من خلال واجب منزلي، مهندس فيتنامي ينشئ أساس صناعة الرسومات ثلاثية الأبعاد

بالنسبة للمهتمين بالرسومات، لا تبدو خوارزمية "تظليل فونج" غريبة جدًا، حيث تعتبر الأساس الذي يساعد صناعة الرسوميات ثلاثية الأبعاد في العالم على التطور.

"تظليل فونغ" مصطلح يُستخدم للإشارة إلى تقنية تظليل الصور على أجهزة الكمبيوتر. تُساعد هذه التقنية في جعل الصور أقرب إلى الواقع عندما تكون ذات خصائص ثلاثية الأبعاد. تُعتبر هذه التقنية من الخوارزميات الرائدة، ولولاها، لكانت برامج الرسومات مثل ثري دي ماكس، ومايا، وسينما فور دي، وريندرمان... لا تزال قيد البحث أو ربما لم تكن موجودة. ترتبط هذه التقنية باسم فيتنامي يُدعى بوي تونغ فونغ.

سيرة مختصرة لبوي تونج فونج

وُلِد بوي تونغ فونغ عام ١٩٤٢ في هانوي . درس في مدرسة ألبرت ساروت (مدرسة تران فو حاليًا). ثم هاجر إلى سايغون مع عائلته عام ١٩٥٤، وواصل دراسته في مدرسة جان جاك روسو (مدرسة لي كوي دون الثانوية حاليًا، المنطقة الثالثة، مدينة هو تشي منه).

السيد بوي تونغ فونغ - "أبو" التكنولوجيا التي تشكل أساس صناعة الرسومات ثلاثية الأبعاد.

في عام ١٩٦٤، حصل على شهادة في الهندسة من فرنسا، بعد دراسته في غرونوبل وتولوز. في ذلك الوقت، شارك في البحث في أنظمة تشغيل الحاسوب، وهو مفهومٌ كان معظم البشر "يجهلونه" آنذاك. بدأ مسار بوي تونغ فونغ المهني يشهد إنجازًا ملحوظًا منذ قدومه إلى الولايات المتحدة لدراسة الدكتوراه في جامعة يوتا عام ١٩٧١. كان هذا هو المهد الذي أنتج سلسلة من المواهب لشركات الرسوميات الشهيرة مثل بيكسار وأدوبي وسيليكون جرافيكس... في كلية رائدة في علوم الحاسوب، أتيحت له مساحة وفرص أكبر لتجربة وتطوير نفسه. أكمل بوي تونغ فونغ أطروحته للدكتوراه عام ١٩٧٣. ومع ذلك، توفي هذا العبقري شابًا، بعد عامين فقط بسبب سرطان الدم، في الوقت الذي قبل فيه دعوة ليكون محاضرًا في جامعة ستانفورد.

من اليسار إلى اليمين: صورة ثنائية الأبعاد، صورة ثلاثية الأبعاد بدون تظليل، صورة ثلاثية الأبعاد مع تظليل فونج.

من واجب منزلي إلى خوارزمية أساسية للرسومات ثلاثية الأبعاد

- إعلان -

كلف البروفيسور إيفان ساذرلاند فونغ وثلاثة من أصدقائه (جيم كلارك، وروبرت ماكديرموت، ورافائيل روم) بمهمة إنشاء نموذج حاسوبي ثلاثي الأبعاد لجسم حقيقي. أي إنشاء صورة يمكن التعرف عليها فورًا. قررت المجموعة اختيار سيارة فولكس فاجن زوجة إيفان للنموذج الحاسوبي. قسّموا السيارة إلى نقاط ومضلعات، مما سهّل القياس وإدخال البيانات. نظرًا لقصر قامتهما، كُلّف فونغ ورافائيل بالقياس من الأرض إلى السقف. في هذه الأثناء، استغل روبرت وجيم حجمهما للاعتناء بالسقف.

قام فريق فونج بقياس كل نقطة ووضع علامة عليها للحصول على بيانات مفصلة لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد لسيارة فولكس فاجن.

مع ذلك، لم يُقنع النموذج ثلاثي الأبعاد لهيكل سيارة فولكس فاجن البروفيسور إيفان، إذ بدا وكأنه بلا حياة. واصل الطلاب تعديل واختبار العديد من الخيارات المختلفة. وبحلول الأسبوع العاشر، وهو الموعد النهائي للمشروع، خطرت لفونج فكرة تطبيق الرياضيات لمحاكاة مصدر الضوء المُسلط على الجسم. ومن خلال دراسة الظواهر البصرية، كتب معادلة نموذجية، مُوازنًا جودة الصورة لتجنب تحميل ذاكرة الحاسوب المحدودة آنذاك. وفي الوقت نفسه، وصف الانعكاسات والتشتت في المنحنى، بالإضافة إلى تحديد الجزء المُعتم من النموذج.

يتم تمثيل المكعب ثلاثي الأبعاد على المستوى (يسار) وباستخدام تقنية التظليل فونج (يمين).

وفقًا لبحث بوي تونغ فونغ، لا يُعتبر أي تصميم ثلاثي الأبعاد مكتملًا إلا عند تدويره 360 درجة دون أي أخطاء هندسية. بفضل هذه الدراسة وتقنية تظليل فونغ، نمتلك الأساس اللازم لمساعدة صناعة الرسومات ثلاثية الأبعاد العالمية على التطور كما هي عليه اليوم.

Tuoitre.vn

المصدر: https://cuoi.tuoitre.vn/tu-mot-bai-tap-ve-nha-ky-su-viet-tao-ra-nen-tang-nganh-do-hoa-3d-20240715184321797.htm