فناوری جدید در خلق تصاویر 3 بعدی

بتازگی یک تیم تحقیقاتی متشکل از دانشمندان کامپیوتر با استفاده از تئوری یک ریاضیدان به فناوری جدیدی در زمینه خلق تصاویر سه‌بعدی دست یافته اند. دانشمندان در این فناوری از مثلث‌های ناهمسانگرد ـ مثلثی که طول اضلاع آن بسته به جهت آنها متفاوت است ـ استفاده کردند تا بتوانند گرافیک سه‌بعدی اشیا را در کمترین زمان با اندازه‌ای نزدیک به اندازه شیء واقعی ترسیم کنند.

کد خبر: ۶۲۷۹۲۸

از این‌گونه تصاویر در فیلم‌ها، بازی‌های ویدئویی و شبیه‌سازی کامپیوتری پدیده‌های مختلف مانند جریان آب و هوا، تغییر لباس افراد و چین و چروک روی لباس‌ها یا طراحی‌های مکانیکی و مهندسی استفاده می‌شود. محققان امیدوارند این فناوری در زمینه شبیه‌سازی اندام‌های بدن انسان به دقت بیشتری برسد تا در درمان بیماری‌هایی مانند سرطان موثر واقع شود.

طبق گفته‌های سرپرست این تیم تحقیقاتی، شبکه‌های ناهمسانگرد قادر هستند در برخی مشکلات خاص مانند دینامیک سیالات نتایج شبیه‌سازی شده بهتری فراهم کنند. این فناوری با تعبیه تئوری ریاضیدان معروف، جان فوربس نش (John Forbes Nash) ساخته شد. از نظر محققان به کارگیری ریاضیات در این فناوری به منظور حل مشکل دینامیک سیالات اقدامی اساسی است، زیرا کاربرد عملی این تئوری تاثیر بسزایی در این زمینه داشته است. در رشته گرافیک رایانه توسط مثلث شبکه‌ای می‌توان اشکال را در دنیای مجازی نشان داد. در روش‌های قدیمی دانشمندان بر این باور بودند که مثلث‌های ایزوتروپیک ـ مثلثی که بدون در نظر گرفتن جهت اضلاع طول آنها یکسان است ـ بهترین ترسیم از اشکال را در اختیار ما می‌گذارند و مجموع این مثلث‌های یکنواخت می‌تواند برآمدگی و لبه‌هایی که روی اشیای اصلی نیستند ترسیم کند. از آنجایی که در تصاویر ناهمسانگرد جهت مثلث‌ها متفاوت است به کاربر اجازه می‌دهد لبه‌های اشیا را با دقت بیشتری ترسیم کند. تیم تحقیقاتی متوجه این موضوع شدند که در ترسیم اشکال براساس ذرات آنها جایگزین کردن مثلث‌های ناهمسانگرد به جای مثلث‌های ایزوتروپیک باعث می‌شود ترسیم صاف‌تری از اشیا داشته باشند. در این فناوری، بسته به میزان انحنای اشیا تصاویر 125 برابر سریع‌تر از روش‌های معمول نشان داده می‌شوند. به عنوان مثال، با استفاده از این فناوری ترسیم یک تصویر دایره‌ای 155 ثانیه طول می‌کشد، اما ترسیم تصویری با کیفیت مشابه در روش‌های معمول 19500 ثانیه طول می‌کشد. در روشی که از مثلث‌های ناهمسانگرد استفاده می‌شود اشیا باید از کیفیت بالاتری برخوردار باشند و در ترسیم چین و چروک لباس در نمایش افراد چین و چروک‌ها باید قابل ملاحظه باشند.

گام بعدی این فناوری نمایش سه‌بعدی حجم و چگالی اشیاست. دانشمندان معتقدند اگر بتوانند با دقت بیشتری ارگانیسم بدن انسان را نمایش دهند می‌توانند حرکت سلول‌های اندام‌های بدن را نیز ترسیم کنند.