Đồ án Tìm hiểu một số kỹ thuật tạo mô hình 3D

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNGNGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN======ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành Công nghệ thông tinĐề tài: TÌM HIỂU MỘT SỐ KỸ THUẬT TẠO MÔ HÌNH 3D Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Năng Toàn Sinh viên: Lê Thị Thanh Lớp: CT8011Tổng quan về thực tại ảoMột số phương pháp tạo mô hình 3DMột số kỹ thuật hỗ trợ cho tạo mô hình 3DThử nghiệmKết luậnNội dung chính2Tổng quan về thực tại ảoThực tại ảo là gì? Thực tại ảo là mô phỏng của môi trường không gian ba chiều trên máy tính, trong môi trường mô phỏng đó con người có thể quan sát và thực hiện những thao tác mà mình mong muốn với tất cả những gì có trong môi trường mô phỏng thông qua thiết bị đầu vào, kết quả trả lại là những sự thay đổi của môi trường đó mà con người có thể quan sát, hay cảm nhận được thông qua các thiết bị đầu ra.3Ứng dụng của thực tại ảo Những lĩnh vực đang được nghiên cứu ứng dụng thực tại ảo một cách mạnh mẽ hiện nay là :Y học, Giáo dục, Tin học, Thương mại, Giao thông, Hàng không, Xây dựng, Giải trí, Quân sự, Điện ảnh Xu hướng ứng dụng của thực tại ảo trong tương lai. Trong tương lai thực tại ảo sẽ tiếp tục được ứng dụng mạnh mẽ hơn nữa trong các lĩnh vực đã và đang bắt đầu ứng dụng thực tại ảo, mở đường cho một cách thức ứng dụng tin học mới vào các lĩnh vực khác. Thực tại ảo sẽ thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của cuộc sống cũng như sự có mặt của tin học trong cuộc sống.Tổng quan về thực tại ảo4Khái niệm mô hình 3D Mô hình 3 chiều mô tả, biểu diễn một đối tượng trong thế giới thực bao gồm hình dạng bề mặt và hoạt động của đối tượng. Các phần mềm sử dụng cho việc mô hình 3D Có rất nhiều phần mềm cho việc tạo mô hình 3 chiều như Maya, 3DS Max, lightware, song hai phần mềm phổ biến nhất là Maya và 3ds max Một số phương pháp tạo mô hình 3D5 Mô hình Đa giác(Polygon) bề mặt bao gồm nhiều bề mặt đa giác phẳng, có thể tạo ra đối tượng từ một bề mặt đa giác hoặc một mạng các bề mặt đa giác.Ví dụ: Tạo một hình hộp có lỗ ở một mặtMột số phương pháp tạo mô hình 3D6Một số phương pháp tạo mô hình 3D7Mô hình dựa trên kết nối đường cong (NUBRs) - NURBs là viết tắt của chữ Non-uniform Rational B-spline. Là phương pháp biểu diễn bề mặt dựa trên cơ sở biểu diễn toán học của những đường cong không đồng nhất( hệ số, bậc). Một bề mặt NUBRS bao gồm một số đường cong được kết nối lại với nhau. - Bên cạnh đó Nurbs hỗ trợ rất nhiều kỹ thuật chỉnh sửa như: kết nối các bề mặt, khép kín bề mặt, kéo, đẩy một vùng bề mặtcũng như các kỹ thuật tạo mặt phẳng từ các đường cong như loft, revolve Một số phương pháp tạo mô hình 3D8Vật liệuÁnh sángTạo chuyển động cho vật thểMột số kỹ thuật hỗ trợ tạo mô hình 3D9 Khái niệm chất liệu Chất liệu là dữ liệu mà khi bạn gán lên bề mặt hoặc từng mặt của một vật thể. Chất thể là sự kết hợp tất cả các thuộc tính tạo nên hình thức bên ngoài của bề mặt vật thể. Chất liệu có thể đơn giản hoặc phức tạp và có thể tương tác với ánh sáng trong khung cảnh.Vật liệu10Các loại vật liệu Vật liệu được chia làm hai loại: - Vật liệu cơ bản( Standard materials) Vật liệu cơ bản là các vật liệu ta có thể biên tập hoặc lấy ra từ thư viện vật liệu của phần mềm như: Vật liệu có màu oen ố, màu chuyển tiếp, gờ sắc nhọn, - Vật liệu mở rộng Vật liệu mở rộng thường được lấy từ các ảnh.Vật liệu11Phép hiệu chỉnh Có hai phép hiệu chỉnh vật liệu - Phép hiệu chỉnh UVW Map Các chất liệu đồ hoạ Map phải được sử dụng toạ độ đồ hoạ để định vị chính xác ảnh bitmap nên một vị trí nào đó của đối tượng. - Phép hiệu chỉnh UVW Unwrap Phép hiệu chỉnh UVW Unwrap dùng để áp các toạ độ ảnh map phẳng cho các tập chọn vật thể thứ cấp. Nó cho phép bạn truy cập đến vị trí đỉnh của vật thể lưới trong mối quan hệ với ảnh map. Bạn có thể di chuyển các đỉnh này để điều chỉnh vị trí của ảnh map trên bề mặt của vật thể lưới.Vật liệu12Các loại nguồn sáng - Nguồn sáng Omni Là dạng nguồn sáng điểm lan toả theo mọi hướng - Nguồn sáng Stop Là dạng nguồn sáng theo chùm, chiếu sáng từ một điểm theo hình nón - Nguồn sáng Direct Là nguồn sáng xa, chỉ chiếu sáng theo một trục và các tia sáng này song song với nhau. Bạn có thể dùng loại này để tạo hiệu ứng của ánh sáng tia laser. Ánh sáng13Hiệu chỉnh nguồn sáng - Hiệu chỉnh nguồn sáng Omni Do đặc điểm của nguồn sáng Omni giống như nguồn sáng của mặt trời, đèn lêon, nên khi sử dụng nguồn sáng này không nên sử dụng nhiều đèn trong một chương trình. Ánh sáng14- Hiệu chỉnh nguồn sáng Stop Nguồn sáng Stop được chia làm hai kiểu nguồn sáng: Free Stop và Target Stop+ Target Stop: Đây là nguồn sáng khi chiếu có mục tiêu lên khi chọn nguồn sáng này bạn cần xác định mục tiêu chiếu sáng cho vật.+Free Stop: nguồn sáng không có xác định mục tiêu Ánh sáng15- Hiệu chỉnh nguồn sáng Direct Nguồn sáng này cũng được chia làm hai kiểu: Target Direct và Free Direct+ Target Direct:Đây là nguồn sáng khi chiếu có mục tiêu lên khi chọn nguồn sáng này bạn cần xác định mục tiêu chiếu sáng cho vật. + Free Direct: Cũng giống như Free Stop nguồn sáng này không xác định mục tiêuÁnh sáng16Các kỹ thuật tạo chuyển động cho vật thể - Thiết lập hành động ở các thời điểm chính (KeyFrames Animation)Khung chủ( key frame): Khung chủ lưu trữ thông tin bắt đầu và kết thúc cho mỗi biến đổi của vật thể trong khung cảnh.Key: là các giá trị được thiết lập tại các khung chủ.- Thiết lập điều khiển ràng buộc giữa các thuộc tính (Set Driven Key)- Tạo chuyển động theo đường cong (hay quỹ đạo) xác định trước (Path Animation)- Chuyển động không tuyến tính với đoạn ( Nonlinear Animation With Track)Tạo chuyển động cho vật thể17Các kiểu đối tượng dưới góc độ chuyển động - Đối tượng có xương+ Xương là gì ? Một cách tổng quát xương là khung của một đối tượng, phần giữ cấu trúc và gây ra điều khiển cho đối tượng. + Lớp đối tượng có xương Lớp đối tượng có xương bao gồm động vật, và một phần đối tượng phi động vật có thể hiện hành vi động vật, hành vi sống. Tạo chuyển động cho vật thể18Tạo chuyển động cho vật thể+ Tạo xương cho đối tượng *Sử dụng các khớp nối *Sử dụng khung có sẵn+Hỗ trợ tạo chuyển động áp dụng cho đối tượng có xương *Sử dụng điều khiển ngược IK( Inverse kinematics) *Sử dụng điều khiển tiến FK ( Forward kinematics)19- Đối tượng không có xương Đây là những đối tượng ít có sự biến dạng khi chuyển động như tàu, thuyền, máy bay hay các đối tượng có sự biến dạng theo quy luật đã được hỗ trợ bởi công cụ. - Ghép xương với bề mặt đối tượng Đối với đối tượng có xương, sau khi đã tạo xương ta phải tiến hành ghép xương với bề mặt mô hình. Việc này được thực hiện đơn giản, chỉ cần chọn (select) cả xương và bề mặt, sau đó chọn skins/bindskin . Tạo chuyển động cho vật thể20Chương trình thử nghiệm21Kết luậnĐồ án tìm hiểu tổng quan về thực tại ảoTìm hiểu một số phương pháp tạo mô hình 3DTìm hiểu một số kỹ thuật hỗ trợ tạo mô hình 3DXây dựng chương trình thử nghiệm22Em xin chân thành cảm ơn 23