Bằng cách cài đặt hệ thống nhƣ phần trên, chúng tôi đã cơ bản hoàn tất hệ thống. Yêu cầu tối thiểu để chạy hệ thống này là: Hệ điều hành của Microsoft Window95 trở lên, yêu cầu CPU tối thiểu là 1.8Ghz, bộ nhớ ram tối thiểu là 512MB, ổ cứng còn trống tối thiểu là 300MB, Card đồ họa 3D hỗ trợ thự viện OpenGL và hỗ trợ lập trình trên GPU. Với các yêu cầu nhƣ vậy kết quả hệ thống nhƣ sau:
Giao diện chính của hệ thống:
Hình 3.1. Giao diện chƣơng trình chính
Từ giao diện này chúng ta có thể chọn các chức năng chính của hệ thống đó là: “Bắn bia bắn cố định” để thực thi module bắn theo bài bắn cố định, “Bắn bia di động” để thực thi module tập bắn theo kịch bản bắn di động, ngoài ra hệ thống còn có chức năng cấu hình để đặt một số tham số cho hệ thống.
Giao diện chọn bài bắn cố định:
Hình 3.2. Chọn bài bắn cố định
Với giao diện này ngƣời sử dụng có thể lựa chọn các tham số cho bài bắn cố định nhƣ: “kịch bản bắn”, “mức độ khó của bài bắn”.
Giao diện bài bắn cố định:
Hình 3.3. Thực hiện bài bắn cố định
Trong bài bắn cố định ngƣời sử dụng phải bắn vào một trong 3 bia tùy thuộc vào kịch bản bắn, số lƣợng đạn cũng tùy thuộc vào kịch bản này. Sau khi thực hiện xong bài bắn hệ thống sẽ lƣu điểm đạt đƣợc vào cơ sở dữ liệu.
Giao diện chọn bài bắn di động:
Hình 3.4. Chọn bài bắn di động
Cũng nhƣ với bài bắn cố định phần chức năng này của hệ thống cho phép ngƣời sử dụng lựa chọn các tham số cho cho bài bắn di động.
Giao diện bài bắn di động:
Hình 3.5. Thực hiện bài bắn di động 2
Cũng nhƣ bài bắn cố định phần này cho phép ngƣời sử dụng tham gia một bài bắn di động với kịch bản nhƣ mô tả trong phần đề bài. Ở phần bài bắn cố định chúng tôi chỉ cài đặt, phƣơng pháp tô bóng Gauraud, và không có hiệu ứng bóng đổ trong phần này chúng tôi cài đặt cả phƣơng pháp tô bóng Phong (cho các đối tƣợng là kẻ khủng bố), và cả bóng đổ (sử dụng bóng khối với thuật toán Depth-fail).
Giao diện cấu hình hệ thống:
Phần chức năng này cho phép ngƣời sử dụng cấu hình một số tham số môi trƣờng cho hệ thống nhƣ “hiệu ứng sƣơng mù”, “ánh sáng ngày - đêm”, độ phân giải màn hình vvv..
PHẦN KẾT LUẬN
Hiệu ứng bóng – ánh sáng là hiệu ứng quan trọng nhất trong ứng dụng thực tại ảo nói riêng, và trong ứng dụng mô phỏng nói chung. Có thể khẳng định rằng nếu không thể hiện đƣợc các hiệu ứng bóng – ánh sáng theo thời gian thực thì không có ứng dụng thực tại ảo.
Cơ bản, luận văn đã hệ thống đƣợc các vấn đề liên quan đến hiệu ứng bóng – ánh sáng thông qua các mô hình toán học – vật lý học, và cả mô hình phục vụ cho việc cài đặt các hiệu ứng này trong các ứng dụng thực tại ảo nói riêng và trong các ứng dụng 3D nói chung. Những đóng góp chính của luận văn có thể kể đến nhƣ sau:
Tổng hợp, trình bày các lý thuyết cơ bản của ánh sáng ứng dụng trong lĩnh vực dựng hình và giải thích nó theo hai khía cạnh toán học, và vật lý.
Trình bầy các mô hình, phƣơng pháp sử dụng để thể hiện hiệu ứng “bóng bề mặt”. Trong đó các mô hình có thể kể đến : “ánh sáng nền”, “ánh sáng khuếch tán”, “ánh sáng phản xạ gƣơng”. Các phƣơng pháp thể hiện nhƣ: “tô bóng phẳng”, “tô bóng Gauraud” và “tô bóng Phong”.
Nghiên cứu và trình bầy các phƣơng pháp sử dụng trong thể hiện hiệu ứng “bóng đổ”, tập trung vào hai hƣớng tiếp cận “tạo bóng đổ bằng bóng khối”, và “tạo bóng đổ bằng bản đồ bóng”.
Các vấn để có thể tiếp tục nghiên cứu:
Nghiên cứu, xây dựng các mô hình tô bóng mới, phù hợp với đặc trƣng của từng bài toán, lớp đối tƣợng cụ thể.
Xây dựng phƣơng pháp nội suy bậc cao hơn phƣơng pháp nội suy “Phong” nhằm thể hiện tốt hơn cho các đối tƣợng có bề mặt bậc cao hơn.
Cải tiến các thuật toán tạo bóng đổ: Với phƣơng pháp tạo bóng đổ bằng bóng khối xây dựng phƣơng pháp tạo bóng khối để thể hiện bóng mềm, đẩy các tính toán để xây dựng đƣờng Silhouette lên GPU. Với tạo bóng đổ bằng bản đồ bóng: xây dựng các thuật toán để phân chia, tối ƣu hóa bản đồ bóng nhằm làm tăng tốc độ thực hiện, thể hiện đƣợc bóng mềm bằng bản đồ bóng vv..
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1]. Đề tài “Ứng dụng công nghệ thực tại ảo trong bảo tàng các di sản”, Đề tài cấp Viện KH&CN Việt Nam 2004-2006.
[2]. Đặng Văn Đức, Lê Hải Khôi, Vũ Đức Thi, "Công nghệ thực tại ảo và ứng dụng", Báo cáo khoa học tại Hội nghị khoa học 30 năm thành lập Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[3]. Trịnh Xuân Hùng, Lê Hải Khôi, Đỗ Năng Toàn, Trần Thanh Hiệp, Trịnh Hiền Anh, Hà Xuân Trƣờng “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THỰC TẠI ẢO TRONG BẢO TÀNG CÁC DI SẢN” Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia về “Các vấn đề chọn lọc của CNTT”, Đà Lạt 15-17/6/2006, tr 356-367
[4]. Trần Thanh Hiệp, Đỗ Năng Toàn, Phạm Tấn Năm, Trịnh Hiền Anh (2005), “Một kỹ thuật tiếp cận trong tạo mô hình 3 chiều”, Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia về “Các vấn đề chọn lọc của CNTT”, Hải Phòng 25-27/8/2005, tr 631-642. [5]. Lê Hải Khôi, Đỗ Năng Toàn, Phạm Thế Anh, Trịnh Xuân Hùng (2005), “Một
cách tiếp cận cho hiển thị hình ảnh 3 chiều”, Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia về “Các vấn đề chọn lọc của CNTT”, Hải Phòng 25-27/8/2005, tr 396-404.
[6]. Huỳnh Quyết Thắng, Lê Tấn Hùng, “Kỹ thuật đồ họa”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật năm 2000.
Tiếng Anh
[7]. Forsyth Ponce “Computer Vision A Modern Approach”
[8]. Van Oosterom, A; Strackee, J (1983). "The Solid Angle of a Plane Triangle". IEEE Trans. Biom. Eng. BME-30 (2): tr 125–126.
[9]. http://mathforum.org/library/drmath/view/63767.html
[10]. Rusinkiewicz, S.. "A Survey of BRDF Representation for Computer Graphics". Retrieved 2007-09-05.
[11]. Wolfgang Heidrich “High Quality Shadingand Lighting for Hardware accelerated Rendering” Erlangen–1999
[12]. Phong Bùi Tƣờng, “Illumination for computer generated pictures”, Communications of ACM 18 (1975), no. 6, tr 311–317.
[13]. Addison Wesly “OpenGL Shading Language, Second Edition”, January 25, 06 [14]. Ikrima Elhassan, “Shadow Algorithms” , 20-02-2007.
[15]. A.Schilling (Editors) M.Doggett, W.Heidrich, W.Mark, “An Optimized Soft Shadow Volume Algorithm with Real - Time Performance” Graphics Hardware (2003)
[16]. Andrew Poulin, Woo, Pierre Fournier, Alain, “A Survey of shadow algorithms”, IEEE CG&A, 1990.
[17]. T.Akenine-Möller and U. Assarsson, ”On Shadow Volume Silhouettes”,” submitted to Journal of Graphics Tools, 2003.
[18]. U.Assarsson and T.Akenine-Möller, “A Geometry-Based Soft Shadow Volume Algorithm using Graphics Hardware”, to appear in SIGGRAPH 2003.
[19]. AILA,T., AND AKENINE-M OLLER, T.2004. “A hierarchical shadow volume algorithm”. In Proceedings of Graphics Hardware 2004, Eurographics Association, Eurographics, tr 15–23.
[20]. ALDRIDGE, G., AND WOODS, E. 2004. “Robust, geometry independent shadow volumes”. In Proc.2nd Int. Conf. on Comp. graphics and Interactive Techniques in Austalasiaand Southeast Asia (Graphite), ACM Press, vol.2, ACM, tr 250–253.
[21]. Samuel Hornus, Jared Hoberock, Sylvain Lefebvre, John C. Hart. “ZP+: correct Z-pass stencil shadows”. ACM Symposium on Interactive 3D Graphics and Games - April 2005
[22]. W.Heidrich, S.Brabec, and H-P. Seidel, ”Soft Shadow Maps for Linear Lights”, 11th Eurographics Workshop on Rendering, pp. 269-280, 2000.
[23]. Andrew V.Nealen, “Shadow Volume and Shadow Mapping, Recent Development in Real-time Shadow Rendering”, University of British Columbia, 2000.