ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG ĐÀM THUẬN MINH BÌNH MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐỐI TƯỢNG KHÔNG CÓ XƯƠNG SỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2012 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG ĐÀM THUẬN MINH BÌNH MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐỐI TƯỢNG KHÔNG CÓ XƯƠNG SỐNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Thị Hồng Minh Thái Nguyên - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn nội dung luận văn tự sưu tầm, tra cứu xếp cho phù hợp với nội dung yêu cầu đề tài Nội dung luận văn chưa công bố hay xuất hình thức không chép từ công trình nghiên cứu Tất phần mã nguồn chương trình tự thiết kế xây dựng, có sử dụng số thư viện chuẩn thuật toán tác giả xuất công khai miễn phí mạng Internet Nếu sai xin xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2012 Người cam đoan Đàm Thuận Minh Bình i LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu lớp Cao học khóa chuyên ngành Khoa học máy tính Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông - Đại học Thái Nguyên, nhận nhiều bảo, dìu dắt, giảng dạy nhiệt tình thầy, cô giáo Viện công nghệ thông tin Việt Nam thầy cô Đại học Quốc gia Hà Nội Các thầy cô giáo quản lý Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông - Đại học Thái Nguyên giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho trình công tác học tập Nhân dịp xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới tập thể thầy, cô giáo Viện công nghệ thông tin Việt Nam, Đại học Quốc gia Hà Nội, thầy cô giáo Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông - Đại học Thái Nguyên Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới cô giáo TS Nguyễn Thị Hồng Minh cho nhiều ý kiến đóng góp quý báu, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện cho hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn đồng nghiệp người thân động viên, giúp đỡ trình nghiên cứu thực luận văn Quá trình thực đề tài không tránh khỏi thiếu sót, mong tiếp tục nhận đóng góp ý kiến thầy, cô giáo, bạn đồng nghiệp đề tài nghiên cứu để đề tài hoàn thiện Tôi xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2012 Đàm Thuận Minh Bình ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký STT hiệu/ Chữ Viết đầy đủ Ý nghĩa viết tắt VR Virtual Reality Thực ảo 3D Dimentional Chiều HMD Head Mounted Displays DLP Digital Light Processing HD NTSC PAL Mũ đội đầu có hiển thị Máy chiếu ảnh rộng công nghệ Lược sử phụ thuộc History Dependent National Television System Tiêu chuẩn video tương tự Committee Phase Alternating Line Tiêu chuẩn video tương tự iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Người sử dụng hệ thống máy tính Hình 1.2 Dàn máy tính HP cấu hình cao hỗ trợ xử lý đồ hoạ 3D Hình 1.3 Chuột SpaceBall hệ thống VR tính nhúng Hình 1.4 Máy chiếu công nghệ DLP hệ thống VR bán nhúng Hình 1.5 Kính ShutterGlasses hệ thống VR Bán nhúng Hình 1.6 Hệ thống chiếu ảnh rộng kết hợp kính ShutterGlasses hệ thống VR Bán nhúng Hình 1.7 Thiết bị data glove hệ thống VR nhúng toàn phần Hình 1.8 Thiết bị HMD hệ thống VR nhúng toàn phần Hình 1.9 Các thành phần hệ thống VR 11 Hình 1.10 Mô thiết kế kiến trúc cầu 3D 14 Hình 1.11 Mô thiết kế kiến trúc nhà 3D 15 Hình 1.12 Ứng dụng công nghệ VR dạy học lái xe 16 Hình 1.13 Ứng dụng công nghệ VR đào tạo phẫu thuật ảo 17 Hình 1.14 Ứng dụng công nghệ VR Du lịch 18 Hình 1.15 Các logo phim dùng 3D ảo 19 Hình 1.16 Tạo xương cho khủng long 21 Hình 1.17 Mô hình khung xương người 22 Hình 2.1 Mô tả chuyển động theo thời điểm 25 Hình 2.2 Một Zoetrope 26 Hình 2.3 Nội suy tuyến tính cho Keyframe theo thời gian 31 Hình 2.4 Nội suy bậc hai cho Keyframe 32 Hình 2.5 Mô tả chuyển động theo đường cong xác định trước 40 Hình 2.6 Mô tả chuyển động theo ràng buộc thuộc tính 42 Hình 3.1 Sơ đồ thí nghiệm dòng điện chất điện phân 44 iv Hình 3.2 Chuyển động tự ion 47 Hình 3.3 Chuyển động tự ion góc quan sát 47 Hình 3.4 Các ion chuyển động phía điện cực trái dấu 48 Hình 3.5 Các ion chuyển động điện cực góc quan sát 48 Hình 3.6 Hình ảnh ion bám vào điện cực trái dấu 49 Hình 3.7 Hình ảnh ion bám vào điện cực từ góc quan sát 49 v MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv MỞ ĐẦU Chương KHÁI QUÁT VỀ THỰC TẠI ẢO VÀ TẠO CHUYỂN ĐỘNG TRONG THỰC TẠI ẢO………………………… 1.1 Khái quát Thực ảo 1.1.1 Thế Thực ảo? 1.1.2 Phân loại hệ thống Thực ảo 1.1.3 Các thành phần hệ thống Thực ảo 11 1.1.4 Các lĩnh vực ứng dụng Thực ảo 13 1.2 Chuyển động Thực ảo 20 1.2.1 Vai trò việc tạo chuyển động 20 1.2.2 Phân loại đối tượng góc độ chuyển động 20 Chương MỘT SỐ KỸ THUẬT TẠO CHUYỂN ĐỘNG CHO ĐỐI TƯỢNG KHÔNG CÓ XƯƠNG SỐNG 24 2.1 Chuyển động cho đối tượng không xương sống 24 2.2 Chuyển động theo thời điểm (Keyframe Animation) 24 2.2.1 Làm để lưu trữ liệu ảnh động? 28 2.2.2 Nội suy Khung hình thời gian 30 2.2.3 Nội suy hướng 35 2.3 Chuyển động theo đường cong xác định trước (Path Animation) 40 2.4 Chuyển động không tuyến tính với đoạn (Non linear Animation With Track) 41 2.5 Chuyển động theo ràng buộc thuộc tính (Set Driven Key) 42 Chương CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 44 3.1 Bài toán 44 3.2 Chương trình thử nghiệm 46 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO .52 MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, công nghệ thông tin phát triển triển mạnh mẽ đem lại thành tựu đáng kể cho nhiều lĩnh vực y tế, giáo dục, kiến trúc, du lịch, giải trí,…Trên đà phát triển xuất mô hình phát triển mà phạm vi ứng dụng có tiềm rộng lớn Công nghệ Thực ảo “Thực ảo” (virtual reality-VR) thực chất lĩnh vực nhằm mô giới thực người vào máy tính, mà người tương tác cảm nhận giới thực Có thể nói lĩnh vực Thực ảo lĩnh vực vô rộng lớn công nghệ thông tin Nó bao gồm nhiều hướng phát triển nhiều ứng dụng, không nói tới vấn đề điều khiển mô hình tạo chuyển động cho đối tượng cần thiết, quan trọng Việc tạo chuyển động đối tượng có nhiều kỹ thuật, ví dụ như: chuyển động theo thời điểm chính, chuyển động theo đường cong xác định trước, chuyển động không tuyến tính với đoạn, chuyển động theo ràng buộc thuộc tính, Khi có chuyển động, tương tác đối tượng với đối tượng khác môi trường xung quanh Từ mô hình trở nên chân thực sống động Vậy làm để tạo chuyển động cho đối tượng để thể hành vi, trạng thái đối tượng giới thực không đơn giản Việc đòi hỏi người tạo chuyển động phải hiểu rõ đối tượng thực tế có kiến thức sâu hỗ trợ tạo chuyển động mà công cụ đưa Xuất phát hoàn cảnh từ thành thực ảo đem lại nên định lựa chọn đề tài: “Mô chuyển động đối tượng xương sống” việc làm ý nghĩa khoa up.x = * xy + * wz; up.y = – * xx – * zz; up.z = * yz – 2* wx; forward.x = * xz – * wy; forward.y = * yz + * wx; forward.z = – * xx - * yy; } Hãy thử lấy ví dụ cho phần này, minh chứng khác biệt vòng quay thực nội suy Hermite góc Euler chuyển động quay nội suy phép toán quaternions So với việc thực phép toán quaternion, quay góc Euler lộn xộn Nhấn 'q' để tính toán băng phép toán quaternion nhấn 'e' để nội suy góc Euler Nhấn 'm' bước chủ chốt để lựa chọn thay cho góc Euler, quay qua HPB, HBP, PHB, PBH, BHP BPH Quaternions, thực tế, hệ toạ độ không gian bốn chiều, bạn giống thấy khái niệm khó hình dung, bạn phải chấp nhận kết toán học việc biện minh cho việc sử dụng Rất khó để xác định vòng quay trực tiếp cách sử dụng quaternions, nhiều chương trình sử dụng góc Euler sử dụng trục góc cho việc biểu thị tương tác sử dụng phép toán quaternion cho việc nội suy Để hình ảnh động có hiệu quả, bạn cần phải đảm bảo trọng lượng nhân vật phải thích hợp thời điểm hành động phải có tính thuyết phục Một cách tốt để có điều tham khảo thực tế đời sống Các nhà làm ảnh động sử dụng hành động trực tiếp tài liệu tham khảo để hỗ trợ việc vẽ thời gian từ hành động bắt đầu Nếu bạn sử dụng máy quay video, quay phim hoạt động nhân vật Bằng cách liên tục xem xem lại bạn có ý tưởng hợp lý phân chia thời gian cho hành động hình dạng nhân vật hành 39 động Thậm chí tốt so với việc sử dụng máy ảnh sử dụng hai Bằng việc đặt máy ảnh phía trước bên cạnh hành động, bạn có tất thông tin hành động mà bạn mong muốn Nếu bạn số hóa video bạn, bạn sử dụng videocams để tạo video, để dùng máy tính bạn 2.3 Chuyển động theo đường cong xác định trước (Path Animation) Kỹ thuật cho phép hay nhiều đối tượng chuyển động theo đường cong xác định trước không gian Theo phương pháp đường cong vẽ ra, sau đối tượng khoá với đường cong chuyển động Hình 2.5 Mô tả chuyển động theo đường cong xác định trước Chúng ta hoàn toàn kiểm soát quỹ đạo đường cong thông qua điểm gọi quỹ đạo Handles Trên đường cong có điểm hình vuông màu xanh nhỏ Những ô vuông màu xanh gọi quỹ đạo Handles đường màu xám quỹ đạo đường cong Số lượng điểm 40 thêm vào bớt tuỳ theo bạn muốn điều chỉnh quỹ đạo cong Giả sử trình chuyển động, bạn nghĩ, "quỹ đạo không hoàn toàn không theo ý muốn" Bạn chỉnh sửa cách cần di chuyển trỏ lên quỹ đạo Handles Đơn giản cần nhấp chuột kéo để di chuyển vị trí mong muốn quỹ đạo đường cong thay đổi theo Đây phép buộc hữu dụng bạn điều khiển chuyển động xác đối tượng gắn đường xác định trước Theo cách để có cảm giác thật, bạn phải học cách tính toán vận tốc sở đối tượng xác lập thời gian xác Ví dụ bạn xác lập cho ô tô chuyển động băng qua bãi đậu xe theo tốc độ cho trước dừng lại sau vào vị trí Như để có cảm giác thuyết phục vận tốc thời gian Do bạn cần phải nắm thông tin sau: ¡ Xác lập tốc độ cho đối tượng ¡ Xác lập hướng cho đối tượng ¡ Thao tác xoay cho đối tượng ¡ Xác định thời gian Start Time, thời gian End Time xác lập tổng chiều dài Length dành cho chuyển động đối tuợng Những giá trị điều liên quan tới nhau, việc xác lập thuộc tính thuộc tính khác tự động thay đổi theo Phương pháp hiệu lớp đối tượng chuyển động có quỹ đạo biến dạng bề mặt trình chuyển động [2], [4], [5] 2.4 Chuyển động không tuyến tính với đoạn (Non linear Animation With Track) Các đoạn chuyển động tạo theo phương pháp khác theo thời gian phương pháp Sau xếp theo trình tự 41 theo thời gian không Các đoạn kết hợp tạo nên toàn cảnh chuyển động đối tượng [3] 2.5 Chuyển động theo ràng buộc thuộc tính (Set Driven Key) Khi mà có nhiều đối tượng tham gia chuyển động phương pháp trở nên phức tạp Phương pháp cho phép tạo mối ràng buộc thuộc tính chuyển động đối tượng khác Việc thiết lập mối ràng buộc thuộc tính chuyển động của đối tượng linh hoạt Người lập trình sáng tạo theo ý theo yêu cầu toán đặt Ví dụ: Khi thiết lập chuyển động cho hai người thi đấu võ với nhau, người công người đưa hành động chống đỡ theo hướng x phản công theo hướng y Hình 2.6 Mô tả chuyển động theo ràng buộc thuộc tính Tuy nhiên thiết lập mối ràng buộc thuộc tính ta phải tuân thủ nguyên tắc lí hóa đắn Chẳng hạn tạo chuyển động cho mô hình người xe chuyển động Khi xe ngoặt phía bên trái, lúc 42 người ngồi xe phải nghiêng phía bên phải Hoặc tạo chuyển động cho mô hình người vào phòng cánh cửa tự động mở khép lại, giả sử người di chuyển theo hướng x, cửa mở theo hướng y, hai thuộc tính x, y ràng buộc với [16], [20] 43 Chương CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 3.1 Bài toán Với tìm hiểu chung bốn kỹ tạo chuyển động cho đối tượng, đặc biệt em tìm hiểu cách tạo chuyển động dựa đối tượng xương sống Bài toán xây dựng chương trình mô chuyển động áp dụng cho đối tượng xương sống cho người xem nhận biết chuyển động Bài toán mô thí nghiệm “Dòng điện chất điện phân” Lấy bình đựng chất điện phân (ví dụ dung dịch CuSO4) cắm vào hai điện cực dẫn điện (ví dụ kim loại đồng) hình 3.1, ta bình điện phân Nối hai điện cực với nguồn điện (ví dụ pin ắc quy) qua ampe kế Điện cực nối với cực dương nguồn điện gọi anôt, điện cực gọi catôt, khóa K để đóng, mở mạch điện sau quan sát tượng xảy đóng, mở khóa K O A K Dung dịch chất điện phân K + Hình 3.1 Sơ đồ thí nghiệm dòng điện chất điện phân Kết sau: 44 Khi khóa K mở, ampe kế số 0, dòng điện mạch Khi đóng khóa K, ampe kế giá trị định, dòng điện xuất mạch Dòng điện chất điện phân Do dung môi không tham gia vào trình hình thành dòng điện nên để đơn giản cho việc mô thí nghiệm trên, dùng ion dương ion âm để mô tả dung dịch chất điện phân Trong chương trình mô điện tích, mà cụ thể mô chuyển động ion dương âm thí nghiệm Dòng điện chất điện phân, quan tâm đến số mặt thể ion chúng chuyển động, chuyển động tịnh tiến theo phương vuông góc với điện cực hướng phía điện cực trái dấu Về nguyên tắc, mô bao gồm hai công việc sau: • Xây dựng mô hình mô • Điều khiển mô hình ngôn ngữ lập trình Về phương pháp: • Sử dụng số kỹ thuật tạo chuyển động cho đối tượng 3D, chương trình thử nghiệm tác giả sử dụng kỹ thuật tạo Chuyển động theo thời điểm (Keyframe Animation) trình bày mục 2.2 KeyFrame phù hợp với đối tượng có chuyển động đơn giản bong, tàu, thuyền, máy bay… Ưu điểm có tính toán đơn giản, nhanh Nhược điểm không phù hợp với đối tượng chuyển động phức tạp động vật có xương 45 3.2 Chương trình thử nghiệm Hệ thống mô thử nghiệm chuyển động cho đối tượng xương sống thông qua sử dụng ngôn ngữ lập trình Visual C ++, thư viện đồ hoạ OpenSG Trong hệ thống có sử dụng thư viện mã nguồn mở cài [14] Với thí nghiệm mô dòng điện chất điện phân, dùng VRML (Virtual Reality Modeling Language) ngôn ngữ mô hình thực ảo để xây dựng mô hình thí nghiệm, sau dùng ngôn ngữ Virtual C++ làm công cụ điều khiển mô hình Cụ thể bước sau: • Tạo particle ion dương, particle ion âm • Khởi tạo giá trị ban đầu cho particle đó, bao gồm: - Số lượng ion - Vị trí ban đầu - Hướng chuyển động - Tốc độ ban đầu • Mô chuyển động particle có dòng điện chạy qua bình điện phân Sau số kết thu mô chuyển động ion chất điện phân với số lượng loại 100 điều kiện bình thường điều kiện có dòng điện chạy qua Số lượng tốc độ ion thay đổi theo ý muốn người sử dụng Chương trình dùng nút trái chuột để điều khiển đóng ngắt nguồn điện, nút phải chuột để xoay dừng xoay mô hình, cho phép quan sát chuyển động ion từ phía, phím cách dùng để trở trạng thái quan sát thẳng góc với mô hình Đây giao diện chương trình thử nghiệm mô chuyển động cho đối tượng xương sống 46 Hình 3.2 Chuyển động tự ion Hình 3.3 Chuyển động tự ion góc quan sát 47 Hình 3.4 Các ion chuyển động phía điện cực trái dấu Hình 3.5 Các ion chuyển động điện cực góc quan sát 48 Hình 3.6 Hình ảnh ion bám vào điện cực trái dấu Hình 3.7 Hình ảnh ion bám vào điện cực từ góc quan sát 49 KẾT LUẬN Sau thời gian thực đề tài với nỗ lực, cố gắng thân với hướng dẫn nhiệt tình cô giáo TS Nguyễn Thị Hồng Minh thu số kết sau: + Trình bày khái quát Thực ảo tạo chuyển động thực ảo + Một số kỹ thuật tạo chuyển động cho đối tượng xương sống Đặc biệt khóa luận văn sâu vào tìm hiểu hiểu bốn kĩ thuật tạo chuyển động cho đối tượng 3D Qua thấy ưu nhược điểm kĩ thuật lựa chọn kĩ thuật phù hợp với đối tượng cần tạo chuyển động Nhờ ta giải vấn khó khăn lớn thực ảo để tạo chuyển động cho đối tượng linh hoạt, uyển chuyển, chân thực sống động + Nghiên cứu công cụ đồ hoạ chuyên nghiệp 3DsMax, Maya, củng cố kỹ lập trình Virtual C++ Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình VRML OpenGL + Đưa chương trình Demo thể kiến thức thu nhận Hướng phát triển khoá luận: Trong tương lai, tác giả mong muốn hoàn thiện vấn đề sau: + Trình bày chi tiết vào việc tìm hiểu mối ràng buộc thuộc tính, đối tượng chuyển động, ràng buộc chuyển động với bề mặt đối tượng Việc tạo mối ràng buộc thuộc tính đối tượng chuyển động khó khăn phức tạp, thực tốt tạo hoạt cảnh chuyển động linh hoạt phức tạp Nếu có điều kiện tương lai không xa em bổ sung phần cho hoàn thiện + Phải nâng cao kỹ phân tích kỹ thuật tạo chuyển động, đảm bảo tính thẩm mỹ chuyên nghiệp chương trình đồ hoạ vi tính 50 Tiến tới tạo kết xuất chương trình lớn đáp ứng yêu cầu tích hợp vào hệ mô chuyển động thương mại + Kết hợp nhuần nhuyễn kỹ thuật tạo chuyển động hiệu ứng thực ảo Tìm hiểu sâu thêm tính công cụ phát triển từ có kiến thức tổng quát, chuyên sâu, sẵn sàng cho việc phân tích thiết kế hệ Thực ảo có gắn với mô chuyển động,… Mặc dù cố gắng thời gian trình độ có hạn chế định nên luận văn chắn không tránh khỏi khiếm khuyết định Trong tương lai, cố gắng để hoàn thiện hạn chế, phát triển vấn đề nêu, đặc biệt đưa kết khả quan cho đề tài Rất mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô quý vị độc giả để luận văn ngày hoàn thiện Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn cô giáo TS Nguyễn Thị Hồng Minh tận tình giúp đỡ việc hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn tới thầy, cô Viện công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện tốt để hoàn thành đề tài này, cảm ơn thầy cô, bạn đồng nghiệp Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông - ĐHTN bạn học viên lớp cao học khoá - Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông - ĐHTN động viên, giúp đỡ suốt thời gian qua 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Quang Huy, Tín Dũng, (2004), Đồ họa máy tính 3DSMax vẽ phối cảnh ảnh 3chiều, NXB Thống Kê, Tr 37-96 [2] Lê Tấn Hùng, Huỳnh Quyết Thắng (2004), Đồ họa máy tính, NXB Khoa học kỹ thuật, Tr 40-50 [3] Nguyễn Công Minh, (2009), 3DS Max 2009, NXB Hồng Đức, Tr 45-85 [4] Lưu Triều Nguyên, (2002), Thiết Kế chiều với 3DS Max 4, NXB Lao Động - Xã Hội, Tr 445-494, Tr 589-595 [5] Lưu Triều Nguyên, (2006), Các thủ thuật 3DSMax, NXB Lao Động - Xã Hội, Tr 131-145 [6] Nguyễn Huy Sơn (2006), “Virtual Reality Technologie - Công nghệ Thực ảo ”, http://tusach.thuvienkhoahoc.com [7] Lê Huy Vần (2005), Nghiên cứu phát va chạm ứng dụng, Khoá luận văn tốt nghiệp, ĐH Công nghệ -ĐHQG Hà Nội, Tr 41-50 [8] Đề tài “Ứng dụng công nghệ thực ảo Virtual Reality-VR bảo tàng di sản”, Đề tài trọng điểm cấp Viện KH CN Việt Nam 2004-2006 Tiếng Anh [9] Applications, Hardware - Virtual Reality; http://vresources.org/ [10] Animation - Keyframe, IK; http://www.autodesk.com/techpubs/aliasstudio/2010/index.html?url=Ani mationIKAddIKhandle.htm,topicNumber=d0e213743 [11] Department of Informatics Umeå University S-901 87 UMEÅ, Sweden, “Virtual Reality in Medicine: Survey of the State of the Art” 52 [12] GameCharDevCh03 - Game Character Development with Maya Antony Ward Copyrigh @ 2005 by Antony Ward; http://www.peachpit.com [13] Getting Stated with Maya; http://www.scribd.com/doc/11061465 [14] Henry David (2005), “MD5Mesh and MD5Anim files formats”, http://tfc.duke.free.fr/coding/md5-specs-en.html [15] Keyrame Animation; http://www.cadtutor.net/dd/bryce/anim/anim.html [16] Learning Mayay - Character Rigging And Animation http://www.learning-maya.com/24-0-character-setup-tutorials.html [17] Leonard McMillan, Julie Dorsey, Robert Jagnow(2001), “Real-Time Simulation of Deformation and Fracture”, The Eurographics Association [18] Martin John Baker (2006), “Physics - Collision in dimensions”, http://www.euclideanspace.com/physics/dynamics/collision/oned/index.htm [19] Rui Pires, Tiago Rodrigues, José Miguel Salles Dias (2004), "d4md - deformation system for a vehicle simulation game", http://pwp.netcabo.pt/0175938601/d4md [20] The Art of Maya character Animation; http://www.highend3d.com 53 [...]... CHUYỂN ĐỘNG CHO ĐỐI TƯỢNG KHÔNG CÓ XƯƠNG SỐNG 2.1 Chuyển động cho đối tượng không có xương sống Lớp đối tượng không xương sống ít có sự biến dạng khi chuyển động như tàu, thuyền, máy bay,… hay đối tượng có sự biến dạng theo quy luật đã được hỗ trợ bởi công cụ, ví dụ như sự biến dạng của quả bóng (sự nén hoặc giãn) Đối với những đối tượng kiểu này, phương pháp tạo chuyển động hiệu quả nhất là thiết lập chuyển. .. như xương người, xương động vật,… 20 Hình 1.16 Tạo xương cho khủng long ¡ 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 Đối tượng phi động vật có thể hiện hành vi động vật như rôbốt, phương tiện vận chuyển, … khi nó biểu hiện hành vi động vật ¡ Tạo xương cho đối tượng Để có thể điều khiển và tạo được chuyển động. .. ra các dạng chuyển động cơ bản, đặc biệt là dạng chuyển động cho đối tượng không xương sống để làm cơ sở cho sự trình bày về một số kỹ thuật tạo chuyển động cho đối tượng không có xương sống trong chương 2 Chương 2: Một số kỹ thuật tạo chuyển động cho đối tượng không có xương sống Trong chương này, em xin giới thiệu về bốn kỹ thuật tạo chuyển động cơ bản cho đối tượng Đó là tạo chuyển động theo các... tạo chuyển động trong VR sẽ cho phép ta đi sâu vào thế giới ảo để tạo ra những giá trị thật cho cuộc sống con người Nhưng để tạo chuyển động cho đối tượng để nó có thể thể hiện được hành vi, trạng thái trong thế giới thực không hề đơn giản 1.2.2 Phân loại đối tượng dưới góc độ chuyển động Thực tế người ta phân đối tượng làm 2 loại: đối tượng có xương và đối tượng không có xương Lớp đối tượng có xương. .. chuyển động theo các trạng thái ở các thời điểm chính, tạo chuyển động theo các đường cong xác đinh trước, hoặc tạo chuyển động không tuyến tính với đoạn Việc tạo hoạt cảnh cho mô hình chính là tạo sự chuyển động, tương tác của đối tượng với các đối tượng khác, môi trường xung quanh Mô hình sẽ trở nên chân thực và sống động nếu không có chuyển động và tương tác Vậy làm thế nào để có thể tạo chuyển động. .. 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 Đối tượng phi động vật có thể hiện hành vi động vật như rôbốt, phương tiện vận chuyển, … khi nó biểu hiện hành vi động vật ¡ Xương là gì? Một cách tổng quan xương là khung của một đối tượng, phần giữ cấu trúc và gây ra điều khiển chuyển động cho đối tượng Một cách cụ thể xương ở đây được hiểu... cho mô hình với các đối tượng có xương ta cần tạo xương cho đối tượng Có hai phương pháp tạo xương cho đối tượng đó là sử dụng các khớp nối và sử dụng khung có sẵn - Sử dụng các khớp nối: Sử dụng các khớp nối có thể tạo xương cho bất kì đối tượng nào Nghĩa là việc hỗ trợ tạo xương cho đối tượng thông qua các khớp xương (joints, bones), khi các khớp xương được đặt tại vị trí mong muốn thì một đoạn xương. .. có thể tạo chuyển động cho đối tượng được linh hoạt, uyển chuyển, để nó có thể thể hiện được hành vi, trạng thái của đối tượng trong thế giới thực không hề đơn giản Việc này đòi hỏi người tạo chuyển động phải hiểu được đối tượng trong thực tế và sự chuyển động của chúng Có rất nhiều cách tạo chuyển động khác nhau song có bốn kỹ thuật tạo chuyển động chính như sau: 2.2 Chuyển động theo các thời điểm chính... Việc tạo ra các mô hình 3D với các chuyển động gắn với nó là một đòi hỏi tất yếu Trong lĩnh vực thể hiện hình ảnh 3D của VR có hai khâu quan trọng là tạo mô hình và điều khiển mô hình 1.2.1 Vai trò của việc tạo chuyển động Có thể nói việc tạo chuyển động là thành phần không thể thiếu trong trong VR Chuyển động, tương tác giữa các đối tượng sẽ làm cho đối tượng trở lên chân thực và sống động hơn, sẽ đưa... thời điểm chính, tạo chuyển động theo đường cong xác định trước, tạo chuyển động không tuyến tính với đoạn và tạo chuyển động theo sự ràng buộc giữa các thuộc tính Trong bốn kỹ thuật em tập trung nghiên tìm hiểu, nghiên cứu xâu kỹ thuật tạo chuyển động theo các thời điểm chính Chương 3: Chương trình thử nghiệm Chương này mô phỏng chuyển động cho đối tượng không có xương sống gồm có bài toán, phân tích ... ¡ Lớp Đối tượng có xương Lớp đối tượng có xương bao gồm động vật phần đối tượng phi động vật hành vi động vật, hành vi sống Đối tượng phi động vật hành vi động vật rôbốt, phương tiện vận chuyển, …... biểu hành vi động vật ¡ Tạo xương cho đối tượng Để điều khiển tạo chuyển động cho mô hình với đối tượng có xương ta cần tạo xương cho đối tượng Có hai phương pháp tạo xương cho đối tượng sử dụng... Khi có chuyển động, tương tác đối tượng với đối tượng khác môi trường xung quanh Từ mô hình trở nên chân thực sống động Vậy làm để tạo chuyển động cho đối tượng để thể hành vi, trạng thái đối tượng