Công nghệ mô phỏng hình ảnh bằng máy tính (tiếng Anh: computer-generated imagery) (viết tắt là CGI) (đọc là /siːʤiːˈʌɪ/[1]) 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 ứng dụng đồ hoạ máy tính được sử dụng để tạo ra những hình ảnh mô phỏng trên máy tính cho phim, v.v… Sự sẵn có và thông dụng của những ứng dụng ứng dụng CGI và vận tốc máy tính ngày càng cao được cho phép cá thể những nghệ sĩ và những công ty nhỏ sản xuất những phim có tính chuyên nghiệp cao, game show điện tử và những loại sản phẩm nghệ thuật và thẩm mỹ từ chính những máy tính trong mái ấm gia đình của họ. Điều này đã mang lại một nền văn hoá thứ cấp là Internet với những người nổi tiếng trên toàn thế giới, những câu nói và những thuật ngữ kỹ thuật của riêng nó .

Hình ảnh tĩnh và tranh phong cảnh[sửa|sửa mã nguồn]

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.[2] 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.[2] 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.[2] 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.[3]

Một số lượng lớn những kỹ thuật riêng không liên quan gì đến nhau đã được điều tra và nghiên cứu và tăng trưởng để tạo ra những hiệu ứng mô phỏng máy tính có độ tập trung chuyên sâu cao, ví dụ như việc sử dụng những hình mẫu riêng không liên quan gì đến nhau, đại diện thay mặt cho sự bào mòn hoá học của đá để tượng trưng cho sự xói mòn và tạo ra một ” vẻ hình thức bề ngoài cũ kĩ ” cho một bề mặt đá cho trước. [ 4 ]

Các khung cảnh kiến trúc[sửa|sửa mã nguồn]

Một bức ảnh mô phỏng bằng máy tính biểu lộ một ngôi nhà, được tạo bằng ứng dụng BlenderCác kiến trúc sư văn minh sử dụng những dịch vụ của những hãng đồ hoạ máy tính nhằm mục đích tạo ra những mẫu vẽ ba chiều cho cả người mua và thợ xây. Các mẫu vẽ mô phỏng bằng máy tính hoàn toàn có thể sẽ đúng chuẩn hơn những bản vẽ truyền thống cuội nguồn. Hoạt hình kiến trúc ( vốn cung ứng những đoạn phim hoạt hình về những toà nhà, thay cho những ảnh tương tác ) cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để quan sát những mối quan hệ hoàn toàn có thể xảy ra của một toà nhà với môi trường tự nhiên và những khu công trình xung quanh. Việc thiết kế những khoảng trống kiến trúc mà không dùng giấy và bút chì hiện đã được gật đầu thoáng rộng với nhiều hệ thống thiết kế kiến trúc có sự tương hỗ của máy tính. [ 5 ]Các công cụ tạo mẫu kiến trúc được cho phép những kiến trúc sư hoạt hoạ trực quan một khoảng trống đơn cử và hoàn toàn có thể ” đi trong ” khoảng trống ấy với độ tương tác cao, từ đó mang lại ” những thiên nhiên và môi trường tương tác ” cả ở Lever đô thị và những toà nhà riêng lẻ. [ 6 ] Các ứng dụng đơn cử trong kiến trúc không chỉ gồm có đặc thù kỹ thuật của những cấu trúc toà nhà như tường và hành lang cửa số, mà còn có những hiệu ứng ánh sáng và thấy được ánh nắng mặt trời tác động ảnh hưởng thế nào tới một phong cách thiết kế đơn cử vào những thời gian khác nhau trong ngày. [ 7 ]Các công cụ tạo mẫu kiến trúc thời nay ngày càng dựa trên Internet nhiều hơn. Tuy nhiên, chất lượng của những mạng lưới hệ thống dựa trên Internet vẫn còn thua kém so với những mạng lưới hệ thống tạo mẫu nội bộ phức tạp. [ 8 ]Trong một số ít ứng dụng, những hình ảnh xây đắp bằng máy tính được dùng để tái tạo lại hình ảnh trong quá khứ của một khu 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, được cho phép người xem được ” thấy và cảm nhận ” tu viện đó trông như thế nào vào thời xưa. [ 9 ]

Các mẫu vẽ cấu trúc[sửa|sửa mã nguồn]

Một hình ảnh X-quang chụp sọ não của một bệnh nhân đã chỉnh sửa bằng máy tínhCác mẫu vẽ mô phỏng bằng máy tính sử dụng trong phim hoạt hình phác thảo thường không phải khi nào đúng chuẩn về cấu trúc. Tuy nhiên, những tổ chức triển khai như Viện điện toán khoa học và hình ảnh ( Scientific Computing and Imaging Institute ) đã tăng trưởng những mẫu dựa trên máy tính có độ đúng mực về mặt cấu trúc cao. Các mẫu vẽ cấu trúc mô phỏng bằng máy tính hoàn toàn có thể sử dụng cả cho mục tiêu giảng dạy và thực thi. Đến thời gian này, những hình ảnh y học do một nhóm họa sỹ sản xuất liên tục được những sinh viên ngành Y sử dụng, như những bức ảnh của Frank Netter, như những bức ảnh về tim. Tuy nhiên, khá nhiều những mẫu vẽ cấu trúc 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 những ứng dụng y học văn minh, những quy mô riêng không liên quan gì đến nhau của bệnh nhân được kiến thiết xây dựng trong ” những cuộc phẫu thuật có sự tương hỗ của máy tính “. Ví dụ, trong những cuộc phẫu thuật thay thế sửa chữa hàng loạt đầu gối, việc thiết kế xây dựng một quy mô chi tiết cụ thể của một bệnh nhân riêng không liên quan gì đến nhau sẽ giúp lên kế hoạch cho cuộc phẫu thuật đúng mực và cẩn trọng hơn. [ 10 ] Những quy mô ba chiều này thường được trích xuất từ một vài tấm ảnh quét cộng hưởng từ về cấu trúc những bộ phận tương ứng của chính bệnh nhân đó. Những quy mô này cũng hoàn toàn có thể sử dụng cho một ca cấy ghép van động mạch chủ, một trong những quy trình chữa bệnh tim. Do hình dạng, đường kính và vị trí của cửa độngmạch / tĩnh mạch vành hoàn toàn có thể có những biến hóa rất lớn giữa những bệnh nhân, việctrích xuất ( từ những bản quét CT ) của một mẫu vẽ mô phỏng gần đúng hình giải phẫu của van tim sẽ rất có tính năng trong việc lên giải pháp điều trị. [ 11 ]

Mô phỏng hình ảnh của vải và da[sửa|sửa mã nguồn]

Da lông ướt được mô phỏng bằng máy tínhCác mẫu vẽ của những loại vải thường thì được chia làm ba nhóm : cấu trúc hình học máy móc ở những đường chỉ cắt nhau, thứ hai là cấu trúc cơ học của những tấm vải xếp liên tục có tính đàn hồi và thứ ba là những tính năng hình học vĩ mô của vải. [ 12 ] Đến thời gian lúc bấy giờ, tạo vải và quần áo cho một nhân vật kỹ thuật số hoàn toàn có thể gấp nếp một cách tự nhiên vẫn còn là thử thách với nhiều họa sỹ phim hoạt hình. [ 13 ]Cùng với việc sử dụng kỹ thuật này trong phim ảnh, quảng cáo và những mô hình khác của tiếp thị quảng cáo / tọa lạc đại chúng, những hình ảnh vải và quần áo được tái tạo bằng máy tính hiện được rất nhiều hãng phong cách thiết kế thời trang số 1 sử dụng tiếp tục. [ 14 ]Thử thách trong việc tái tạo hình ảnh da người gồm có ba Lever ” trong thực tiễn ” khác nhau : hình ảnh thực tiễn trong việc tái tạo da thật ở dạng tĩnh ; đặc thù sinh lý thực tiễn trong việc tái tạo những hoạt động của nó và công suất thực tiễn trong việc tái tạo những phản ứng của da người trước những ảnh hưởng tác động từ bên ngoài. [ 15 ]

Sự mô phỏng và trực quan hoá có tính tương tác[sửa|sửa mã nguồn]

Sự trực quan hoá có tính tương tác là một thuật ngữ chung vận dụng cho sự tái tạo tài liệu có năng lực biến hóa và được cho phép người dùng xem tài liệu đó dưới góc nhìn khác nhau. Các nghành nghề dịch vụ ứng dụng kĩ thuật này rất rộng, từ việc mô phỏng dòng chảy của những chất lỏng đang hoạt động đến những ứng dụng phong cách thiết kế có sự tương hỗ của máy tính riêng không liên quan gì đến nhau. [ 16 ] Dữ liệu tạo ra được hoàn toàn có thể tương tự với những hình ảnh thực tiễn riêng không liên quan gì đến nhau nào đó mà chúng biến hóa khi có người dùng tương tác với mạng lưới hệ thống, ví dụ như những loại mô phỏng như mạng lưới hệ thống mô phỏng bay sử dụng thêm những kĩ thuật của công nghệ CGI nhằm mục đích tượng trưng cho quốc tế bên ngoài. [ 17 ]Ở mức độ trừu tượng, quy trình trực quan hoá có tính tương tác gồm có một ‘ đường ống tài liệu ‘ ở đó tài liệu thô được quản trị và giải quyết và xử lý qua thành một định dạng thích hợp cho việc trình diễn chúng. Đây thường được gọi là ” tài liệu trực quan “. Các tài liệu trực quan này sau đó được sắp xếp thành một ” hình màn biểu diễn trực quan ” hoàn toàn có thể được đưa vào mạng lưới hệ thống mô phỏng. Đây thường được gọi là ” hình trình diễn hoàn toàn có thể mô phỏng được “. Bản màn biểu diễn này sau đó được giải quyết và xử lý thành một hình ảnh hoàn toàn có thể trình chiếu cho con người xem được. [ 17 ] Khi người dùng tương tác với mạng lưới hệ thống, ví dụ như dùng những cần tinh chỉnh và điều khiển để biến hóa vị trí của họ trong quốc tế ảo, tài liệu thô được chuyển qua ống để tạo một ảnh mới đã màn biểu diễn, do đó làm cho hiệu suất giải quyết và xử lý của máy tính trong thời hạn thực trở thành chìa khoá quan trọng trong những ứng dụng dạng này. [ 17 ] [ 18 ]

Hoạt hình máy tính[sửa|sửa mã nguồn]

Phim mô phỏng bằng máy tính tạo bởi ứng dụng Machinima

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 họa 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 hoạt động, một hình ảnh được hiển thị trên màn hình hiển thị máy tính và được liên tục thay thế sửa chữa bởi một hình ảnh mới giống với những ảnh trước, nhưng có biến hóa rất nhỏ về quy trình thời hạn ( thường ở vận tốc 24 đến 30 khung hình / giây ). Kỹ thuật này giống với việc tạo ảo giác hoạt động được thực thi trên truyền hình hoặc phim ảnh .

Thế giới ảo[sửa|sửa mã nguồn]

Những quả bóng sắt kẽm kim loạiThế giới ảo là một thiên nhiên và môi trường mô phỏng cho phép người dùng tương tác với những nhân vật hoạt hình, hoặc tương tác với những người dùng khác trải qua việc sử dụng những nhân phim hoạt hình được biết đến với tên gọi hình đại diện thay mặt. [ 19 ] Thế giới ảo được tạo ra với dự tính được cho phép người dùng hoạt động và sinh hoạt và tương tác, và thuật ngữ này giờ đây được sử dụng đồng nghĩa tương quan với những môi trường tự nhiên ảo 3D có tương tác, nơi người dùng, dưới dạng những hình đại diện thay mặt, hoàn toàn có thể nhìn thấy nhau trên đồ hoạ một cách trực quan hơn. [ 20 ] Các hình đại diện thay mặt này thường được miêu tả lại đúng theo nguyên mẫu, hoặc những loại sản phẩm đại diện thay mặt ở dạng hai chiều hoặc đồ hoạ ba chiều, mặc dầu thời nay cũng có một số ít hình thức khác [ 21 ] ( ví dụ như qua nghe / nói [ 22 ] hoặc chạm ). Một số, nhưng không phải tổng thể, tương hỗ cho nhiều người dùng .

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Source: https://globalizethis.org/
Category: Hỏi Đáp