ba chiều thời gian thực cảm giác đắm chìm xem đặc tính then chốt Tương tác thời gian thực (real-time interactivity): có nghĩa máy tính có khả nhận biết tín hiệu vào người sử dụng thay đổi giới ảo Người sử dụng nhìn thấy vật thay đổi hình theo ý muốn họ bị thu hút mơ Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 62 Hình 3.2 Giao diện Unity ∗ Chú thích: - Scene (1): Nơi mà trị chơi xây dựng - Hierarchy (2): Danh sách Game Object scene - Inspector (3): Những thiết lập, thành phần, thuộc tính đối tượng (hoặc Asset) chọn - Game (4): Cửa sổ xem trước, hoạt động chế độ “Play” (Preview – xem trước) - Project (5): Danh sách Assets dự án, ví thư viện dự án Cửa sổ Scene Hierarchy: nơi mà xây dựng thực thể, đối tượng dự án vào Cửa sổ cung cấp góc nhìn phối cảnh (Perspective (góc nhìn 3D), ta chuyển qua góc nhìn khác từ xuống từ lên (Top Down), từ trái sang phải phải sang trái (Side On), từ trước sau sau đến trước (Front On) Cửa sổ kết hình xuất đầy đủ hình ảnh giới trị chơi mà tạo dạng vùng biên tập mà biên tập, chỉnh sửa trực Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 63 tiếp giới đó.Khi kéo thả Assest vào cửa sổ Scene, Assets trở thành Game Object Cửa sổ Scene ràng buộc với cửa sổ Hierarchy, cửa sổ Hierarchy liệt kệ danh sách Game Object có Scene xếp theo thứ tự chữ từ A-Z Hình 3.3 Các nút chức cho cửa sổ Scene Cửa sổ Scene kèm với bốn nút chức hữu ích hiển thị dạng hình ảnh Chúng lựa chọn thơng qua phím tắt Q, W, E R Những nút có chức sau: - Cơng cụ bàn tay (Q): Công cụ cho phép di chuyển đến khu vực Scene thao tác kéo thả thuộc trái - Công cụ di chuyển (W): Công cụ cho phép chọn đối tượng cảnh thực thao tác di chuyển, thay đổi vị trí đối tượng Khi chọn, vị trí đối tượng hiển thị trục mặt phẳng gắn liền với đối tượng cho phép di chuyển đối tượng trượt theo trục, mặt phẳng di chuyển cách tùy ý - Công cụ xoay (E): Công cụ có đặc điểm cách sử dụng giống với cơng cụ di chuyển, nhiên thay để di chuyển vị trí đối tượng cơng cụ giúp xoay đối tượng xoay quanh trục hay tâm đối tượng - Công cụ điều chỉnh tỉ lệ (R): Cũng tương tự công cụ di chuyển xoay, công cụ cho phép tùy chỉnh kích thước, tỉ lệ đối tượng cách tùy ý Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 64 Hình 3.4 Cửa sổ Hierarchy Cửa sổ Inspector: Cửa sổ Inspector xem cơng cụ cho phép tùy chỉnh thiết đặt, thành phần Game Object Assets chọn.Cửa sổ hiển thị đầy đủ Components đối tượng mà chọn Nó cho phép điều chỉnh biến Components hình thức như: Textbox, Slider, Button, Dropdowm Menu… Ngoài việc hiển thị Component đối tượng chọn, cửa sổ Inspector hiển thị thiết đặt chung hệ thống hay trò chơi ta chọn chúng từ menu Edit Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 65 Hình 3.5 Cửa sổ Inspector Trong hình trên, thấy cửa sổ Inspector hiển thị vài thuộc tính, Components đối tượng chọn.Trong đó, bao gồm Components Transform Animation.Cửa sổ Inspector cho phép thay đổi thiết đặt Các Components cịn tạm thời vơ hiệu hóa vào lúc muốn cách bỏ chọn Checkbox góc bên trái Component, việc hữu ích cho muốn kiểm tra hay thử nghiệm Components Ngoài ra, cửa Inspector cịn cho phép vơ hiệu hóa tồn đối tượng chọn cách bỏ chọn Checkbox góc trái cửa sổ Inspector Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 66 Hình 3.6 Cửa sổ Project Cửa sổ Project: cửa sổ cho phép nhìn thấy trực tiếp nội dung thư mục Assets dự án Mỗi dự án Unity chứa thư mục cha Trong có thư mục Assets, Library Temp (chỉ có Unity chạy) Đặt tất Assets vào thư mục Assets có nghĩa thấy chúng xuất cửa sổ Project Ngồi ra, thay đổi vị trí Assets thư mục Assets hay lưu tập tin lại từ chương trình ứng dụng thứ khác (ví dụ Photoshop), làm cho Unity nhập lại (Re-Import) Assets, phản ánh thay đổi lâp tức cửa sổ Project Scene có sử dụng Assets vừa thay đổi Cửa sổ Project tích hợp nút Create, nút cho phép tạo Assets nào, ví dụ Script, Prefabs, Materials, … Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 67 Cửa sổ Game: Cửa sổ Game gọi nhấn vào nút Play (là hành động thực test trò chơi) Cửa sổ cho phép tùy chọn thiết đặt tỉ lệ hình, phản ánh phạm vi Scene mà người chơi thấy với tỉ lệ hình tương ứng, ví dụ với tỉ lệ hình 4:3, 16:9 người chơi có phạm vi nhìn thấy khác Sau nhấn vào nút Play, chế độ Testing, lúc thay đổi thuộc tính, Components, … đối tượng tạm thời Tức chúng trở ban đầu (trước nhấn nút Play) sau kết thúc chế độ Testing 3.2 Yêu cầu thực nghiệm, ứng dụng Các ứng dụng thực ảo ngày phát triển ứng dụng nhiều lĩnh vực khác mang lại lợi ích to lớn cho tồn xã hội Cơng nghệ phát triển u cầu tính thực tế sản phẩm ứng dụng ảo cao Ứng dụng mơ tạo bóng đối tượng đồ họa tác động nguồn sáng đóng góp phần khơng nhỏ việc thể tính chất bề mặt đối tượng, dựa vào ánh sáng phân biệt rõ đối tượng cấu tạo là: gỗ, sắt, inox, kính Từ bóng phát khoảng cách, kích thước, hình dáng, tính tốn chiều cao ứng dụng thực tiễn khác Chương luận văn ứng dụng kết nghiên cứu chương từ xây dựng chương trình cài đặt thử nghiệm thuật tốn Qua đó, đánh giá xác phần nội dung lý thuyết trình bày chương minh chứng khả ứng dụng tìm hiểu nghiên cứu báo cáo luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 68 3.2.1 Yêu cầu với thực nghiệm Với mục tiêu chiếu sáng mơ hình 3D bóng đổ đồ vật khung cảnh, chương trình thực nghiệm phải đảm bảo tính nguồn sáng với cường độ, loại nguồn sáng, mầu sắc nguồn sáng Để tối chiếu sáng mơ hình, cơng việc phải đọc hiển thị mơ hình Q trình đọc hiển thị giúp người vận hành phần mềm thao tác nhìn thấy kết phân mềm ứng dụng Tiếp đó, chương trình thực nghiệm cần xây dựng thành phần giúp hiển thị tương tác 3D với mơ hình,các tính như: xoay mơ hình, xoay ánh sáng, màu sách ánh sáng, thay đổi kích cỡ mơ hình, thay đổi màu sắc, thay đổi tốc độ ánh sáng Để đảm bảo tính khách quan chương trình thực nghiệm cần cho phép người vận hành chọn lựa nhiều mơ hình khác thực nghiệm, chọn riêng lẻ mơ hình để thao tác.Đặc biệt, phần quan trọng khơng thể thiếu xây dựng chương trình phần hiển thị bóng đổ, độ bóng mơ hình, với lần thiết lập người vận hành lựa chọn tham số từ sinh kết khác màu sắc ánh sáng, hướng chiếu sáng bóng đổ mơ hình Các thành phần thiếu phần mềm hệ thống giao diện tính khác kèm theo chương trình sau biên dịch, lựa chọn chạy hệ điều hành v.v 3.2.2 Kiểm tra mơ hình đầu vào Các mơ hình để thử nghiệm mơ hình dạng 3D, vật có Bảo tàng Các Dân Tộc Việt Nam dựng lại phần mềm 3Ds Max Sau xây dựng 3D xong, tiến hành xuất mơ hình sang Fbx để tiến hành lập trình tương tác Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 69 Đối tượng nghiên cứu đề tài nhạc cụ truyền thống như: Trống, đàn cồng, đàn thuyền, hình ảnh mơ hình 3D dựng chương trình sau: Hình 3.7 Trống “ Scồ sam phơ ” ngang Hình 3.8 Trống “ Scồ sam phô ” dọc Trống “ Scồ sam phơ ” có đầu to đầu nhỏ bịt da bò, trống nhỏ đánh lên lại có tiếng vang vọng lớn, hình H 3.1 trống ơng Thạch Karirơ 51 tuổi, ấp Trà Lư, xã Lương Hòa, HuyệnChâu Thành, Tỉnh Trà Vinh Làm theo yêu cầu bảo tàng từ năm 1995 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 70 Hình 3.9Đàn Cồng Đàn Cồng làm chất liệu đồng, gồm có 16 cồng nhỏ có núm, kết lại với tạo thành vịng có hình bán nguyệt Khi diễn tấu, nhạc cơng ngồi bên vịng cong đó, dùng dùi để gõ Tùy theo độ lớn, nhỏ, dày, mỏng mà phát âm khác Hình 3.10 Đàn Thuyền – “Rô niếc IK Rô niếc Thung” Đàn Thuyền – “Rô niếc IK Rô niếc Thung” nhạc cụ tiêu biểu dàn nhạc cổđiển Pin Pêk dân tộc Khơ Me, đàn thuyền thuộc loại nhạc cụ gõ, gồm 20 âm làm gỗ cẩm lai, có kích thước khác nhau, dài 38 cm, ngắn 28 cm, dàn khung gỗ có hình thuyền Do cấu tạo đàn có hình thuyền nên gọi đàn thuyền Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 71 Hình 3.3 đàn thuyền sưu tầm gia đình ơng Thạch Ka Ri Nơ, 51 tuổi, ấpTrà Lư, xã Lương Hịa, Huyện Châu Thành, Tỉnh Trà Vinh Ông làm đầu năm 1995,tháng năm 1995 giao cho bảo tàng 3.3 Các chức chương trình thực nghiệm Như trình bày, chương trình cài đặt với ngơn ngữ lập trình Visual C# cơng cụ hỗ trợ enginer Unity 3D , mơ hình đầu vào định dạng với phần mở rộng *.fbx Hình 3.11: Tồn cảnh không gian trưng bày Chức thay đổi nguồn chiếu sáng Ánh sáng chiếu tới đồ vật di chuyển, chương trình mơ thay đổi nguồn sáng bóng vật thay đổi tương ứng, Nguồn sáng ban đầu Nguồn sáng thay dổi Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 72 Ánh sáng tự nhiên đa dạng, có khác biệt lớn nhân tố ảnh hưởng đến Nguồn sáng tự nhiên nói chung mặt trời cung cấp thân lại có khác biệt, tùy theo khoảng thời gian ngày thay đổi theo thời tiết khí hậu Các nhân tố ảnh hưởng làm thay đổi nguồn sáng theo nhiều hướng: từ sắc nét ấm đến nhẹ lạnh Chức xoay vật Hiện vật mô tả chân thực có bóng, chương trình mơ tạo vật, tính tốn biểu diễn bóng chi tiết Bóng vật đứng yên Bóng vật xoay Chức xoay vật Bóng khơng thể ánh sáng yếu Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 73 Bóng thể rõ khia ánh sáng mạnh Đi đơi với ánh sáng bóng có ánh sáng có bóng, bóng thể ánh sáng Chức chọn vật Hình 3.12 Hiển thị riêng đối tượng Để tắt thị riêng phần menu đối tượng có dấu “X” chọn vào nút để trở toàn vật Để quay trở lại bấm phím “Esc” Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 74 KẾT LUẬN Luận văn “Mô tạo bóng vật thể từ MỘT nguồn sáng thực ảo” với nội dung nghiên cứu kỹ thuật mơ bóng vật thể chiếu sáng góc khác Luận văn khái quát tri thức tổng quan cấu tạo mơ hình 3D thực ảo, phương pháp để tạo mơ hình phổ biến Từ phân tích lý thuyết, đề xuất mơ hình thử nghiệm mơ thể bóng đổ cho số vật thể Bóng đổ tạo từ nguồn chiếu sáng thay đổi cường độ, vị trí, phối hợp nhiều vật thể không gian trưng bày Nhà bảo tảng Văn hóa dân tộc Việt Nam Kết thực nghiệm cho thấy hình thay đổi bóng nguồn sáng chiếu lên đồ vật Tác giả hy vọng luận văn đóng góp phần cho phát triển ngành công nghệ thực ảo máy tính, điện thoại thơng minh, nói riêng cơng nghệ thơng tin nói chung Trong thời gian, khn khổ luận văn, cịn nhiều khía cạnh chưa phân tích giải hết vật chuyển động với vận tốc khác nhau, có ánh sáng nhiễu, vật thể có cấu trúc phức tạp cần có nghiên cứu thêm; mặt khác với phát triển lĩnh vực thực ảo, cịn nhiều cơng cụ, phần mềm hỗ trợ tốt cần tìm hiểu khai thác sử dụng hướng phát triển luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Andrew Woo, Pierre Poulin, and Alain Fournier,”A Survey of Shadow Algorithms”, IEEE Computer Graphic & Application, 1990, PP 13-30 [2] Matthias Teschner, “Image Processing and Computer Graphics Shadow Algorithms”, Lession Computer Graphics 2, Computer Science Department, University of Freiburg, 2017 [3].Gerald Matzka, “Shadow algorithm”, Seminar of Computer Science, Institute of Computer graphic Vienna University of Technology, 2009 [5] Bisera Trpcevska, Vladimir Nasteski “Overview of the shadow algorithm”, The 7th Intl Conference for Informatics and information Technology- CIIT2010,PP.157-161 [4] J.M Hasenfratz, M Lapierre, N Holzschuch, F.Sillion,” A Survey of Real-time Soft Shadows Algorithms”, The Eurographic Association and Blackwell Publisher, Vol 22 Number PP.753-774 (2003) [5] Taku Komura, ”Computer Graphics Shadows”, Slide [6] http://courses.csail.mit.edu/6.837/F06-www/lectures/22_shadows.pdf [7] http://www.devmaster.net/articles [8] Shadow Mapping and Shadow Volumes Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 76 NHẬN XÉT ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Thái Nguyên ngày… tháng… năm 2019 Chữ ký người nhận xét Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn