Công_nghệ mô_phỏng hình_ảnh bằng máy_tính Công_nghệ mô_phỏng hình_ảnh bằng máy_tính viết tắt là CGI đọc là siːʤiːˈʌɪ là một ứng_dụng của đồ_hoạ máy_tính nhằm tạo ra hoặc sửa_đổi hình_ảnh trong nghệ_thuật sản_phẩm truyền_thông in_ấn trò_chơi điện_tử phim chương_trình truyền_hình sản_phẩm thương_mại trên truyền_hình và công_nghệ mô_phỏng Khung_cảnh trực_quan này có_thể là động hoặc tĩnh và có_thể là dạng hai chiều 2D mặc_dù thuật_ngữ CGI thường được sử_dụng để chỉ đồ_hoạ máy_tính 3D nhằm tạo ra các cảnh hay hiệu_ứng đặc_biệt trong phim_ảnh và truyền_hình Chúng cũng có_thể được sử_dụng bởi đối_tượng người dùng gia_đình và được chỉnh_sửa trên các phần_mềm như Windows_Movie_Maker hay iMovie Thuật_ngữ hoạt_hình máy_tính Computer animation dùng để chỉ công_nghệ CGI động vốn tạo ra các sản_phẩm như phim_ảnh chẳng_hạn Còn thuật_ngữ thế_giới ảo virtual world ám_chỉ các môi_trường tương_tác dựa trên công_nghệ này Các phần_mềm đồ_hoạ máy_tính được sử_dụng để tạo ra các hình_ảnh mô_phỏng trên máy_tính cho phim v v Sự sẵn có và phổ_biến của các phần_mềm ứng_dụng CGI và tốc_độ máy_tính ngày_càng cao cho_phép cá_nhân các nghệ_sĩ và các công_ty nhỏ sản_xuất các phim có tính chuyên_nghiệp cao trò_chơi điện_tử và các sản_phẩm nghệ_thuật từ chính các máy_tính trong gia_đình của họ Điều này đã mang lại một nền văn_hoá thứ cấp là Internet với những người nổi_tiếng trên toàn_cầu những câu nói và các thuật_ngữ kỹ_thuật của riêng nó Hình_ảnh tĩnh và tranh_phong cảnh Không_chỉ tạo ra các dạng hình ảnh hoạt_hình công_nghệ mô_phỏng hình_ảnh bằng máy_tính còn tạo ra các bức tranh_phong cảnh trông rất tự_nhiên thí_dụ như các tranh_phong cảnh phân dạng thông_qua các thuật_toán máy_tính Một_cách đơn_giản để tạo ra các bề_mặt phân dạng là sử_dụng một phiên_bản mở_rộng của phương_pháp mạng_lưới ba bên dựa trên việc xây_dựng các trường_hợp đặc_biệt của đường_cong de Rham ví_dụ như đổi chỗ trung_điểm Ví_dụ thuật_toán có_thể bắt_đầu với một hình_tam_giác lớn sau đó phóng to bằng hàm đệ quy bằng cách chia nó thành bốn tam_giác Sierpinski nhỏ hơn rồi nội suy độ cao của mỗi điểm dựa vào điểm gần nhất với nó Tạo ra bề_mặt Brownian không_chỉ bằng cách thêm sự nhiễu_loạn mỗi khi các điểm mới được tạo ra mà_còn bằng cách thêm các nhiễu_loạn phụ ở nhiều cấp_độ khác nhau trong mạng_lưới Từ đó một bản_đồ đo vẽ địa_hình với nhiều độ cao thay_đổi có_thể được tạo ra bằng cách sử_dụng các thuật_toán phân dạng tương_đối đơn_giản Một_số loại phân dạng điển_hình và dễ lập_trình sử_dụng trong công_nghệ CGI là phân dạng plasma và phân dạng đứt_đoạn vốn ít thực_tế hơn Một số_lượng lớn các kỹ_thuật riêng_biệt đã được nghiên_cứu và phát_triển để tạo ra các hiệu_ứng mô_phỏng máy_tính có độ tập_trung cao ví_dụ như việc sử_dụng các hình_mẫu riêng_biệt đại_diện cho sự bào_mòn hoá_học của đá để tượng_trưng cho sự xói_mòn và tạo ra một vẻ bề_ngoài cũ_kĩ cho một_bề mặt đá cho trước Các khung_cảnh kiến_trúc Các kiến_trúc_sư hiện_đại sử_dụng các dịch_vụ của các hãng đồ_hoạ máy_tính nhằm tạo ra các mẫu vẽ ba chiều cho cả khách_hàng và thợ_xây Các mẫu vẽ mô_phỏng bằng máy_tính có_thể sẽ chính_xác hơn các bản_vẽ truyền_thống Hoạt_hình kiến_trúc vốn cung_cấp các đoạn phim_hoạt_hình về các toà nhà thay cho các ảnh tương_tác cũng có_thể được sử_dụng để quan_sát những mối quan_hệ có_thể xảy ra của một toà nhà với môi_trường và các công_trình xung_quanh Việc kiến_tạo các không_gian kiến_trúc mà không dùng giấy và bút_chì hiện đã được chấp_nhận rộng_rãi với nhiều hệ_thống thiết_kế kiến_trúc có sự hỗ_trợ của máy_tính Các công_cụ tạo_mẫu kiến_trúc cho_phép các kiến_trúc_sư hoạt_hoạ trực_quan một không_gian cụ_thể và có_thể đi trong không_gian ấy với độ tương_tác cao từ đó mang lại các môi_trường tương_tác cả ở cấp_độ đô_thị và các toà nhà riêng_lẻ Các ứng_dụng cụ_thể trong kiến_trúc không_chỉ bao_gồm đặc_điểm kỹ_thuật của các cấu_trúc toà nhà như tường và cửa_sổ mà_còn có các hiệu_ứng ánh_sáng và thấy được ánh nắng mặt_trời tác_động thế_nào tới một thiết_kế cụ_thể vào các thời_điểm khác nhau trong ngày Các công_cụ tạo_mẫu kiến_trúc ngày_nay ngày_càng dựa trên Internet nhiều hơn Tuy_nhiên chất_lượng của các hệ_thống dựa trên Internet vẫn còn thua_kém so với các hệ_thống tạo_mẫu nội_bộ phức_tạp Trong một_số ứng_dụng các hình_ảnh kiến_tạo bằng máy_tính được dùng để tái_tạo lại hình_ảnh trong quá_khứ của một công_trình kiến_trúc lịch_sử nào đó Thí_dụ một phiên_bản dựng lại bằng máy_tính của một tu_viện ở Georgenthal của Germany dựa trên những tàn tính của tu_viện này cho_phép người xem được thấy và cảm_nhận tu_viện đó trông như_thế_nào vào thời xưa Các mẫu vẽ kết_cấu Các mẫu vẽ mô_phỏng bằng máy_tính sử_dụng trong hoạt_hình phác_thảo thường không phải lúc_nào chính_xác về kết_cấu Tuy_nhiên các tổ_chức như Viện điện_toán khoa_học và hình_ảnh Scientific_Computing and Imaging_Institute đã phát_triển các mẫu dựa trên máy_tính có độ_chính_xác về mặt kết_cấu cao Các mẫu vẽ kết_cấu mô_phỏng bằng máy_tính có_thể sử_dụng cả cho mục_đích giảng_dạy và thực_hiện Đến thời_điểm này các hình_ảnh y_học do một nhóm hoạ_sĩ sản_xuất tiếp_tục được các sinh_viên ngành Y sử_dụng như các bức ảnh của Frank_Netter như các bức ảnh về tim Tuy_nhiên khá nhiều các mẫu vẽ kết_cấu trực_tuyến đang sẵn có ngày_càng nhiều Một bức ảnh X quang của một bệnh_nhân không phải là một bức ảnh mô_phỏng bằng máy_tính kể_cả trường_hợp các tia X đã được kĩ_thuật_số_hoá Tuy_nhiên trong các ứng_dụng bao_gồm cả quét CT một mô_hình ba chiều được tự_động tạo ra từ một số_lượng lớn các tia X đơn siêu mỏng tạo ra một ảnh mô_phỏng máy_tính Các ứng_dụng bao_gồm ảnh cộng_hưởng từ cũng mang lại một_số các ảnh chụp nhanh trong trường_hợp này là qua các xung_điện từ để tạo ra một bức ảnh phức_hợp về kết_cấu bên trong Trong các ứng_dụng y_học hiện_đại các mô_hình riêng_biệt của bệnh_nhân được xây_dựng trong các cuộc phẫu_thuật có sự hỗ_trợ của máy_tính Ví_dụ trong các cuộc phẫu_thuật thay_thế toàn_bộ đầu_gối việc xây_dựng một mô_hình chi_tiết của một bệnh_nhân riêng_biệt sẽ giúp lên kế_hoạch cho cuộc phẫu_thuật chính_xác và cẩn_thận hơn Những mô_hình ba chiều này thường được trích xuất từ một_vài tấm ảnh quét cộng_hưởng từ về kết_cấu các bộ_phận tương_ứng của chính bệnh_nhân đó Những mô_hình này cũng có_thể sử_dụng cho một ca cấy_ghép van động_mạch chủ một trong những công_đoạn chữa bệnh tim Do hình_dạng đường_kính và vị_trí của cửa độngmạch tĩnh_mạch vành có_thể có những thay_đổi rất lớn giữa các bệnh_nhân việctrích xuất từ các bản quét CT của một mẫu vẽ mô_phỏng gần đúng hình giải_phẫu của van tim sẽ rất có tác_dụng trong việc lên phương_án điều_trị Mô_phỏng hình_ảnh của vải và da Các mẫu vẽ của các loại vải thông_thường được chia làm ba nhóm cấu_trúc hình_học máy_móc ở các đường chỉ cắt nhau thứ hai là cấu_trúc cơ_học của các tấm vải xếp liên_tục có tính đàn_hồi và thứ ba là các tính_năng hình_học vĩ_mô của vải Đến thời_điểm hiện_nay tạo vải và quần_áo cho một nhân_vật kỹ_thuật_số có_thể gấp nếp một_cách tự_nhiên vẫn còn là thử_thách với nhiều hoạ_sĩ hoạt_hình Cùng với việc sử_dụng kỹ_thuật này trong phim_ảnh quảng_cáo và các loại_hình khác của truyền_thông trưng_bày đại_chúng các hình_ảnh vải và quần_áo được tái_tạo bằng máy_tính hiện được rất nhiều hãng thiết_kế thời_trang hàng_đầu sử_dụng thường_xuyên Thử_thách trong việc tái_tạo hình_ảnh da người bao_gồm ba cấp_độ thực_tế khác nhau hình_ảnh thực_tế trong việc tái_tạo da thật ở dạng tĩnh tính_chất sinh_lý thực_tế trong việc tái_tạo các chuyển_động của nó và công_năng thực_tế trong việc tái_tạo các phản_ứng của da người trước các tác_động từ bên ngoài Sự mô_phỏng và trực_quan_hoá có tính tương_tác Sự trực_quan_hoá có tính tương_tác là một thuật_ngữ chung áp_dụng cho sự tái_tạo dữ_liệu có khả_năng thay_đổi và cho_phép người dùng xem dữ_liệu đó dưới khía_cạnh khác nhau Các lĩnh_vực ứng_dụng kĩ_thuật này rất rộng từ việc mô_phỏng dòng_chảy của những chất_lỏng đang chuyển_động đến các ứng_dụng thiết_kế có sự hỗ_trợ của máy_tính riêng_biệt Dữ_liệu tạo ra được có_thể tương_đương với những hình_ảnh thực_tế riêng_biệt nào đó mà chúng thay_đổi khi có người dùng tương_tác với hệ_thống ví_dụ như các loại mô_phỏng như hệ_thống mô_phỏng bay sử_dụng thêm các kĩ_thuật của công_nghệ CGI nhằm tượng_trưng cho thế_giới bên ngoài Ở mức_độ trừu_tượng quá_trình trực_quan_hoá có tính tương_tác bao_gồm một đường_ống dữ_liệu ở đó dữ_liệu thô được quản_lý và xử_lý qua thành một định_dạng thích_hợp cho việc biểu_diễn chúng Đây thường được gọi là dữ_liệu trực_quan Các dữ_liệu trực_quan này sau đó được sắp_xếp thành một hình biểu_diễn trực_quan có_thể được đưa vào hệ_thống mô_phỏng Đây thường được gọi là hình biểu_diễn có_thể mô_phỏng được Bản biểu_diễn này sau đó được xử_lý thành một hình_ảnh có_thể trình_chiếu cho con_người xem được Khi người dùng tương_tác với hệ_thống ví_dụ như dùng các cần điều_khiển để thay_đổi vị_trí của họ trong thế_giới ảo dữ_liệu thô được chuyển qua ống để tạo một ảnh mới đã biểu_diễn do_đó làm cho hiệu_suất xử_lý của máy_tính trong thời_gian_thực trở_thành chìa_khoá quan_trọng trong các ứng_dụng dạng này Hoạt_hình máy_tính Trong khi các hình_ảnh phong_cảnh được tái_tạo bằng máy_tính có_thể ở dạng tĩnh thuật_ngữ hoạt_hình máy_tính chỉ áp_dụng với các hình_ảnh_động ghép lại thành một bộ phim hoàn_chỉnh Tuy_nhiên nói_chung thuật_ngữ hoạt_hình máy_tính ám_chỉ tới các hình_ảnh_động nhưng không cho_phép tương_tác với người dùng và thuật_ngữ thế_giới ảo được sử_dụng với các môi_trường hoạt_hình có sự tương_tác cao Hoạt_hình máy_tính chủ_yếu là một người kế_nhiệm kỹ_thuật_số của nghệ_thuật hoạt_hình stop motion tự chuyển_động của các mô_hình 3D và hoạt_hình frame by frame từng khung hình của các hình_vẽ minh_hoạ 2D Các phim_hoạt_hình mô_phỏng bằng máy_tính có khả_năng điều_khiển tốt hơn các quá_trình thực_hiện thực_tế thí_dụ như dựng các mô_hình nhỏ cho các cảnh quay cần hiệu_ứng hay thuê thêm diễn_viên cho các cảnh quay có đám đông và bởi_vì nó cho_phép tạo ra các hình_ảnh không_thể thực_hiện được bằng bất_kỳ công_nghệ nào khác Nó cũng cho_phép chỉ cần một hoạ_sĩ đồ_hoạ có_thể tạo ra những nội_dung như_vậy mà không cần đến các diễn_viên đạo_cụ đắt tiền Để tạo ra ảo_giác của sự chuyển_động một hình_ảnh được hiển_thị trên màn_hình máy_tính và được liên_tục thay_thế bởi một hình_ảnh mới giống với các ảnh trước nhưng có thay_đổi rất nhỏ về chu_trình thời_gian thường ở tốc_độ 24 đến 30 khung hình giây Kỹ_thuật này giống với việc tạo ảo_giác chuyển_động được thực_hiện trên truyền_hình hoặc phim_ảnh Thế_giới ảo Thế_giới ảo là một môi_trường mô_phỏng cho_phép người dùng tương_tác với các nhân_vật hoạt_hình hoặc tương_tác với những người dùng khác thông_qua việc sử_dụng các nhân hoạt_hình được biết đến với tên gọi hình đại_diện Thế_giới ảo được tạo ra với ý_định cho_phép người dùng sinh_hoạt và tương_tác và thuật_ngữ này giờ_đây được sử_dụng đồng_nghĩa với những môi_trường ảo 3D có tương_tác nơi người dùng dưới dạng các hình đại_diện có_thể nhìn thấy nhau trên đồ_hoạ một_cách trực_quan hơn Các hình đại_diện này thường được miêu_tả lại đúng theo nguyên_mẫu hoặc các sản_phẩm đại_diện ở dạng hai chiều hoặc đồ_hoạ ba chiều mặc_dù ngày_nay cũng có một_số hình_thức khác ví_dụ như qua nghe nói hoặc chạm Một_số nhưng không phải tất_cả hỗ_trợ cho nhiều người dùng Xem thêm BULLET 3D Modeling_BULLET_Animation database BULLET Digital image BULLET Parallel rendering BULLET Ray tracing graphics BULLET Shader_BULLET_Virtual human BULLET Virtual_Physiological_Human_BULLET Maya 3ds Max Cinema4D E on Vue_Poser và Blender là các gói phần_mềm phổ_biến cho_phép thiết_kế mô_hình 3D và tạo các sản_phẩm sử_dụng CGI xem thêm danh_sách các phần_mềm 3D computer graphics software BULLET Photoshop là công_cụ chỉnh_sửa ảnh kỹ_thuật_số có phí chuẩn_mực trong ngành Liên_kết ngoài BULLET A Critical_History of Computer_Graphics and Animation một trang chuyên_đề của trường Đại_học Ohio_State_University chứa tất_cả các tài_liệu về chuyên_đề và nhiều tài_liệu bổ_sung khác phim các bài viết và liên_kết BULLET Pixar and Disney s Toy_Story_BULLET CG101 A Computer_Graphics_Industry_Reference ISBN 073570046X Unique and personal histories of early computer graphics production plus a comprehensive foundation of the industry for all reading levels BULLET F X Gods của Anne_Thompson_Wired tháng 2 2005 BULLET History_Gets_A_Computer Graphics_Make_Over_Tayfun King_Click_BBC_World News 2004 11 19 BULLET NIH Visible_Human_Gallery_BULLET Abstract_Images_Generator_Artificial intelligence art
Công_nghệ mô_phỏng hình_ảnh bằng máy_tính