Sau đây là một số kết quả ảnh ba chiều thu được với các hiệu ứng đồ họa trên cơ sở sử dụng kỹ thuật mô hình hóa 3D dựa trên lưới đa giacs, mô phỏng sự chuyển động của ngọn lửa. Chương trình dùng chuột để điều khiển xoay và dừng xoay mô hình, cho phép chúng ta quan sát sự chuyển động của lửa từ các phía; phím mũi tên lên xuống dùng để phóng to, thu nhỏ mô hình; dấu cách dùng để trở về trạng thái quan sát thẳng góc với mô hình...
Hình 3.8. Trạng thái quan sát chính diện với mô hình khi ngọn lửa đang cháy
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng với sự nỗ lực của bản thân và sự hướng dẫn nhiệt tình của PGS. TS Đỗ Năng Toàn em đã thu được một số kết quả chính như sau:
Khái quát về thực tại ảo và mô phỏng nói chung, mô phỏng vi tính nói riêng: Luận văn đã trình bày các khái niệm cơ bản của thực tại ảo và mô phỏng cũng như các ưu, nhược điểm của nó, qua đó nêu bật lên tầm quan trọng, những thành tựu đã đạt được của thực tại ảo và mô phỏng trong cuộc sống ngày nay.
Hệ thống hóa một số kỹ thuật mô hình hóa 3D trong mô phỏng như: Kỹ thuật mô hình hóa 3D dựa trên lưới đa giác, kỹ thuật mô hình hóa bề mặt có quy luật và kỹ thuật mô mình hóa NURBS. Luận văn đã đưa ra mô hình, các khái niệm, tính chất của cơ bản của các kỹ thuật trên, chứng minh đây là các kỹ thuật thích hợp để tạo ra các công cụ mô phỏng.
Xây dựng chương trình cho phép thao tác xử lý trên đối tượng 3D thông qua thí nghiệm mô phỏng ngọn lửa bằng đèn cồn.
Qua đó em đã có cái nhìn tổng quan hơn về thế giới 3D và xu hướng phát triển của các công nghê ̣3D hỗ trợ nền tảng mô hình hóa các đối tượng 3D. Trong quá trình nghiên cứu về tạo mô hình 3D, em cũng đã tìm hiểu đươc ̣ cách sử dụng của một số phần mềm thiết kế 3D như 3Ds Max, Blender, Ngôn ngữ thực tại ảo VRML… để hỗ trợ việc mô hình hóa các mô hình 3D. Tuy đã cố gắng hết mình nhưng do thời gian hạn hẹp và kiến thức chuyên môn của bản thân vẫn còn hạn chế nên luân ̣ văn của em vẫn còn một số thiếu sót như sau:
Luận văn chỉ dừng lại ở mức độ mô hình hóa và hiển thị đối tượng, chưa cung cấp các công cụ hỗ trợ cần thiết kế chi tiết đối tượng 3D.
Những tìm hiểu và nghiên cứu của em về ngôn ngữ mô hình 3D chỉ dừng lại ở mức độ cơ bản, về mô hình 3D còn rất nhiều vấn đề nâng cao khác có tính ứng dụng cao hơn rất nhiều.
Cùng lúc đó em cũng phải tìm hiểu cách xây dựng những mô hình 3D từ các phần mềm vẽ 3D như 3Ds Max, Blender nên việc sử dụng các phần mềm trên cũng chưa thật sự thành thạo và chưa tạo được những đối tượng có mức độ sắc nét cao.
Vẫn còn một số vấn đề luận văn chưa đề cập đến, một số hướng phát triển khác có thể mở rộng như: xử lý điều kiện mô phỏng thí nghiệm trong nhiều môi trường khác nhau, tính toán độ phức tạp mô hình mô phỏng…
Các vấn đề tiếp tục nghiên cứu
Chương trình có khả năng xuất ra mô hình dưới dạng file 3D. Đây là định dạng file có khả năng phát triển là dữ liệu đầu vào cho các phần mềm để tương tác với các đối tượng 3D.
Tiếp tục nghiên cứu xây dựng các mô hình mô phỏng trong thực tại, tìm giải pháp tối ưu dễ dàng áp dụng vào những ứng dụng khoa học, cuộc sống thực tế, đặc biệt là những ứng dụng tạo ra được thí nghiệm ảo hay xây dựng bài giảng điện tử trong các trường học.
Để đề tài được đưa vào thực tế tốt hơn, đảm bảo tính mỹ thuật và chuyên nghiệp của một chương trình đồ họa vi tính. Tiến tới có thể tạo và kết xuất ra những chương trình lớn hơn đáp ứng được sự tương tác với hệ thống thực tại ảo, sản phẩm mang tính thương mại hơn, để áp dụng nhiều hơn thì cần phải có sự nghiên cứu sâu hơn về mô hình mô phỏng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1]. Trịnh Xuân Hoàng (2006), Mô phỏng và mô hình hóa, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[2]. Nguyễn Văn Huân, Vũ Đức Thái (2006), Kỹ thuật lập trình mô phỏng thế giới thực dựa trên Morfit, Nhà xuất bản Khoa học & Kỹ thuật.
[3] Trịnh Xuân Hùng, Lê Hải Khôi, Đỗ Năng Toàn, Trần Thanh Hiệp, Trịnh Hiền Anh, Hà Xuân Trường(2006), “Ứng dụng công nghệ thực tại ảo trong bảo tàngcác 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]. Quản Thị Vui (2013), mô phỏng hiệu ứng lửa và ứng dụng trong giáo dục, luận văn thạc sỹ, Trường ĐH Công nghệ thông tin & truyền thông ĐH Thái Nguyên
[6]. Vũ Đức Thông (2010), Nghiên cứu kỹ thuật mô phỏng lửa bằng phương pháp Particle và ứng dụng, Luận văn thạc sĩ, Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQG - Hà Nội.
Tiếng Anh
[8]. J. C. Carr, R. K. Beatson, J. B. Cherrie, T. J. Mitchell, W. R. Fright, B. C. McCallum,T. R. Evans (2001),Reconstruction and Representation of 3D Objects with Radial BasisFunctions.
[9]. Enrique Valero, Antonio Adan (2012), Automatic Construction of 3D Basic-Semantic Models of Inhabited Interiors Using Laser Scanners and RFID Sensors.
[10]. David Luebke, Martin Reddy, Jonathan D. Cohen, Amitabh Varshney, Benjamin Watson, Robert Huebner (2002),Level of detail for 3D graphics, Morgan Kaufmann.
[11]. Nira Dyn, Kai Hormann, Sun-Jeong Kim, and David Levin (2000),
Optimizing 3D Triangulations Using Discrete Curvature Analysis.
[12]. L. Kobbelt (1997), Discrete fairing, in The Mathematics of Surfaces VII,T.Goodman and R. Martin (eds.), Clarendon Press, Oxford, P101–131.
[13]. Steven J. Owen, Matthew L. Staten, Scott A. Canann and Sunil Saigal (1998), Advancing Front Quadrilateral Meshing Using Triangle Transformations,
[14]. Nguyen, D., Fedkiw R., Jensen H. (2002), Physically-based modeling and animation of fire, San Antonio, Texas.
Một số website [1].http://simulation.vn [2].http://phet.colorado.edu/vi/simulations/category/new [3].http://developer.nvidia.com/view.asp?IO=cedec_shadowmap [4].http://simulate4d.com/2011/10/blender-2-60-guide-to-smoke-fire- simulation [5].http://www.alinenormoyle.com/projects/fire/index.html http://www.lighthouse3d.com/vrml/tutorials.shtml