3. 4 Một số kết quả thử nghiệm
3.5. Kết luận chƣơng
Trong chƣơng 3, tác giả đã áp dụng các bƣớc trong kĩ thuật Particles để mô phỏng sự điện phân bao gồm các bƣớc: khởi tạo thuộc tính; tính toán và cập nhật các thuộc tính; rendering Particles.
Tác giả đã nghiên cứu tính chất vật lý và tính chất hóa học của sự điện phân dung dịch AgNO3 dƣơng cực tan để có thể mô phỏng đúng bản chất của các hiện tƣợng xảy ra.
Tác giả cũng đã tìm hiểu phần mềm đồ họa 3Dsmax 2014, ngôn ngữ thực tại ảo VRML và ngôn ngữ OpenSG và ngôn ngữ lập trình Visual C++ để có thể xây dựng mô hình và điều khiển hoạt động của mô hình.
Kết quả thu đƣợc đã làm toát lên những ứng dụng lí thuyết vào một bài toán cụ thể - đó là bài toán mô phỏng sự điện phân. Trong demo, ngƣời ta có thể quan sát rõ ràng quá trình diễn ra sự điện phân: di chuyển của từng loại điện tích (Ag+, NO3- ) về phía 2 điện cực và sự ăn mòn của điện cực anot.
Tuy nhiên, tác giả cũng chƣa sử dụng hết các đặc điểm của kĩ thuật Particles trong demo này bởi sự những khó khăn khi lập trình. Ví dụ: tác giả mong muốn sẽ xây dựng hai điện cực bằng hai loại Particles: một loại đóng vai trò anot, một loại
đóng vai trò catot. Các Particles bên catot chỉ có thuộc tính kích thƣớc, vị trí, màu sắc. Các thuộc tính này là cố định. Còn các Particle anot cũng có các thuộc tính đó nhƣng nó là các thuộc tính động bởi nó có sự di chuyển về phía dung dịch và bám vào catot và sau đó nó chuyển đổi màu sắc (vì nguyên tử Ag có màu trắng bạc còn ion Ag+ thì không màu)
KẾT LUẬN
Qua những kết quả nghiên cứu về “Mô phỏng sự điện phân bằng kĩ thuật Particles trong thực tại ảo” bằng phƣơng pháp phân tích và tổng hợp các tài liệu, luận văn đã đƣa ra các cơ sở lý thuyết chung về bài toán mô phỏng điện tích, mô phỏng sự điện phân bằng kĩ thuật Particles và chƣơng trình thử nghiệm. Tôi xin đƣa ra những kết luận mà luận văn đã đạt đƣợc và hƣớng phát triển tiếp theo của đề tài.
Tầm quan trọng của mô phỏng sự điện phân
Thực tại ảo đƣợc áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống, khoa học kĩ thuật. Với sức mạnh ngày càng lớn của phần cứng cũng nhƣ sự hoàn thiện ngày càng cao của các kĩ thuật mô hình hóa, các chƣơng trình thực tại ảo và mô phỏng bằng phần mềm ngày càng đƣợc đánh giá cao về độ chính xác. Thực tại ảo cũng nhƣ mô phỏng sự điện phân đã đƣợc ứng dụng một cách hiệu quả trong nghiên cứu khoa học của các lĩnh vực nhƣ: giải trí, xây dựng bài giảng điện tử và làm các thí nghiệm ảo trong nhà trƣờng. Do đó việc tìm hiểu, đào sâu nghiên cứu về các kĩ thuật thực tại ảo, mô phỏng nói chung và mô phỏng điện tích nói riêng mang tầm ý nghĩa rất quan trọng và thiết thực trong sự phát triển mọi mặt của xã hội h iện tại cũng nhƣ trong tƣơng lai.
Các vấn đề đã đạt được
Trong phạm vi luận văn này, tác giả đã làm đƣợc những vấn đề sau:
1. Giới thiệu tổng quan về thực tại ảo, nêu đƣợc tầm quan trọng và ứng dụng thực tại ảo trong đời sống. Đồng thời cũng cho thấy vai trò của mô phỏng.
2. Mô hình mô phỏng bằng phƣơng pháp Particles: Luận văn đã dƣa mô hình, các khái niệm, tính chất của cơ bản của phƣơng pháp Particles, chứng minh đây là phƣơng pháp thích hợp để mô phỏng điện tích.
3. Mô phỏng sự điện phân bằng kĩ thuật Particles trong thực tại ảo: Luận văn đẫ dựa trên những tính chất vật lý của sự điện phân và mô hình chung của Particles. Particles Systems để đƣa ra đƣợc lý thuyết mô hình xây dựng một Particles Systems cho mô phỏng điện tích
bằng kĩ thuật Particles trong thực tại ảo: Dựa trên những kiến thức cơ bản của môn học đồ họa và xử lý ảnh, tìm hiểu rõ mô hình Particles Systems và tính chất vật lý học của sự điện phân tôi đã chỉ ra đƣợc phƣơng pháp xây dựng một chƣơng trình mô phỏng sự điện phân bằng phƣơng pháp Particles.
Hướng phát triển của luận văn
Với những việc đã làm đƣợc của luận văn dựa vào tính chất vật lý, hóa học của dòng điện đƣa ra đƣợc mô hình xây dựng điện tích dựa trên các tính chất đặc biệt của Particles và Particles Systems từ đó đƣa ra đƣợc công thức, giải thuật và dựa vào các công thức và giải thuật đó kết hợp với các kĩ thuật hỗ trợ 3D bình thƣờng nhƣ là: VRML (Virtual Reality Modelling Language), Billboard để lập trình ra kết quả là điện tích áp dụng vào những ứng dụng khoa học, cuộc sống thực tế, và những ứng dụng tạo ra đƣợc thí nghiệm ảo hay xây dựng bài giảng điện tử trong nhà trƣờng. Kết quả nghiên cứu chƣa phát huy đƣợc lợi thế của hệ thống thực tại ảo.
Mặt khác, với thời gian nghiên cứu có hạn tôi chƣa áp dụng đƣợc tối đa các ƣu điểm của kĩ thuật Particles để mô phỏng sự điện phân. Do đó, hƣớng phát triển tiếp theo đó là sự chân thực trong mô phỏng về cả màu sắc và sự mờ khi điện phân kết thúc. Đa dạng các phản ứng trong điện phân.
Đề tài đƣợc đƣa vào thực tế tốt hơn, đảm bảo tính mỹ thuật và chuyên nghiệp của một chƣơng trình lớn hơn đáp ứng đƣợc sự tƣơng tác với hệ thống thực tại ảo, sản phẩm mang tính thƣơng mại hơn, để áp dụng nhiều hơn thì cần phải có sự nghiên cứu sâu hơn của mô hình mô phỏng điện tích bằng phƣơng pháp Particles và Particles Systems, kết hợp với các kĩ thuật khác tạo ra dòng điện nhƣ thật. Ngƣời dùng sẽ nhìn thấy đối tƣợng dòng điện trong đồ họa 3D, điều khiển (xoay, di chuyển…) đƣợc đối tƣợng trên màn hình, nghe thấy âm thanh … Tuy nhiên hiện nay vấn đề này đang còn chờ câu trả lời phía trƣớc.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Đỗ Năng Toàn, Phạm Viết Bình (2007), Xử lý ảnh, Nhà xuất bản Đại học Thái Nguyên.
[2]. Đỗ Thị Thanh Toàn (2008), Mô phỏng nƣớc trong công nghệ thực tại ảo luân văn Thạc sĩ trƣờng ĐH công nghệ- ĐHQG Hà Nội.
[3]. Hoàng Văn Hải (2007), Mô phỏng lông mao trong xây dựng mô hình 3D, Luận văn Thạc sĩ, Khoa Công nghệ thông tin – DDH Thái Nguyên. [4]. Lê Tấn Hùng, Huỳnh Quyết Thắng (2000), Kĩ thuật đồ họa, Nhà xuất
bản khoa học và kĩ thuật, Hà Nội.
[5]. Lƣơng Thị Ngọc Thúy, Mô phỏng dòng điện trong chất điện phân bằng công nghệ thực tại ảo, Luận văn thạc sĩ trƣờng học viện kĩ thuật quân sự, Hà Nội.
[6]. Mai Tiến Dũng (2011), Nghiên cứu một số kĩ thuật biểu diễn trạng thái khuôn mặt, Luận văn Thạc sĩ, trƣờng ĐH Công nghệ thông tin và truyền thông- ĐH Thái Nguyên.
[7]. Nguyễn Văn Huân- Đỗ Năng Toàn (2006), Chế tác quần áo cho các nhân vật 3D trong thực tại ảo, Hội thảo khoa học quốc tế ICT. RDA’06, Hà Nội.
[8]. Nguyễn Văn Huân- Phạm Việt Bình (2006), Xử lý hiệu ứng màu và khí quyển trong thực tại ảo, Kỷ yếu hội thảo quốc gia lần thứ 8, Hải Phòng. [9]. Nguyễn Văn Huân- Vũ Đức Thái (2005), Một số kĩ thuật cải tiến xử lý
hiệu ứng màu và khí quyển trong thực tại ảo, Hội nghị khoa học Khoa Công Nghệ Thông Tin- Đại học Thái Nguyên.
[10].Nguyễn Văn Huân- Vũ Đức Thái (2006), tổng quan về mô phỏng nƣớc trong thực tại ảo, Hội thảo khoa học- khoa CNTT- ĐHTN.
[11].Nguyễn Văn Huân- Vũ Đức Thái- Đỗ Năng Toàn (2006), Kĩ thuật gỡ rối vải cho các nhân vật 3D trong thực tại ảo, Kỷ yếu hội thảo khoa học quốc gia SGK’06, Huế.
[12].Nguyễn Văn Huân- Vũ Đức Thái- Đỗ Năng Toàn (2006), Mô phỏng chất liệu cho các đối tƣợng trong thực tại ảo, Hội thảo khoa học lần thứ 4- Khoa CNTT- ĐHTN.
thuật mô phỏng vải Seni- Intplicit trong thực tại ảo, Hội thảo quốc gia lần thứ 9, Đà Lạt.
[14].Nguyễn Văn Huân, Vũ Đức Thái (2006), Kĩ thuật lập trình mô phỏng thế giới thực dựa trên Morfi, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, Hà Nội. [15].The Computer Science and Engineering department of the University of
Mauritius, VRML lecture.
[16].Vũ Đức Thông (2010), Nghiên cứu kĩ thuật mô phỏng lửa bằng phƣơng pháp Particles và ứng dụng, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng ĐH Công nghệ- ĐHQG Hà Nội.
PHỤ LỤC
Hƣớng dẫn sử dụng
Để có thể sử dụng đƣợc demo mà luận văn đã xây dựng, tác giả đƣa ra những hƣớng dẫn sau:
Bƣớc 1: Kích đúp vào biểu tƣợng
Bƣớc 2: bấm phải chuột để chạy chƣơng trình ( các điện tích di chuyển về các điện cực). Khi muốn dừng chƣơng trình để quan sát, ta kích phải chuột lần nữa.
Bƣớc 3: Khi muốn quay bình điện phân theo các hƣớng khác nhau để quan sát, ta kích và giữ trái chuột và điều khiển theo các hƣớng quan sát.
Bƣớc 4: Nếu muốn quan sát các particle ở kích thƣớc to hơn, ta lăn và kéo nút cuộn.