انقلابی دیگردرجهان 3 بعدی
محققان دانشگاه كالیفرنیای جنوبی موفق به كشف روشی برای فشرده سازی فایلهای 3 بعدی بزرگ و پركاربردی شدند كه در ساخت بازیهای رایانه ای و نشانه های گرافیكی 3 بعدی استفاده می شود.
این خبر كوتاه كه از طریق پایگاه ScienceDaily منتشر شده است می تواند نشانگر آغاز دوره ای باشد كه توانایی های رایانه ها را در طراحی و ساخت انیمیشن ها و نشانهای گرافیكی 3 بعدی به طور قابل توجهی افزایش خواهد داد.
ماتیو دسبورن (Mathieu Desbrun) دانشیار بخش رایانه دانشگاه كالیفرنیا در این باره می گوید: اگرچه امروزه فشرده سازی فایلهای صوتی ، تصاویر و ویدیو ها نسبت به گذشته بسیار آسانتر شده است ، اما كماكان این روشها از الگوریتم های پیچیده و بغرنجی استفاده می كنند؛ اما همین الگوریتم ها در مقابل روشهایی كه برای فشرده سازی تصاویر 3 بعدی مورد استفاده قرار می گیرند بی نهایت ساده هستند و الگوریتم هایی كه برای فشرده سازی این فایلها باید مورد استفاده قرار گیرند باعث درگیری ذهنی جمع زیادی از دانشمندان شده است.
البته در كنفرانس تابستانی SIGGRAPH-2004 كه در لس آنجلس برگزار شد روش جالبی از سوی دسبورن ارائه شد كه می تواند مشكل فشرده سازی اشیای 3 بعدی را تا حد قابل توجهی كاهش دهد.
این روشها و متدها علاوه بر آن كه می تواند باعث فشرده سازی فایلها و نشان های 3 بعدی موجود شود، كاربرد گسترده ای نیز در اسكنرهای 3 بعدی خواهد داشت.
این اسكنرها وظیفه تهیه طرح هایی از اشیای 3 بعدی را به عهده دارند و باید بتوانند نتیجه نهایی را با كمترین ظرفیت ممكن در اختیار كاربرانی قرار دهند كه مرحله بعدی عملیاتی آنها وابسته به نتایجی است كه این اسكنرها برای آنها آماده می كنند.
روش ارائه شده توسط دسبورن از بهینه ساختن یك الگوی قدیمی الهام گرفته است و خوانندگان ایرانی با اصول این روش به شكل تجربی سالهاست كه آشنایند.
هنرمندان خاتم اصفهان برای آن كه نقش ونگارهای گوناگونی را روی سطوح و احجام مختلف نقش كنند از قطعات مثلثی شكل بسیار كوچك استفاده كرده و با كنار هم قرار دادن این الگوهاست كه نقش نهایی تولید و آماده می شود.
حال تصور كنید قصد داریم طرحی 3 بعدی را فشرده سازی كنیم. اگر هر یك از لایه های سطحی گوناگون این شكل را به مثلثهای كوچك تقسیم كنیم و الگویی برای تولید هر یك از مثلثها بیابیم و نتیجه را ذخیره كنیم ، خواهیم توانست به جای یك سطح 3 بعدی پیچیده تنها الگوهایی كه كنارهم قرارگرفتن مثلثهای كوچك را مشخص می كنند تعیین كنیم.
این روش پیش از این نیز از سوی مهندسان و طراحان رایانه مورد استفاده قرار می گرفت ، اما به تنهایی چندان كارآیی نداشت.
كارآیی این روش زمانی مشخص می شود كه شما بتوانید با حداقل نشانهای لازم ، این فشرده سازی را انجام دهید وگرنه ممكن است باردیگر كه به آنها احتیاج دارید عملا حجمی قابل مقایسه با حجم فایل اولیه در اختیار داشته باشید.روشی كه سالها دانشمندان روی آن كار می كردند، بر این اساس استوار بود كه بتوانند الگویی و الگوریتمی ریاضی پیدا كنند كه بتواند درباره سطوح مختلف تصمیم گیری كرده و تنها در نقاطی كه نیاز به فشرده سازی است ، اجزای مثلثی را وارد كند و در بقیه موارد از این كار صرف نظر كند.
تصور كنید با یك صفحه مستطیل شكل ساده طرف باشیم. شاید ذخیره سازی مستقیم این صفحه حجم كمتری از روش تقسیم بندی آن با شبكه های مثلثی را اشغال كند، اما اگر این سطح جزیی از یك شكل 3 بعدی باشد، برای آن كه بتوانیم كل الگو را فشرده كنیم مجبور به فشرده سازی این ناحیه نیز خواهیم بود.
پیدا كردن الگویی كه بتواند در میان سطوح مختلف تمایز قایل شده و بخشهای مورد نیاز را فشرده كند، مساله اصلی بود كه باید حل می شد.
تاپیش از این عملا هیچ الگوریتمی كه بتواند این تصمیم گیری را در طول بازه زمانی متناهی برای هر شكل انجام دهد وجود نداشت.
كار مهمی كه دسبورن و همراهان او در تیم مدلسازی دانشگاه كالیفرنیای جنوبی به انجام رسانده و تحسین گروههای طراح رایانه را در جهان برانگیخته اند پیدا كردن الگوریتمی بود كه می توانست این كار را با دقت قابل قبول و موجهی در زمان محدود انجام دهد.
بنابراین از این پس برای فشرده سازی این فایلهای 3بعدی نیازی به اضافه كردن مثلثهای بیش از حد نیست و می توان براساس الگویی منطقی نواحی خاص را با روش شبكه ای مورد فشرده سازی قرار داد.
نتایج آزمایش های انجام شده با این روش با دقت خوبی با آنچه دانشمندان انتظارش را داشتند وفق می كند. این روش می تواند باعث انقلاب دیگری در زمینه ذخیره سازی و در نتیجه افزایش استفاده از نشانهای 3 بعدی در رایانه شود و شاید بیش از هركس طراحان گرافیك و سازندگان بازیهای رایانه ای بتوانند نسبت به فناوری جدید كه از دل یك مساله ریاضی به وجود آمده است خوشبین باشند.
جهانی كه ما آن را درك می كنیم ، جهانی 3 بعدی است و باید خوشحال باشیم كه تعداد ابعاد قابل احساس ما بیش از این نیست وگرنه مهندسان مجبور بودند به حل و بهینه سازی معادلاتی بپردازند كه سطوح را در ابعاد بالاتر تعریف می كرد و شاید این زمان پردازش های رایانه های شما را تا حد بی نهایت افزایش دهد.
