1. Xương đũn; 2. Cơ liên sườn ngoài; 3. Cơ liên sườn trong; 4. Xương ức; 5. Thanh quản; 6. Khí quản; 7. Sụn nhẫn; 8. Phổi trái; 9. Phế quản trái; 10. Cây phế quản; 11. Xương sườn; 12 Cơ liên sườn trong và ngoài;13. Màng phổi; 14. Cơ hoành; 15. Khoang màng phổi chứa dịch ngoại bào.
Phổi đƣợc cấu tạo bởi rất nhiều các phế nang, mỗi phế nang có đƣờng kính khoảng 100 - 300 µm. Hai lá phổi của ngƣời có tổng cộng chừng 700 triệu phế nang với tổng diện tích bề mặt trao đổi khí khoảng hơn 100m2
.
Thành phế nang rất mỏng, dày khoảng 0,7 µm, chứa nhiều sợi đàn hồi. Bao quanh phế nang là mạng lƣới mao mạch dày đặc và có đƣờng kính khoảng 5 µm làm cho hồng cầu đi qua rất chậm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi khí.
Tổng lƣợng máu chứa trong mao mạch phổi khoảng 60 - 140ml. Mặt trong phế nang đƣợc lót một lớp tế bào biểu bì dẹt có khả năng thực bào các bụi và vật lạ trong khơng khí ở phế nang. Tuy nhiên khả năng thực bào của các phế nang là có hạn. Vì vậy cần giữ cho phổi luôn sạch sẽ để đảm bảo chức năng sinh lý của phổi.
Chƣơng 2: MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG MÔ PHỎNG CẤU TRÚC 3D
Đây là chƣơng quan trọng nhất của luận văn, trong chƣơng này nghiên cứu một số kỹ thuật xây dựng mơ hình 3D và tối ƣu các mơ hình đó trên cơ sở 2 phần mềm tạo mơ hình 3 chiều thơng dụng hiện nay là Maya và 3DS Max, đó là kỹ thuật tạo mơ hình (modelling) và kỹ thuật kết xuất (rendering). Qua đó so sánh ƣu nhƣợc điểm của mỗi phƣơng pháp, mỗi phần mềm và đƣa ra kỹ thuật, phƣơng pháp giải quyết.
2.1. Cơng cụ xây dựng mơ hình hóa 3D
Mơ hình hóa 3D là gì?
Mơ hình hóa 3D mơ tả, biểu diễn một đối tƣợng trong thế giới thực bao gồm hình dạng bề mặt và hoạt động của đối tƣợng.
Ví dụ con chim đang bay, bƣớm lƣợn, ơ tơ chạy trên đƣờng, tồ nhà… tất cả mọi hoạt động của thế giới thực mà con ngƣời có thể nhận biết đƣợc.
Mức cao nhất của việc tạo mơ hình là tạo ra cả một cảnh phim chứa đựng không gian, thời gian với môi trƣờng cảnh quan với nhiều đối tƣợng khác nhau cùng tồn tại nhƣ động vật, rừng núi, sông nƣớc …
Chắc hẳn chúng ta còn nhớ bộ phim “Trận chiến thành Troy” với dàn diễn viên nổi tiếng nhƣ: Orlando Bloom, BradPitt, EricBana … Bên cạnh những diễn viên chuyên nghiệp đó là một lực lƣợng khổng lồ các diễn viên phụ. Với hàng trăm trận chiến, với hàng nghìn nhân vật và rất nhiều các cảnh quay, nếu đòi hỏi phải “ngƣời thật việc thật” thì sẽ tốn kém rất nhiều. Nhƣng các nhà làm phim đã thuê 500 lập trình viên làm việc liên tục để tạo ra những kĩ xảo tuyệt vời cho bộ phim. Bộ phim quá thành công bởi vì chi phí khơng q lớn nhƣng doanh thu thu đƣợc thì thực sự là một con số khổng lồ. Ngƣời xem không những cảm nhận đƣợc mức độ hồnh tráng mà cịn thấy thật sự cuốn hút theo từng phút giây cho những cảm giác rất thực.
Cơng cụ xây dựng mơ hình
Việc tạo mơ hình 3 chiều thƣờng thơng qua máy quét 3 chiều hoặc các phần mềm chuyên dụng. Hiện nay, có rất nhiều phần mềm chuyên dụng xử lý 3D khác nhau nhƣ: Maya, 3DS Max, Bryce 3D, InfiniD, Soft Image, … nhƣng đƣợc đánh giá mạnh nhất và hay sử dụng nhất là hai phần mềm: 3DS Max và Maya. Hai phần mềm này đều là những chuẩn 3 chiều.
3DS max: Một trong những phần mềm thông dụng nhất thế giới về thiết kế
đồ họa 3D là 3DS Max do hãng Discreet sản xuất, thƣờng đƣợc sử dụng cho cơng nghiệp trị chơi điện tử, hoạt hình, phim ảnh kỹ xảo. 3DS Max thích hợp
cho ngƣời dùng cá nhân. Thế mạnh của 3DS Max là cơng cụ dựng hình Polygon, có thể sản xuất đƣợc những hình ảnh, hoạt hình với số lƣợng Polygon thấp nhƣng đạt hiệu quả hình ảnh cao.
Maya: Maya do hãng Alias/Wavefron sản xuất, phần mềm này thƣờng đƣợc sử dụng trong nền công nghiệp phim ảnh, gần đây cũng bắt đầu thâm nhập vào thế giới trò chơi điện tử. Maya là lựa chọn cho các studio lớn vì hƣớng mạnh vào các hiệu ứng Dynamics và particle cũng nhƣ các cơng cụ dựng hình NURBS với độ mƣợt rất cao.
Với phạm vi của đề tài này, việc tạo ra các mơ hình 3 chiều với các hiện tƣợng gắn với nó là một địi hỏi tất yếu. Luận văn trình bày kỹ thuật tiếp cận trong việc tạo mơ hình 3 chiều trên cơ sở kết hợp 2 phần mềm tạo mơ hình 3 chiều thơng dụng hiện nay là Maya và 3DS Max.
Maya, 3DS Max cũng nhƣ các phần mềm tạo mơ hình 3 chiều khác giúp tạo mơ hình 3 chiều mơ phỏng thế giới thực. Nó có các đối tƣợng nguyên thuỷ nhƣ hình cầu, hình trụ, hình hộp, mặt phẳng, đƣờng cong, … Từ các đối tƣợng nguyên thuỷ này ta sử dụng các thao tác nhƣ dịch chuyển, xoay, co giãn cùng với các kỹ thuật chỉnh sửa nhƣ cắt xén, mở rộng, thêm bớt… để tạo nên đối tƣợng mong muốn trong thế giới thực.
Hình 2.1. Từ trái sang phải là các thao tác dịch chuyển, xoay, co giãn, ứng với mỗi trục toạ độ là một màu.
Sau đó các đối tƣợng sẽ đƣợc thêm xƣơng (nếu có), tính chất bề mặt (nhƣ màu sắc, da, tóc , mắt…) và đƣợc tạo các chuyển động mơ phỏng một cách sinh động các thể hiện của đối tƣợng trong thế giới thực.
Khi làm việc với các phần mềm ta sẽ thao tác trên 4 khung nhìn khác nhau của đối tƣợng, 4 khung nhìn này sẽ cho ta nhìn đƣợc đối tƣợng ở các góc độ khác nhau một cách đồng thời, những hình ảnh dƣới đây minh họa điều này rất rõ: