Kẽ hợp giao diện tương tác và phương pháp thiết kế chiếu sán đồ họa dụa trên mẫu sử dụng hàm mục tiêu và biến đổi wavelet

õa b i b¡o s³ tr¼nh b y v· c¡c h÷îng nghi¶n cùu li¶n quan. Möc 3 l  ph÷ìng ph¡p
tèi ÷u c¡c tham sè chi¸u s¡ng düa tr¶n m¨u sû döng h m möc ti¶u düa tr¶n bi¸n êi wavlet.
Möc 4 l  thi¸t k¸ giao di»n t÷ìng t¡c trong b i to¡n tèi ÷u c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho c¡c
¦u ra cuèi l  c¡c £nh 2 chi·u. V  cuèi còng l  k¸t luªn v  h÷îng ph¡t triºn.
2. CC H×ÎNG NGHI–N CÙU LI–N QUAN
Câ mët sè c¡ch ti¸p cªn câ thº coi l  câ mèi li¶n h» g¦n gôi vîi c¡ch ti¸p cªn düa tr¶n
m¨u. Schoeneman et al [2] xem x²t v§n · thi¸t k¸ chi¸u s¡ng nh÷ mët b i to¡n ng÷ñc ð â
ng÷íi dòng thi¸t lªp c¡c thuëc t½nh ¡nh s¡ng mong muèn xu§t hi»n ð c£nh ç håa 3D v  h»
thèng s³ tü ëng t¼m ra gi£i ph¡p vîi c¡c tham sè chi¸u s¡ng t¤o ra hi»u ùng ¡nh s¡ng g¦n
gièng nh§t vîi c¡c thuëc t½nh ¡nh s¡ng mong muèn. Vi»c v³ trüc ti¸p l¶n c¡c b· m°t cõa c¡c
èi t÷ñng ç håa 3D s³ l m thay êi c¡c h m chi¸u x¤ v  h m chi¸u x¤ n y s³ ÷ñc sû döng
nh÷ h m möc ti¶u cho qu¡ tr¼nh tèi ÷u hâa. Trong c¡ch ti¸p cªn n y, c¡c b· m°t 3D sau khi
v³ ÷ñc coi l  c¡c m¨u cho qu¡ tr¼nh tèi ÷u hâa c¡c tham sè chi¸u s¡ng. C¡c tham sè chi¸u
s¡ng ÷ñc tèi ÷u trong c¡ch ti¸p cªn n y ÷ñc l  c¡c c÷íng ë ¡nh s¡ng cõa c¡c ±n ð c¡c và
tr½ cè ành.
Kawai et. al. [3] tèi ÷u ho¡ ë ph¡t x¤ nguçn s¡ng, h÷îng cõa ±n, và tr½, º ¤t ÷ñc
c¡c hi»u ùng chi¸u s¡ng mong muèn cho c¡c c£nh 3 chi·u ÷ñc tr¼nh chi¸u b¬ng kß thuªt düa
tr¶n radiosity. Trong c¡ch ti¸p cªn n y, ng÷íi dòng ph£i x¡c ành c¡c ë s¡ng mong muèn v 
h» thèng s³ t½nh to¡n h m möc ti¶u düa tr¶n c¡c ë s¡ng n y. C¡c th nh ph¦n trong h m
möc ti¶u ÷ñc bê trñ bði c¡c nghi¶n cùu trong l¾nh vüc t¥m lþ tri gi¡c cõa Flynn [4, 5] ð â
c¡c ¡p ùng trong h nh vi nhªn thùc nh¼n cõa con ng÷íi v  c¡c §n t÷ñng chõ quan ¢ ÷ñc
66 H€ HƒI NAM
l÷ñng hâa. Tr¶n thüc t¸, £nh h÷ðng cõa c¡c thuëc t½nh ¡nh s¡ng do c¡c ±n t¤o ra èi vîi c¡c
nhªn thùc t¥m lþ thà gi¡c nh÷ ë rã r ng, ë rëng r¢i, ë tho£i m¡i, t½nh ri¶ng t÷ ÷ñc xem
x²t trong c¡c nghi¶n cùu t¥m lþ n y.
Marks et. al. [6] ¢ · xu§t mët c¡ch ti¸p cªn kh¡c ð â h» thèng t÷ìng t¡c vîi ng÷íi dòng
v  cho ph²p ng÷íi dòng chån c¡c c§u h¼nh chi¸u s¡ng tø c¡c ph¥n cöm thæng qua c¡c £nh 2D
ng÷íi dòng câ thº nh¼n th§y thæng qua mët giao di»n. Trong c¡ch ti¸p cªn n y, ¡nh x¤ giúa
c¡c v²c tì ¦u v o biºu di¹n c¡c tham sè chi¸u s¡ng nh÷ và tr½ cõa ±n, lo¤i ±n v  h÷îng cõa
±n. C¡c v²c tì ¦u ra biºu di¹n c¡c thuëc t½nh ¤i di»n cho ch§t l÷ñng chi¸u s¡ng ÷ñc t¤o
ra. Trong qu¡ tr¼nh tèi ÷u hâa, c¡c ±n ÷ñc di chuyºn giúa c¡c và tr½ ÷ñc ành ngh¾a tr÷îc.
T¤i méi và tr½, mët lo¤i ±n ÷ñc chån v  mët £nh 2D ÷ñc t¤o ra còng vîi mët v²c tì ¦u
ra. K¸t qu£ l  mët tªp c¡c v²c tì ¦u ra ÷ñc t¤o ra. Ð b÷îc ti¸p theo, tªp c¡c v²c tì ¦u
ra ÷ñc ph¥n cöm düa tr¶n kho£ng c¡ch giúa c¡c v²c tì v  c¡c cöm ÷ñc hiºn thà tîi ng÷íi
dòng d÷îi d¤ng c¡c £nh 2D t÷ìng ùng vîi c¡c v²c tì ¦u ra. Ð c¡ch ti¸p cªn n y, h» thèng
hi»n thà tîi ng÷íi dòng c¡c c§u h¼nh chi¸u s¡ng câ thº, tuy nhi¶n h» thèng khæng cho ph²p
ng÷íi dòng biºu ¤t c¡c hi»u ùng chi¸u s¡ng mong muèn.
Mët giao di»n t÷ìng t¡c düa tr¶n ho¤t ëng ph¡c håa º x¡c ành và tr½ nguçn s¡ng tø c¡c
tham sè ê bâng bi¸t tr÷îc ÷ñc ph¡t triºn bði Poulin v  çng sü [7]. Trong h» thèng Poulin
ph¡t triºn, ng÷íi thi¸t k¸ ç håa s³ dòng chuët º v³ ph¡c håa và tr½ ê bâng v  h» thèng s³
tü ëng x¡c ành nguçn s¡ng düa tr¶n vi»c tèi ÷u hâa mët h m möc ti¶u ÷ñc x¥y düng düa
tr¶n và tr½ kho£ng c¡ch giúa và c¡c iºm cõa c¡c n²t ph¡c håa v  và tr½ nguçn s¡ng. Vîi h»
thèng kiºu th¸ n y, ng÷íi dòng câ cì hëi thº hi»n möc ti¶u chi¸u s¡ng mët c¡ch tü nhi¶n.
Shacked et. al. [10] · xu§t h m möc ti¶u cho tü ëng hâa chi¸u s¡ng düa tr¶n c¡c °c
iºm t¥m sinh lþ v· c£m thö ¡nh s¡ng cõa ng÷íi v  ph÷ìng ph¡p n y ÷ñc mð rëng bði Ha
et al trong [11, 12].
3. H€M MÖC TI–U V€ THI˜T K˜ CHI˜U SNG ffiÇ HÅA
B i to¡n thi¸t k¸ chi¸u s¡ng trong ç håa m¡y t½nh ÷ñc xem nh÷ l  mët b i to n tèi ÷u.
Do â, vi»c x¥y düng h m möc ti¶u l  r§t quan trång èi vîi b i to¡n tü ëng hâa thi¸t k¸
chi¸u s¡ng trong ç håa m¡y t½nh. Trong ph¦n n y, h m möc ti¶u ÷ñc x¥y düng tr¶n cì sð
bi¸n êi wavelet. Mët h m £nh câ thº ÷ñc xem l  mët t½n hi»u vîi hai bi¸n khæng gian. Bi¸n
êi wavelet cõa mët h m £nh cho bi¸t thæng tin v· ph¥n bè n«ng l÷ñng trong h£m £nh tr¶n
c¡c d£i t¦n sè khæng gian kh¡c nhau t¤i c¡c khu vüc kh¡c nhau cõa h m £nh. Bi¸n êi wavelet
nh¬m biºu di¹n mët h m £nh b¬ng mët tªp c¡c h m cì sð. Méi h m cì sð ÷ñc ¡nh trång
sè b¬ng mët h» sè. Do â, ¡p döng còng mët tªp h m cì sð vîi c¡c h m £nh kh¡c nhau cho
c¡c tªp h» sè kh¡c nhau. H» sè cõa mët h m cì sð c ng lîn th¼ c¡c °c tr÷ng t¦n sè khæng
gian cõa h m c ng gièng vîi h m cì sð t¤i khu vüc x¡c ành cõa h m £nh. Do â, b¬ng vi»c
ph¥n t½ch tªp c¡c trång sè, ta câ thº bi¸t c¡c h m cì sð n o chi phèi mët h m £nh t¤i mët
khu vüc x¡c ành cõa h m £nh. Nâi c¡ch kh¡c, ta bi¸t phê n«ng l÷ñng cõa mët h m £nh düa
tr¶n tªp c¡c h m cì sð. Mët tªp c¡c h m cì sð c¦n ph£i ÷ñc thi¸t k¸ cho b i to¡n cö thº.
Thi¸t k¸ c¡c h m cì sð trong bi¸n êi wavelet phö thuëc v o ùng döng. Trong c¡ch ti¸p cªn
÷ñc · xu§t sau ¥y, c¡c h m cì sð câ ÷ñc b¬ng c¡ch bi¸n êi h m cì sð [8, 9] l  tªp c¡c
h m trüc giao vîi gi£ thi¸t l  b§t ký h m n o công câ thº ÷ñc mæ t£ b¬ng c¡ch k¸t hñp c¡c
h m trüc giao n y. Trong ph÷ìng ph¡p · xu§t, h m cì sð Haar ÷ñc mð rëng º t¤o ra mët
K˜T HÑP GIAO DI›N T×ÌNG TC V€ PH×ÌNG PHP THI˜T K˜ CHI˜U SNG ffiÇ HÅA... 67
h m mµ cho bi¸n êi wavelet sû döng trong x¥y düng h m möc ti¶u nh÷ sau
Bw = [φh(x, y) + φv(x, y)], (1)
Ð â φh(x, y) v  φv(x, y) l  c¡c h m mµ t÷ìng ùng theo chi·u ngang v  theo chi·u dåc cho
bi¸n êi wavelet ¡p döng vîi h m £nh ÷ñc ành ngh¾a trong c¡c cæng thùc (2) v  (3).
φh(x, y) =

1 n¸u 0 ≤ x < 1/2 v  0 ≤ y < 1
−1 n¸u 1/2 ≤ x < 1 v  0 ≤ y < 1
0 tr÷íng hñp kh¡c
(2)
φv(x, y) =

1 n¸u 0 ≤ y < 1/2 v  0 ≤ x < 1
−1 n¸u 1/2 ≤ y < 1 v  0 ≤ x < 1
0 tr÷íng hñp kh¡c
(3)
φa,bh (x, y) = φh(2
bhx− ah, 2bvy − av) (4)
φa,bv (x, y) = φv(2
bhx− ah, 2bvy − av) (5)
bh v  bv t÷ìng ùng l  c¡c h» sè bi¸n êi t¿ l» theo chi·u ngang v  dåc cho c¡c h m cì sð. ah
v  av t÷ìng ùng l  c¡c h» sè dàch chuyºn theo chi·u ngang v  dåc cho c¡c h m cì sð. Thüc
hi»n c¡c ph²p bi¸n êi tff l» v  dàch chuyºn (2) v  (3) câ ÷ñc c¡c h m cì sð ÷ñc biºu di¹n
trong c¡c cæng thùc (4) v  (5). Ph²p biºn êi t¿ l» thay êi t¦n sè cõa h m mµ º ¤t ÷ñc
c¡c h m cì sð ð c¡c t¦n sè kh¡c nhau. Ph²p dàch chuyºn thay êi và tr½ cõa h m mµ. K¸t hñp
cõa ph²p bi¸n êi t¿ l» v  ph²p dàch chuyºn s³ t¤o ra c¡c h m cì sð vîi c¡c t¦n sè kh¡c nhau
ð c¡c và tr½ kh¡c nhau. Chóng ta câ thº vi¸t l¤i (1) nh÷ sau
Ba,bw = φ
a,b
h (x, y) + φ
a,b
v (x, y)
Chóng ta câ thº ành ngh¾a Ea,bi l  h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa cõa bi¸n êi wavelet
cõa h m £nh I(x, y) t÷ìng ùng vîi h m cì sð thù i cõa Ba,bw , ð â
Ea,bi = E
a,b
ih + E
a,b
iv ,
Ea,bih v  E
a,b
iv l  c¡c h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa cõa bi¸n êi wavelet cõa h m £nh I(x, y)
t÷ìng ùng vîi c¡c th nh ph¦n ngang v  dåc cõa h m cì sð Ba,bw ð â
Ea,bih =
2× 2(bh+bv)
W ×H
W−1∑
x=0
H−1∑
y=0
I(x, y)φa,bh (
x
W
,
y
H
),
Ea,biv =
2× 2(bh+bv)
W ×H
W−1∑
x=0
H−1∑
y=0
I(x, y)φa,bv (
x
W
,
y
H
),
68 H€ HƒI NAM
Ð â, W, H t÷ìng ùng l  chi·u rëng v  chi·u cao cõa £nh.
Cuèi còng, ta câ mët tªp E c¡c h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa cho bi¸n êi wavelet cõa
h m £nh I(x, y)
E = {Ea,bi }, i = 0, 1, . . . , N − 1,
Ð â, N l  sè c¡c h m cì sð.
H¼nh 1. Giao di»n cõa ùng döng thi¸t k¸ chi¸u s¡ng
Nh÷ vªy, k¸t qu£ bi¸n êi wavelet cõa mët h m £nh ÷ñc °c tr÷ng bði mët tªp c¡c h»
sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa. H m möc ti¶u cho b i to¡n chi¸u s¡ng düa tr¶n m¨u ÷ñc x¥y
düng düa tr¶n kho£ng c¡ch Euclidean giúa tªp h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa cõa £nh m¨u
vîi tªp h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa cõa £nh câ ÷ñc tø tr¼nh chi¸u c£nh ç håa. Gi£ sû
ta câ mët tªp h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa cõa £nh m¨u l  T = ti, i = 0, 1, .., N − 1. H m
möc ti¶u ÷ñc ành ngh¾a nh÷ sau
F (θk, φk, I
s
k, I
d
k , Rk) =
1
N
√√√√N−1∑
i=0
(Ea,bi − ti)2,
F (θk, φk, I
s
k, I
d
k , Rk) l  h m möc ti¶u,
θk l  gâc ng©ng cõa ±n thù k,
φk l  gâc ph÷ìng và cõa ±n thù k,
Isk l  c÷íng ë s¡ng ph£n chi¸u cõa ±n thù k,
Idk l  c÷íng ë s¡ng khu¸ch t¡n cõa ±n thù k,
Rk l  kho£ng c¡ch tø gèc tåa ë ¸n ±n thù k ,
K˜T HÑP GIAO DI›N T×ÌNG TC V€ PH×ÌNG PHP THI˜T K˜ CHI˜U SNG ffiÇ HÅA... 69
H¼nh 2. L÷u ç c¡c b÷îc sû döng giao di»n t÷ìng t¡c º tèi ÷u c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho
c¡c èi t÷ñng cõa c£nh ç håa
N l  sè c¡c h m cì sð.
Mët c¥y tù ph¥n ¦y õ ÷ñc sû döng º l÷u c¡c h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa câ ÷ñc
70 H€ HƒI NAM
sau bi¸n êi wavelet cõa mët h m £nh. C¡c nót t¤i méi mùc cõa c¥y tù ph¥n ð mët mùc n o
â l÷u c¡c h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa t¤i mët t¦n sè khæng gian x¡c ành ð c¡c khu vüc
£nh kh¡c nhau. Sè c¡c h m cì sð câ thº ÷ñc x¡c ành b¬ng t¦n sè khæng gian cao nh§t sû
döng trong bi¸n êi wavelet.
Khi c i °t, méi nót cõa c¥y tù ph¥n ÷ñc ành ngh¾a sû döng c§u tróc sau:
struct WLNode{
Real fenergyFreq;
Window wind;
WLNode *child[10];
};
Ð â fenergyFreq l  h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa cõa bi¸n êi wavelet cõa h m £nh t÷ìng
ùng vîi mët h m cì sð, v  wind l  khu vüc biºu di¹n cõa h m cì sð. Thuªt to¡n x¥y düng c¥y
tù ph¥n ÷ñc c i °t theo ph÷ìng ph¡p » qui nh÷ mæ t£ trong ch÷ìng tr¼nh gi£ m¢ (h¼nh
3). Cho mët £nh ¦u v o, thuªt to¡n s³ x¥y düng mët c¥y tù ph¥n ¦y õ l÷u thæng tin v·
h» sè phê n«ng l÷ñng chu©n hâa.
H¼nh 3. Ch÷ìng tr¼nh gi£ m¢ x¥y düng c¥y tù ph¥n
4. THI˜T K˜ T×ÌNG TC
Thi¸t k¸ chi¸u s¡ng t÷ìng t¡c g°p nhi·u khâ kh«n ngay c£ khi chóng ta bi¸t möc ti¶u
chi¸u s¡ng mong muèn cõa méi èi t÷ñng trong c£nh ç håa 3D. Sü thay êi cõa c¡c tham sè
chi¸u s¡ng s³ £nh h÷ðng ¸n hi»u ùng ¡nh s¡ng cõa c¡c èi t÷ñng trong c£nh 3D. Trong thüc
K˜T HÑP GIAO DI›N T×ÌNG TC V€ PH×ÌNG PHP THI˜T K˜ CHI˜U SNG ffiÇ HÅA... 71
t¸, câ nhi·u ùng döng m  k¸t qu£ ¦u ra cõa ho¤t ëng thi¸t k¸ ç håa l  c¡c £nh 2D câ ÷ñc
tø vi»c tr¼nh di¹n c¡c mæ h¼nh ç håa 3D s®n câ. Trong tr÷íng hñp n y, mët gi£i ph¡p hay
÷ñc sû döng l  sinh ra c¡c £nh 2D tø c¡c c£nh ç håa 3D cho tøng èi t÷ñng rçi sû döng
c¡c kß thuªt xû lþ £nh hai chi·u º gh²p c¡c £nh nguçn 2D l¤i vîi nhau º t¤o th nh £nh
cuèi còng mong muèn. Lþ do c¡c ç håa vi¶n khæng thi¸t k¸ chi¸u s¡ng cho c¡c mæ h¼nh 3D
mët c¡ch çng thíi l  trong mët sè tr÷íng hñp y¶u c¦u c¦n câ c¡c èi t÷ñng 3 chi·u câ c¡c
hi»u ùng chi¸u s¡ng kh¡c bi»t nhau. Khi sû döng c¡c kß thuªt xû lþ £nh 2D nh÷ vøa · cªp,
câ r§t nhi·u nh÷ñc iºm nh÷ v§n · che l§p cõa c¡c èi t÷ñng trong c£nh ç håa 3D câ h¼nh
d¤ng phùc t¤p r§t khâ ÷ñc xû lþ.
Trong thüc t¸, vi»c t¤o c¡c hi»u ùng chi¸u s¡ng b¬ng c¡ch bi¶n tªp £nh 2D hay bi¸n êi
c¡c tham sè chi¸u s¡ng thõ cæng l  mët qu¡ tr¼nh khæng trüc quan v  tèn nhi·u thíi gian
thªm ch½ èi vîi ç håa vi¶n câ kinh nghi»m. ffiº gi£i quy¸t v§n · n y, mët ph÷ìng ph¡p
thi¸t k¸ tham sè chi¸u s¡ng tü ëng vîi giao di»n t÷ìng t¡c ÷ñc · xu§t, ð â qu¡ tr¼nh thi¸t
k¸ chi¸u s¡ng l  sü k¸t hñp cõa ph÷ìng ph¡p tèi ÷u mët h m möc ti¶u (÷ñc tr¼nh b y ð Möc
3) k¸t hñp vîi giao di»n t÷ìng t¡c cho ph²p ng÷íi dòng thi¸t k¸ c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho
tøng èi t÷ñng cõa mët c£nh ç håa 3 chi·u. Trong c¡ch ti¸p cªn n y, c¡c tham sè chi¸u s¡ng
÷ñc tèi ÷u cho tøng èi t÷ñng rçi c¡c k¸t qu£ ÷ñc k¸t hñp l¤i vîi sü hé trñ cõa thæng tin v·
ë s¥u cõa c£nh nh¬m gi£i quy¸t v§n · che khu§t cõa c¡c èi t÷ñng.
C i °t v  sû döng giao di»n t÷ìng t¡c
Vîi c¡ch ti¸p cªn n¶u tr¶n, ç håa vi¶n câ thº thi¸t k¸ chi¸u s¡ng cho tøng èi t÷ñng trong
mët c£nh 3 chi·u mët c¡ch ëc lªp. C¡ch ti¸p cªn · xu§t ÷ñc c i °t nh÷ mët chùc n«ng
trong cæng cö LightOP, l  cæng cö thi¸t k¸ chi¸u s¡ng cho c¡c c£nh ç håa 3D ÷ñc ph¡t
triºn bði t¡c gi£. H¼nh 1 tr¼nh b y giao di»n t÷ìng t¡c cõa ùng döng thi¸t k¸ chi¸u s¡ng ð â
c¡c èi t÷ñng ð trong mët c£nh ç håa 3 chi·u câ thº bà l m ©n i sao cho ch¿ cán l¤i mët
èi t÷ñng. Sau â, qu¡ tr¼nh tèi ÷u hâa chi¸u s¡ng vîi h m möc ti¶u ÷ñc tr¼nh b y ð Möc 3
÷ñc ¡p döng º t¼m ra c¡c tham sè chi¸u s¡ng phò hñp cho èi t÷ñng ang ÷ñc biºu di¹n.
Méi l¦n t¼m ra c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho mët èi t÷ñng cõa c£nh ç håa, c¡c thæng sè cõa
c£nh nh÷ bë »m c¡c iºm £nh ÷ñc gh²p l¤i vîi c¡c èi t÷ñng tr÷îc â ð â câ sû döng bë
»m l÷u thæng tin v· ë s¥u cõa c£nh º xû lþ v§n · che khu§t. ƒnh cuèi còng ÷ñc hiºn
thà trong mët cûa sê ri¶ng bi»t. H¼nh 2 l  l÷u ç c¡c b÷îc cõa qu¡ tr¼nh sû döng giao di»n
t÷ìng t¡c º tèi ÷u hâa c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho c¡c èi t÷ñng mët c¡ch ëc lªp. ffi¦u ti¶n,
c¡c èi t÷ñng cõa c£nh ç håa ÷ñc n¤p tø c¡c t»p tin v  ç håa vi¶n s³ s­p x¸p c¡c và tr½
cõa c¡c èi t÷ñng trong c£nh. Ti¸p theo ç håa vi¶n s³ dòng mët menu ngú c£nh º ©n i
c¡c èi t÷ñng khæng ÷ñc tèi ÷u trong b÷îc l°p hi»n h nh. C¡c èi t÷ñng ð â c¡c tham sè
chi¸u s¡ng s³ ÷ñc tèi ÷u t¤i b÷îc l°p hi»n h nh s³ khæng bà ©n i. T¤i thíi iºm n y, c¡c ç
håa vi¶n câ thº ¡p döng c¡c thao t¡c kh¡c nhau tr¶n c¡c èi t÷ñng nh÷ xoay, c¥n ch¿nh v 
ành và l¤i c¡c èi t÷ñng. Khi ç håa vi¶n thäa m¢n vîi c¡c thi¸t lªp cho c¡c èi t÷ñng, b÷îc
k¸ ti¸p s³ l  vi»c k½ch håat thõ töc tèi ÷u c¡c tham sè chi¸u s¡ng tü ëng nh÷ ¢ tr¼nh b y
ð Möc 3. Khi qu¡ tr¼nh tèi ÷u hâa ho n t§t, bë »m iºm £nh cõa c¡c èi t÷ñng trong b÷îc
l°p hi»n t¤i ÷ñc k¸t hñp vîi bë »m iºm £nh cuèi v  k¸t qu£ ÷ñc hi»n thà tr¶n mët cûa
sê ri¶ng bi»t. ffiç håa vi¶n sau â s³ l m hiºn thà t§t c£ c¡c èi t÷ñng cõa c£nh ç håa thæng
qua mët menu ngú c£nh. N¸u nh÷ ç håa vi¶n thäa m¢n vîi hi»u ùng chi¸u s¡ng ¤t ÷ñc,
qu¡ tr¼nh thi¸t k¸ chi¸u s¡ng s³ k¸t thóc. N¸u khæng, ç håa vi¶n s³ b­t ¦u tèi ÷u c¡c tham
sè chi¸u s¡ng cho èi t÷ñng ho°c mët nhâm c¡c èi t÷ñng mîi.
72 H€ HƒI NAM
H¼nh 4 minh håa k¸t qu£ tü ëng tèi ÷u tham sè chi¸u s¡ng düa tr¶n m¨u vîi h m möc
ti¶u düa tr¶n wavelet. H¼nh 6 minh håa mët v½ dö ð â c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho méi m°t
cõa mët h¼nh bùc t÷ñng hai ¦u ÷ñc tèi ÷u ri¶ng r³ sau â ÷ñc k¸t hñp l¤i cho k¸t qu£ l 
hai nûa khuæn m°t ÷ñc chi¸u kh¡c kh¡c bi»t. Trong qu¡ tr¼nh n y, giao di»n t÷ìng t¡c cung
c§p mët menu ngú c£nh vîi c¡c chùc n«ng nh÷ sau:
• Hide This Object : Chùc n«ng n y s³ ©n èi t÷ñng ang ÷ñc chån c«n cù v o và tr½ hi»n
h nh cõa con trä chuët.
• Hide All Objects : Chùc n«ng n y s³ ©n t§t c£ c¡c èi t÷ñng cõa c£nh ç håa, chùc n«ng
n y ÷ñc sû döng khi ç håa vi¶n chu©n bà tèi ÷u c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho c¡c èi t÷ñng
mîi ÷ñc n¤p tø t»p tin mæ h¼nh.
• Show All Objects : Chùc n«ng n y s³ hiºn thà t§t c£ c¡c èi t÷ñng cõa c£nh ç håa. Chùc
n«ng n y húu döng khi muèn xem bè cöc têng thº cõa c£nh.
• Merge With Final Image: Chùc n«ng n y s³ k¸t hñp bë »m iºm £nh hi»n thíi vîi bë
»m iºm £nh cuèi v  hiºn thà k¸t qu£ tr¶n mët cûa sê ëc lªp.
H¼nh 5 tr¼nh b y k¸t qu£ cõa vi»c k¸t hñp giao di»n t÷ìng t¡c vîi ph÷ìng ph¡p tèi ÷u hâa
c¡c tham sè chi¸u s¡ng düa tr¶n m¨u cho mët c£nh ç håa.
5. K˜T LUŁN
B i b¡o n y ¢ · xu§t mët c¡ch ti¸p cªn trong thi¸t k¸ c¡c tham sè chi¸u s¡ng. C¡ch
ti¸p cªn n y düa tr¶n sü k¸t hñp ph÷ìng ph¡p thi¸t k¸ chi¸u s¡ng düa tr¶n m¨u vîi h m möc
ti¶u ÷ñc x¥y düng düa tr¶n bi¸n êi wavelet v  sû döng mët giao di»n t÷ìng t¡c º thi¸t k¸
c¡c £nh 2D tø c¡c mæ h¼nh ç håa 3D.
C¡c thæng tin v· ë s¥u cõa c¡c c£nh ç håa 3D ÷ñc khai th¡c º k¸t hñp c¡c £nh k¸t
qu£. C¡c èi t÷ñng kh¡c nhau cõa c£nh ç håa ÷ñc tèi ÷u mët c¡ch ëc lªp º câ ÷ñc c¡c
hi»u ùng chi¸u s¡ng mong muèn. ×u iºm so vîi vi»c tèi ÷u tham sè chi¸u s¡ng cho to n c£nh
vîi t§t c£ c¡c èi t÷ñng ð â c¡c èi t÷ñng l¥n cªn nhau trong c£nh 3 chi·u s³ câ c¡c hi»u
ùng ¡nh s¡ng g¦n gièng nhau v  r§t khâ câ thº thi¸t lªp ÷ñc c¡c hi»u ùng chi¸u s¡ng kh¡c
bi»t cho c¡c èi t÷ñng l¥n cªn.
Ph÷ìng ph¡p · xu§t ¢ ÷ñc c i °t nh÷ mët chùc n«ng trong mët h» thèng tèi ÷u c¡c
tham sè chi¸u s¡ng LightOP ÷ñc ph¡t triºn bði t¡c gi£ v  nhâm nghi¶n cùu v· t÷ìng t¡c
sè t¤i tr÷íng ffi¤i håc têng hñp Newcastle, Anh. ×u iºm cõa c¡ch ti¸p n y so vîi c¡c c¡ch
ti¸p cªn kh¡c trong [2, 3, 6, 7] l  ng÷íi dòng khæng c¦n ph£i can thi»p trüc ti¸p l¶n c£nh ç
håa º biºu ¤t c¡c hi»u ùng chi¸u s¡ng mong muèn ð â vi»c biºu ¤t hi»u ùng chi¸u s¡ng
th÷íng ái häi ng÷íi dòng câ hiºu bi¸t s¥u v· chi¸u s¡ng ç håa. Vîi c¡ch ti¸p cªn n y, ng÷íi
dòng khæng c¦n ph£i câ ki¸n thùc s¥u v· thi¸t k¸ chi¸u s¡ng ç håa do hå câ thº sû döng c¡c
bùc £nh câ s®n º biºu ¤t hi»u ùng chi¸u s¡ng mong muèn. Mët ÷u iºm kh¡c cõa ph÷ìng
ph¡p thi¸t k¸ t÷ìng t¡c ¢ · xu§t l  ng÷íi dòng câ thº tèi ÷u tham sè chi¸u s¡ng cho tøng
èi t÷ñng trong c£nh ç håa sau â k¸t hñp vîi nhau º câ ÷ñc hi»u ùng chi¸u s¡ng têng
thº. Vi»c sû döng h m möc ti¶u düa tr¶n bi¸n êi wavelet công cho ph²p t¤o ÷ñc c¡c ph¥n
bè khæng gian cõa hi»u ùng chi¸u s¡ng gièng vîi hi»u ùng cõa £nh möc ti¶u.
K˜T HÑP GIAO DI›N T×ÌNG TC V€ PH×ÌNG PHP THI˜T K˜ CHI˜U SNG ffiÇ HÅA... 73
H¼nh 4. Tèi ÷u hâa chi¸u s¡ng düa tr¶n m¨u vîi h m möc ti¶u düa tr¶n wavelet: ƒnh ð cët
b¶n tr¡i l  c¡c £nh m¨u, cët b¶n ph£i l  c£nh ç håa vîi c¡c tham sè chi¸u s¡ng ÷ñc tèi
÷u theo m¨u.
H¼nh 5. K¸t qu£ cõa qu¡ tr¼nh thi¸t k¸ chi¸u s¡ng sû döng giao di»n t÷ìng t¡c cho mët c£nh
ç håa.
74 H€ HƒI NAM
(a) ‰n ¦u t÷ñng b¶n ph£i vîi menu ngú
c£nh
(b) Chån m¨u £nh ÷ñc sû döng nh÷
möc ti¶u cho qu¡ tr¼nh tèi ÷u
(c) C¡c tham sè chi¸u s¡ng ÷ñc tèi ÷u
cho ¦u t÷ñng b¶n tr¡i
(d) Bë »m iºm £nh cõa ¦u b¶n tr¡i
÷ñc k¸t hñp vîi bë »m cuèi
(e) ‰n ¦u b¶n tr¡i vîi menu ngú c£nh
(f) Chån m¨u £nh ÷ñc sû döng nh÷
möc ti¶u cho qu¡ tr¼nh tèi ÷u hâa düa
tr¶n m¨u
(g) C¡c tham sè chi¸u s¡ng ÷ñc tèi ÷u
cho ¦u t÷ñng b¶n ph£i
(h) K¸t qu£ cuèi còng cõa qu¡ tr¼nh tèi
÷u c¡c tham sè chi¸u s¡ng ri¶ng bi»t cho
2 ¦u
H¼nh 6. Qu¡ tr¼nh thi¸t k¶ c¡c tham sè chi¸u s¡ng cho hai ¦u sû döng giao di»n t÷ìng t¡c.
K˜T HÑP GIAO DI›N T×ÌNG TC V€ PH×ÌNG PHP THI˜T K˜ CHI˜U SNG ffiÇ HÅA... 75
T€I LI›U THAM KHƒO
[1] J. Kahrs, S. Calahan, D. Carson and S. Poster, Pixel cinematography: A lighting approach for
computer graphics, Course Notes of the 23rd Annual Conference on Computer Graphics
and Interactive Techniques (SIGGRAPH), 1996.
[2] C. Schoeneman, J. Dorsey, B. Smits, J. Arvo and D. Greenburrg, Painting with light, Proceedings
of SIGGRAPH, 1993.
[3] Kawai, K. John, J. S. Painter and M. F. Cohen, RadioptimizationGoal Based Rendering, Pro-
ceedings of SIGGRAPH, 1993.
[4] J. E. Flynn, C. Hendrick, T. J. Spencer and O. Martyniuk, A guide to methodology procedures
for measuring subjective impressions in lighting, Journal of the Illuminating Engineering
Society 8 (1979) 95110.
[5] J. E. Flynn, A study of subjective responses to low energy and non-uniform lighting systems,
Journal of Lighting Design and Application 7 (1977) 167179.
[6] J. Marks, B. Andalman, P. A. Beardsley, W. Freeman, S. Gibson, J. Hodgins, T. Kang, B. Mirtich,
H. Pfister, W. Ruml, K. Ryall, J. Seims and S. Shieber, Design galleries: a general approach to
setting parameters for computer graphics and animation, Proceedings of SIGGRAPH, 1997.
[7] P. Poulin, K. Ratib, and M. Jacques, Sketching shadows and highlights to position lights, Pro-
ceedings of the Conference on Computer Graphics International (CGI), 1997.
[8] A. Z. Haar, Theorie der orthogonalen Funktionensysteme, Journal of Math 69 (1910) 331371.
[9] R. E. Crandall, Topics in advanced scientific computation, Springer-Verlag, USA, 1996.
[10] R. Shacked and D. Lischinski, Automatic Lighting Design using a perceptual quality metric,
Proceedings of Eurographics, 2001.
[11] H. H. Nam and P. Olivier, Perception-based lighting design, Proceedings of Theory and Prac-
tice of Computer Graphics, Middlesbrough, UK, 2006.
[12] H. H. Nam and P. Olivier, Explorations in Declarative Lighting Design, Proceedings of 6th
International Symposium on Smart Graphics, Vancouver, Canada, 2006.
Nhªn b i ng y 18 - 1 - 2012
Nhªn l¤i sau sûa ng y 3 - 4 - 2012