Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ TRI THỨC
oOo
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN TIN HỌC KHÓA 99
ĐẾ TÀI
NGHIÊN CỨU CÁC THUẬT TOÁN TẠO
BÓNG TRONG ĐỒ HỌA BA CHIỀU
TƯƠNG TÁC THỜI GIAN THỰC
HƯỚNG DẪN : Th.S ĐINH NGUYỄN ANH DŨNG
THỰC HIỆN : NGUYỄN VĂN THÀNH 9912072
NGUYỄN THANH SƠN 9912062
Tp. Hồ Chí Minh, 7/2003
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
LUẬNVĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN TIN HỌC KHÓA 99
-2-
LỜI CẢMƠN
Chúng em xin gửi lời cảmơn tới các thầy cô khoa Công nghệ thông tin
trường Đại học Khoa học tự nhiên, những người đã ân cần dạy dỗ cho
chúng em những kiến thức bổ ích và quý giá trong suốt 4 năm học qua,
những người đã trang bị cho chúng em hành trang quý giá để bước vào đời
Chúng em xin gửi lời cảmơn sâu sắc tới thầy Đinh Nguyễn Anh Dũng,
người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn chúng em thực hiện tốt luận văn tốt
nghiệp này
Chúng em xin gửi lời cảmơn tới gia đình và bạn bè, hậu phương vững chắc
cho tiền tuyến chúng em trong suốt những năm học gian khổ, và gần đây đã
cho chúng em nguồn động viên to lớn về tinh thần và vậtchất để chúng em
có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này
Chúng em xin gửi lời cảmơn tới sự giúp đỡ của anh Trần Thế Vinh dành
cho chúng em trong thời gian thực hiện luận văn này
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
LUẬNVĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN TIN HỌC KHÓA 99
-3-
MỤC LỤC
LỜI CẢMƠN ................................................ 2
MỤC LỤC ................................................... 3
PHẦN 1 : MỞ ĐẨU ........................................... 5
I. BÓNG TRONG ĐỒ HỌA BA CHIỀU TƯƠNG TÁC............... 6
II. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN.............................. 9
III. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN............................. 10
IV. CÁC THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT..................... 10
PHẦN 2 : KỸ THUẬT KIỂM TRA STENCIL TRÊN TỪNG ĐIỂM ẢNH .... 13
I. GIỚI THIỆU........................................ 13
II. Ý TƯỞNG CHÍNH..................................... 14
III. KỸ THUẬT KIỂM TRA STENCIL TRÊN TỪNG ĐIỂM ẢNH...... 15
PHẦN 3 : CÁC THUẬT TOÁN TẠO BÓNG ......................... 19
I. PLANAR SHADOW..................................... 19
1) GIỚI THIỆU ..................................... 19
2) KHÔNG ÁP DỤNG KỸ THUẬT STENCIL TEST ............ 22
3) ÁP DỤNG KỸ THUẬT STENCIL TEST .................. 23
4) CÁC CẢI TIẾN QUAN TRỌNG ........................ 26
5) ƯU ĐIỂM ........................................ 28
6) KHUYẾT ĐIỂM .................................... 28
7) NHẬN XÉT ....................................... 28
II. SHADOW VOLUME..................................... 29
1) GIỚI THIỆU ..................................... 29
2) SHADOW VOLUME .................................. 30
a. TÍNH SILHOUETTE .......................... 30
b. TÍNH SHADOW VOLUME ....................... 33
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
LUẬNVĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN TIN HỌC KHÓA 99
-4-
3) THUẬT TOÁN SHADOW VOLUME ....................... 33
a. THUẬT TOÁN ............................... 33
b. CÁC CẢI TIẾN QUAN TRỌNG .................. 37
4) ƯU ĐIỂM ........................................ 49
5) KHUYẾT ĐIỂM .................................... 50
6) NHẬN XÉT ....................................... 50
III. PROJECTIVE SHADOW MAPPING......................... 51
1) Ý TƯỞNG CHÍNH .................................. 51
2) TẠO SHADOW MAP ................................. 52
3) CHIẾU SHADOW MAP LÊN VẬT HỨNG BÓNG ............. 57
4) ƯU ĐIỂM ........................................ 59
5) KHUYẾT ĐIỂM .................................... 59
6) NHẬN XÉT ....................................... 60
PHẦN 4 : ĐÁNH GIÁ VÀ CÁC HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................ 61
I. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN............................... 61
II. YÊU CẦU........................................... 61
III. ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN.............................. 62
PHỤ LỤC .................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................... 68
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
Khoa CNTT - ÐH KHTN TP.HCM
LUẬNVĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN TIN HỌC KHÓA 99
-5-
PHẦN 1 : MỞ ĐẦU
Trong thực tế, con người cảm nhận thế giới bằng các giác quan của mình.
Một vật thể có thể được cảm nhận bằng các xúc giác qua sự sờ mó hay
được cảm nhận bằng mùi qua khứu giác , tuy nhiên trong một chừng mực
nào đó có thể nói cảm nhận vật thể đó bằng thị giác qua màu sắc, đặc
điểm, hình dạng, … sẽ cho con người một cảm nhận đầy đủ, trực quan và
rõ ràng nhất. Vì vậy nếu có thể xây dựng được các chương trình trên máy
tính mô phỏng được các vật thể, hiện tượng trong thế giới thực thì sẽ
cung cấp cho người dùng một cách tiếp cận bằng thị giác trực quan hơn
về các vấn đề mà họđang xem xét.
Với công nghệ phần cứng máy tính hiện nay, các hạn chế cơ bản về phần
cứng của các chương trình đồ họa ba chiều phần nào đãđược giải quyết,
chính vì vậy các công nghệ về đồ họa ba chiều đang rất được quan tâm và
phát triển trên thế giới. Các nhóm chương trình ứng dụng của đồ họa ba
chiều có thể được kể ra như :
Hỗ trợ thiết kế : Một trong những ứng dụng của đồ họa ba chiều
trên máy tính là các chương trình hỗ trợ thiết kế như CAD, 3D
Max, Maya, Poser, … Các chương trình này được sử dụng cho các
công việc như thiết kế nhà cửa, quần áo, phương tiện giao thông,
các dụng cụ, các mô hình và cả con người, …
Giáo dục và đào tạo : Các chương trình mô phỏng ( thực tại ảo) :
mô phỏng sinh họa, hóa học, vật lý học, mô phỏng phóng tàu vũ
trụ, lái xe, lái máy bay, các bảng đồ thông tin địa lý GIS…