Hiệu quả việc thực hiện phân cấp dữ liệu, sẽ có lợi khi tổ chức các đối tượng trong một sự phân cấp hoặc dạng cây, truyền lan bất kỳ thơng tin dùng chung nào về phía gốc của cây. Có nhiều loại cây có thể sử dụng. Nhưng hãy xây dựng cho nó có một sự phân cấp bậc N đồ họa phi tuần hoàn trực tiếp. Giống như mơ hình 3D cơ bản sẽ có một nút gốc, với một hoặc nhiều nút con hơn. Mỗi nút con có thể lần lượt chứa đựng nút rỗng hoặc nhiều nút con, một vài nút sẽ là những đối tượng đồ họa muốn vẽ. Những nút khác là dùng cho những mục đích cấu trúc và có thể trở nên phức tạp trong dữ liệu. Ví dụ, nếu một tịa nhà đã có các phịng, một nút nhóm của mơ hình 3D (gọi nó là "Tịa nhà") có thể chứa đựng vài nút (gọi là "phòng - 0" "phịng - 1" .v.v.). Hình bao chữ nhật của nút "Tịa nhà" được định nghĩa sao cho nó chứa đựng các hình bao của tất cả các phòng. Như vậy nếu nút tòa nhà được xác định là bị ẩn đi, thì nó sẽ khơng có nhu cầu để kiểm tra những nút con một khi chúng cũng bị ẩn. Lợi ích khác của sự phân cấp là dễ dàng thao tác.
Bằng cách tách đối tượng thành “các nút” và mô tả kết nối giữa những nút này, có thể thao tác các hình đa giác của PATUXAY tốt hơn. Có thể làm cho các phần trở nên sống động hơn. Lợi ích của việc vẽ và phân loại trạng thái. Như vậy, nếu xét Tháp Luang thì nó có thể được tổ chức như sau: Nếu Tháp Luang có các lớp khơng gian khác nhau, thì PATUXAY là một nút nhóm của mơ phỏng 3D, có thể chứa đựng các nút.
3.3.1. Dựng hình 3D (Modelling 3D).
Dựng hình 3D hay 3D modelling là một thuật ngữ mô tả việc sử dụng một phần mềm dựng hình 3D nào đó để thiết kế các mơ hình 3D.Modelling tạo ra một đối tượng đồ họa có hình dáng, kích thước,màu sắc mơ phỏng một vật, đối tượng nào đó trong thực tế hay trong trí tưởng tượng của chúng ta. Cụ thể có thể ví dụ như: tạo nhà,cây,xe,các nhân vật.v.v.
Các phần mềm thiết kế, dựng hình 3D đều cung cấp đầy đủ các công cụ,chức năng tương tự nhau với mục đích cuối cùng là cho phép chúng ta tạo ra các mơ hình 3D hồn chỉnh. Các cơng cụ đó có thể là những cơng cụ vẽ hình 2D như Line,Circle,Rectangle,… Những công cụ vẽ hình 3D như Box,Plane,Spherical,… Những lệnh chuyển đổi,hiểu chỉnh cho phép chúng ta tùy chỉnh các đơn vị của một đối tượng 3D(đỉnh-vertex,cạnh-edge,poly-đa giác,face-mặt,element-đơn vị).mơ hình
PATUXAY Tầng dưới Cửa Cầu thang Tầng 2 Phật Cầu thang Tầng 3 Cầu thang Tang 5 Tầng 4 Nhà nhỏ Đồ cổ Đồ cổ
Cầu thang Cầu thang
cuối cùng là một hoặc một tập hợp của các mơ hình 3D với các đơn vị cơ bản(tiêu biểu là poly) thể hiện hình dạng của đối tượng mà ta muốn mơ phỏng dưới dạng mơ hình 3D trong máy tính. Lúc này, mơ hình có thể được xem như là một khung hay một lưới thô được chuẩn bi cho nhiều bước kế tiếp.
Hình 3.13: Modelling tạo ra mơ hình 3D mơ phỏng một trụ hình tháp nhỏ trên tầng cao trên tầng cao
Để tạo nên vẻ bề ngồi của mơ hình như các thành phần màu sác, sự phản xạ ánh sáng,… chúng ta sử dụng các hình ảnh được biên tập từ các phần mềm biên tập,xử lý ảnh như Photoshop cùng các chức năng và lệnh hiệu chỉnh liên quan để áp vào mơ hình. Các công việc thiết kế và áp hình ảnh này gọi là Texturing và mapping mà chúng ta có thể gọi nom na bằng tiếng Việt là tạo và áp vật liệu cho mơ hình.Thơng thường, công việc này là một công đoạn riêng và đọc lập với Modelling, tuy nhiên đối với một nhóm phát triển Game nhỏ với ít nhân lực và cơng đoạn thì Texturing và Mapping có thể được kết hợp thành một phần của cơng việc Modelling.
Hình 3.14: Mơ hình 3D sau khi áp vật liệu
3.3.2. Thiết kế mơi trường.
Trong q trình thiết kế mơi trường, chúng ta có thể chia làm 4 cơng đoạn cơ bản nổi tiếp như là:
1) Dựng hình – Modelling: Thiết kế mơ hình 3D mơ phỏng các đối tượng từ thực tế hoặc trí tưởng tượng(kịch bản,ý tưởng).
2) Thiết kế địa hình: ở bước này, chúng ta tạo ra địa hình với mục địch phản ánh “phần nền” của môi trường như đất, gỏ,… Nằm mục đích cuối cùng là làm “nền” để có thể đặt các đối tượng khác lên. Việc thiết kế địa hình khi phát triển một trị chơi bằng Unity có 2 lựa chọn là: dựng địa hình bằng một ứng dụng dựng hình như mọi hình 3D khác hoặc sử dụng cơng cụ thiết kế địa hình của Unity.
3) Phối cảnh: Nhập tất cả các mơ hình 3D đã được thiết kế và xuất bởi phần mềm dựng hình 3D vào Unity.Thực hiện các thao tác kéo thả, tủy chỉnh để xác định vị trí, kích thước của các mơ hình trong cảnh.
4) Áp dụng các hiệu ứng: thiết kế và áp dụng các hiệu ứng thành phần của môi trường như ánh sáng.
Hình 3.15: Dựng hình 3D vào Unity
3.4. Một số giao diện chương trình.
Sau khi thiết kế các vật trong PATUXAY bằng 3Ds max được số hóa. Là đầu vào cho lập trình điều khiển ta thu được một số kết quả như hình dưới đây.
Sau khi load các đối tượng 3D vào trong hệ thống, tiếp đến là quá trình tương tác, cho người sử dụng di chuyển vào khơng gian bằng bàn phím giống như đang đi vào không gian thật, tương tác với hiện vật bằng cách kích chuột vào đối tượng. Người dùng có thể thực hiện chức năng xoay hình, biểu diễn vật thể dưới mọi góc độ.
KẾT LUẬN
1. Kết quả đạt được.
Sau thời gian thực hiện luận văn, quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và đạt được một số kết quả sau:
Tìm hiểu một số kỹ thuật hiển thị mơ hình 3D như: Kỹ thuật hiển thị mơ hình Impostor,kỹ thuật hiển thị mơ hình Occlusion – Culling, kỹ thuật hiển thị mơ hình Bump Mapping.
Ứng dụng phần mềm 3Ds max trong thiết kế mơ hình 3D.
Sử dụng các dữ liệu ảnh thu thập và các công cụ liên quan tạo nên khu di tích trong PATUXAY .
Ứng dụng cơng nghệ VR lập trình với C#, và Unity 3D Game Engine để xây dựng phần mềm mơ phỏng khơng gian di tích PATUXAY .
2. Hướng phát triển.
Tìm hiểu thêm về quá trình hình thành và phát triển di tích lịch sử, văn hóa Tháp Luang , một số khu di tích lịch sử khác để xây dựng và phát triển thêm các phần mềm mô phỏng khác.
Tạo ra một nguồn tư liệu phong phú, chất lượng, dễ tiếp cận và thân thiện với tất cả mọi người.
Ứng dụng công nghệ thực tại ảo đưa ra phương thức chiêm nghiệm quá khứ trực quan, đỡ tốn kém, tránh mất thời gian và không thực tế hơn với việc phục chế hồn tồn các di tích.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt:
[1] Nguyễn Văn Huân , Vũ Đức Thái, Kỹ thuật lập trính mơ phỏng thế giới thực Morfit 3D.
[2] Đỗ Năng Tồn, Phạm Việt Bình (2008), Xử lý ảnh, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
[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”.
[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.
[5] Công ty cổ phần phát triển công nghệ và hệ thống mô phỏng W2G, “Mô phỏng không gian phổ cổ Hà Nội”.
[6] Nguyễn Văn Trường, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng – 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)”.
[8] Nguyễn Văn Trường, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng –HVKTQS, “Bump
mapping”
[9] Nguyễn Văn Trường, Nguyễn Văn Đức, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng – HVKTQS, “Tái hiện các di tích lịch sử bằng cơng nghệ thực tại ảo”.
Tiêng Anh:
[10] Paul Martz. (2007) OpenSceneGraph Quick Start Guide, Skew Matrix Software LLC.
[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 @ifp.uni- stuttgart.de roettger@cs.fau.de
Internet:
[12] https://www.google.com.vn/search?q=patuxai+view+tall&rlz [13] https://th.tripadvisor.com
[14] Web site: http://wikimapia.org/13888032/Patuxay-Park [15] Web site : http://punlao.com