Một phương pháp hiển thị đặc trưng trên đối tượng ảo ba chiều dựa trên công nghệ lập trình GPU

Đo lường & Tin học 
L. Anh, Đ. H. Minh, P. V. Lai, “Một phương pháp hiển thị đặc trưng  lập trình GPU.” 218 
MỘT PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ ĐẶC TRƯNG TRÊN ĐỐI TƯỢNG 
ẢO BA CHIỀU DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH GPU 
Lê Anh1*, Đặng Hoàng Minh2, Phạm Văn Lai2 
Tóm tắt: Trong bài báo này, qua khai thác ưu điểm của công nghệ lập trình GPU 
và kỹ thuật phủ ảnh, chúng tôi đề xuất một phương pháp hiệu quả, thể hiện được 
một số đặc trưng cơ bản trên các đối tượng ảo ba chiều. Phương pháp sử dụng kỹ 
thuật phủ ảnh và tính khả trình của card đồ họa GPU. Kết quả nghiên cứu có thể 
được ứng dụng hiệu quả trong mô phỏng các loại vũ khí, khí tài phục vụ huấn luyện 
trong quân đội. 
Từ khóa: Mô phỏng; Texture; Ảnh phủ; GPU. 
 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trong thực tế, các đối tượng được nhận biết qua hình dạng hoặc một số đặc 
trưng bên ngoài của đối tượng. Các đặc trưng khá phong phú, đa dạng được thể 
hiện qua màu sắc, hình ảnh, ký tự, ký hiệu, , các đặc trưng này chứa đựng nội 
dung nhất định thể hiện đặc điểm của đối tượng. Tuy nhiên, các đặc trưng trên đối 
tượng có thể thay đổi liên tục theo thời gian, gây ra những khó khăn khi mô phỏng 
trên máy tính. Trong môi trường ảo ba chiều, bài toán đặt ra là phải mô phỏng 
được đầy đủ, chính xác các đặc trưng trên đối tượng nhưng vẫn phải bảo đảm được 
tính thời gian thực của một phần mềm mô phỏng. 
Một đối tượng được nhận biết qua các đặc trưng như hình dạng, màu sắc, ký tự, 
ký hiệu,  các đặc trưng này chứa đựng những nội dung nhất định. Ví dụ, đồng hồ 
có đặc trưng là các kim chỉ và các con số thể hiện thông số đo được bởi đồng hồ 
đó; màn hình radar có đặc trưng là các đường tròn đồng tâm và các ký hiệu, chúng 
biểu diễn các đối tượng đang nằm trong vùng quét của radar. 
Trong không gian ảo ba chiều, phương pháp thường được sử dụng để mô 
phỏng đối tượng và các đặc trưng là mô hình hóa 3D các đặc trưng của đối tượng 
và áp dụng các phép biến hình cơ bản [1], [3], [4]. Ưu điểm của phương pháp trên 
là cài đặt đơn giản, nhưng cần sự tỉ mỉ trong bước dựng mô hình ba chiều các 
thành phần đặc trưng. Tuy nhiên, đối với các đối tượng có nhiều thành phần đặc 
trưng thì việc xây dựng dữ liệu mô hình tốn nhiều thời gian hơn, đồng thời số 
lượng mặt lưới của mô hình cũng tăng lên, từ đó dữ liệu mô hình cần lưu trữ và xử 
lý sẽ lớn hơn. Bên cạnh đó, phương pháp trên khó có thể áp dụng trong một số 
trường hợp. Ví dụ, màn hình đa năng ở chế độ vô tuyến và chỉ thị tình thế chiến 
thuật trên máy bay Su30MK2 có đặc trưng là nhiều hình ảnh, ký tự, ký hiệu đặc 
biệt, các đặc trưng này thay đổi liên tục theo thời gian và khó mô phỏng được 
bằng phương pháp mô hình hóa. 
Để giải quyết vấn đề trên, chúng tôi đề xuất một phương pháp hiển thị đặc 
trưng trên đối tượng ảo ba chiều sử dụng kỹ thuật phủ ảnh (texture mapping) [1], 
[2], [5] và tính khả trình trên card đồ họa GPU [8], [9] để gia tăng tốc độ xử lý và 
hiển thị hình ảnh. Cách tiếp cận này mô phỏng được các đặc trưng thay đổi trên đối 
tượng mà vẫn đảm bảo được tốc độ hiển thị hình ảnh ba chiều theo thời gian thực. 
Các phần tiếp theo của bài báo bao gồm các nội dung sau: cơ sở lý thuyết, phương 
pháp được đề xuất, kết quả thực nghiệm và kết luận. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 219
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
Trong đồ họa máy tính, một đối tượng được dựng hình ba chiều phải trải qua 
hai giai đoạn. Giai đoạn một là mô hình hóa đối tượng, đối tượng được khảo sát, 
chụp hình, thu thập thông tin và dựng dữ liệu mô hình và dữ liệu hoạt cảnh qua các 
phần mềm như 3DSMax, Blender, C4DGiai đoạn hai là phủ ảnh vật liệu lên đối 
tượng sử dụng kỹ thuật phủ ảnh (texture mapping) [1][2]. Trong hai giai đoạn trên, 
khái niệm ảnh phủ và vật liệu đóng vai trò rất quan trọng. 
2.1. Ảnh phủ 
Khái niệm texture được định nghĩa là một vùng nhớ trên bộ nhớ hình ảnh 
(video memory) của card đồ họa (Hình 1), và được sử dụng rất nhiều trong các chu 
trình xử lý đồ họa. Dữ liệu texture thuộc một trong hai dạng: dữ liệu được load từ 
file ảnh, hoặc dữ liệu được sao chép từ bộ đệm tính toán (render target) của card đồ 
họa. Bộ đệm tính toán là một bộ đệm mà ở đó các tính toán điểm ảnh được thực 
hiện. Kết quả tính toán các điểm ảnh nằm trên bộ đệm tính toán sau đó có thể được 
sử dụng như một texture. Đặc điểm này cho phép các kết quả tính toán ở trên bộ 
đệm tính toán có thể được sử dụng cho những lần tính toán tiếp theo. 
Khái niệm ảnh phủ được sử dụng trong mô hình hóa đối tượng cũng được gọi 
là texture, đây là trường hợp đặc biệt của khái niệm texture. Các ảnh phủ được hiểu 
là một thành phần của vật liệu được phủ trên mô hình đối tượng ảo ba chiều. 
Hình 1. Texture. 
2.2. Vật liệu 
Thực tế, các đối tượng có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau, từ các 
vật liệu thô như gỗ, đất, sỏi, đá... đến các vật liệu được con người sản xuất ra như 
vải, kim loại, thủy tinh, cao su, xi măng... Từ nguồn nguyên vật liệu đầu vào, các 
đối tượng được tạo hình và có màu sắc là màu của vật liệu đã tạo nên chúng. Sau 
đó, các đối tượng có thể được trang trí thêm bằng các hình họa tiết. Thực tế thì vật 
liệu được phân thành hai loại là vật liệu màu (màu của vật liệu tạo hình lên đối 
tượng) và vật liệu họa tiết (có các hình họa tiết được vẽ trên đối tượng). 
Trong đồ họa máy tính, vật liệu gồm hai loại là vật liệu màu và vật liệu ảnh 
(hay vật liệu trang trí). Trong đó, vật liệu ảnh chứa các hình ảnh bên ngoài của đối 
tượng, và các đặc trưng bên ngoài của đối tượng sẽ được thể hiện chủ yếu qua các 
hình ảnh này. Trong quá trình xây dựng mô hình ba chiều của một đối tượng, ban 
đầu, đối tượng được dựng dưới dạng mô hình mặt lưới ba chiều được phủ vật liệu 
màu nhất định, đây được gọi là mô hình đồng màu. Sau đó, mô hình đồng màu sẽ 
được phủ vật liệu ảnh, mô hình nhận được sẽ thể hiện được đầy đủ hình dáng và 
các đặc điểm bên ngoài của đối tượng. Do đó, vật liệu ảnh đã thể hiện được vai trò 
rất quan trọng trong quá trình xây dựng mô hình ba chiều của một đối tượng. 
Đo lường & Tin học 
L. Anh, Đ. H. Minh, P. V. Lai, “Một phương pháp hiển thị đặc trưng  lập trình GPU.” 220 
2.3. Chu trình hiển thị ảnh phủ trên đối tượng 
Một đối tượng được mô phỏng trong không gian ba chiều cần có file mô hình 
ba chiều và file ảnh phủ. Đầu tiên, file mô hình và file ảnh phủ được tải lên bộ nhớ 
chính bởi chương trình trên CPU. CPU phụ trách việc sử dụng bộ nhớ, điều khiển 
dòng dữ liệu giữa CPU và GPU. Các lệnh yêu cầu thực hiện tính toán trên GPU 
được truyền từ CPU thông qua bộ đệm các lệnh (command buffer). Khi chương 
trình trên CPU gọi các lệnh vẽ đối tượng để thực thi trên GPU thì dữ liệu các đỉnh, 
dữ liệu ảnh phủ được chuyển vào bộ nhớ GPU, đồng thời chu trình xử lý đồ họa 
trên GPU bắt đầu được thực hiện. 
Hình 2. Chu trình hiển thị ảnh phủ trên đối tượng. 
Trên bộ nhớ GPU, dữ liệu các đỉnh của mô hình ba chiều của đối tượng được 
lưu trong các bộ đệm đỉnh và bộ đệm chỉ số đỉnh, còn dữ liệu ảnh phủ của đối 
tượng được lưu trên các texture. Bộ đệm đỉnh, bộ đệm chỉ số và texture sẽ là dữ 
liệu đầu vào của các bước trong chu trình xử lý đồ họa trên GPU [6][7]. 
Hình 3. Các bước xử lý đồ họa trên GPU. 
Trong chu trình xử lý đồ họa trên GPU, đầu vào của bộ đệm đỉnh và bộ đệm 
chỉ số là tập hợp các đỉnh nằm trong một cấu trúc hình học cơ bản của mô hình ba 
chiều của đối tượng. Tại bước xử lý đỉnh, các phép xử lý trên từng đỉnh sẽ được 
thực hiện, (ví dụ, phép biến đổi tọa độ ba chiều của đỉnh). Tiếp theo, các phép biến 
đổi hình học cơ bản sẽ được thực hiện tại bước xử lý hình học. Sau đó, tại bước 
phân mảnh, điểm ảnh nào trên màn hình thuộc vào hình chiếu của đối tượng hình 
học đang được xử lý sẽ được xác định, những điểm ảnh được xác định sẽ được xử 
lý ở bước tiếp theo. Kế tiếp, dựa trên thông tin về tọa độ ảnh phủ của điểm, mỗi 
điểm sẽ được cập nhật màu từ ảnh phủ texture tại bước xử lý điểm. Cuối cùng, tại 
bước hợp nhất, giá trị màu của điểm đang xử lý sẽ được kết hợp với giá trị màu của 
điểm ảnh đã lưu trên bộ đệm màu (nếu có) sẽ xuất ra giá trị màu để hiển thị trên 
màn hình. 
3. PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT 
Một trong những điểm đặc biệt trong chu trình hiển thị ảnh phủ trên đối tượng 
đó là: tại bước xử lý điểm, kết quả tính toán điểm có thể được lưu vào trong bộ nhớ 
GPU để xử lý tiếp. Trong phương pháp được đề xuất, bộ đệm tính toán (render 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 221
target) sẽ được sử dụng để lưu trữ các đặc trưng của đối tượng thông qua các ảnh 
phủ. Sau đó, kết quả trên bộ đệm tính toán được lưu trữ qua các lần tính toán sẽ 
được hiển thị lên trên đối tượng ảo ba chiều. Các bước xử lý đều được thực hiện 
trên card đồ họa sử dụng các đoạn code shader. Cách tiếp cận sử dụng bộ đệm tính 
toán trên bộ nhớ GPU đồng thời khai thác khả năng xử lý song song của GPU giảm 
được các tính toán trên CPU và nâng cao tốc độ hiển thị hình ảnh của chương trình. 
3.1. Phân loại các ảnh đặc trưng của đối tượng 
Đầu tiên, khi khảo sát để xây dựng mô hình đối tượng, các đặc trưng của một 
đối tượng phải được xác định và được phân lớp rõ ràng, chúng phải được biểu diễn 
dưới dạng các file ảnh, được gọi là các file ảnh đặc trưng. Do đó, bên cạnh dữ liệu 
file mô hình thì dữ liệu đầu vào của chương trình sẽ là các file ảnh đặc trưng. 
3.2. Khởi tạo bộ đệm tính toán 
Trong bước này, một bộ đệm tính toán cũng được khởi tạo trên không gian bộ 
nhớ GPU, đồng thời, các file ảnh đặc trưng được tải lên bộ nhớ chính bởi chương 
trình trên CPU. Kích thước bộ đệm tính toán được thiết lập là lũy thừa của 2 (ví dụ, 
64x64, 128x128, 256x256) để các tính toán đồ họa được tối ưu, đặc biệt là các tính 
toán liên quan đến texture. 
3.3. Vẽ các ảnh đặc trưng lên bộ đệm tính toán 
Tại bước này, khi chương trình trên CPU gọi lệnh vẽ lên bộ đệm tính toán thì 
các dữ liệu các ảnh đặc trưng sẽ được chuyển sang bộ nhớ GPU. Trên bộ nhớ 
GPU, dữ liệu các ảnh đặc trưng sẽ tương ứng là các vùng nhớ texture (được ký 
hiệu là Texture1, ..., TextureN), chúng là đầu vào của chương trình xử lý điểm. Tại 
bước xử lý điểm, sử dụng đoạn code pixel shader, giá trị màu của các điểm ảnh sẽ 
được cập nhật trên bộ đệm tính toán thay vì bộ đệm màn hình như chu trình xử lý 
đồ họa thông thường. Đồng thời, căn cứ vào sự thay đổi về nội dung thông tin trên 
đối tượng tại từng thời điểm, các phép biến đổi ảnh trên các texture (chứa các đặc 
trưng) có thể được sử dụng để mô phỏng sự thay đổi đặc trưng của đối tượng tại 
một thời điểm. 
Hình 4. Vẽ các ảnh đặc trưng lên bộ đệm tính toán. 
Ví dụ, hai phép biến đổi ảnh thường được sử dụng là phép xoay và phép dịch 
ảnh. Nếu tâm của phép xoay là tâm của ảnh phủ (tâm có tọa độ ảnh phủ là [0.5, 
0.5]), thì phép xoay ảnh được biểu diễn qua phép biến đổi tọa độ ảnh phủ như sau: 
(1) 
Trong đó, [u, v] và [u’, v’] là tọa độ ảnh phủ của điểm ảnh trước và sau khi 
thực hiện phép xoay. 
Phép dịch ảnh được biểu diễn qua phép biến đổi tọa độ ảnh phủ như sau: 
Đo lường & Tin học 
L. Anh, Đ. H. Minh, P. V. Lai, “Một phương pháp hiển thị đặc trưng  lập trình GPU.” 222 
(2) 
Trong đó, du và dv tương ứng là khoảng dịch chuyển trên trục u và trục v của 
ảnh trong một khoảng thời gian. 
Sau đó, áp dụng phép hòa trộn ảnh, các texture chứa các đặc trưng của đối 
tượng sẽ được kết hợp với nhau trên bộ đệm tính toán theo một thứ tự xác định để 
biểu diễn được các đặc trưng của đối tượng. Bộ đệm tính toán sẽ là nơi lưu trữ các 
giá trị màu của các texture. Sau bước xử lý này, kết quả của bộ đệm tính toán sẽ 
được lưu lại trên bộ nhớ GPU và được sử dụng cho bước xử lý tiếp theo. 
3.4. Hiển thị kết quả của bộ đệm tính toán lên đối tượng 
Tại bước này, chu trình hiển thị ảnh phủ trên đối tượng được áp dụng trên file 
mô hình đối tượng. Đầu tiên, file mô hình được tải lên bộ nhớ chính bởi chương 
trình trên CPU. Khi chương trình trên CPU gọi lệnh vẽ đối tượng, dữ liệu các đỉnh 
từ file mô hình được chuyển vào bộ nhớ GPU. Đồng thời, dữ liệu trên bộ đệm tính 
toán được sao chép sang một texture khác gọi là render target texture (RT texture), 
RT texture sẽ là đầu vào của chương trình xử lý điểm. Sau đó, áp dụng chu trình 
hiển thị ảnh phủ trên đối tượng với đoạn code vertex shader và pixel shader, các 
đặc trưng của đối tượng đã được lưu trữ trên RT texture sẽ được hiển thị trên mô 
hình ba chiều của đối tượng. 
Hình 5. Hiển thị kết quả của bộ đệm tính toán lên đối tượng. 
Kết luận, trong phương pháp này, quan trọng nhất là bước phân loại các ảnh 
đặc trưng của đối tượng vì nó quyết định nội dung thông tin được thể hiện trên mô 
hình ba chiều của đối tượng. Phương pháp có thể áp dụng để mô phỏng nhiều loại 
đối tượng khác nhau. Trong phần thực nghiệm, phương pháp được sử dụng để mô 
phỏng các đối tượng sau: đồng hồ chỉ thị trên máy dò bom, đồng hồ chân trời điện 
tử trên máy bay Su30MK2 và mô phỏng tọa độ đối tượng trên màn hình radar. 
4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 
Chương trình thực nghiệm được tiến hành trên máy tính có cấu hình như sau: 
CPU Intel Core i5-6400 CPU 2.70GHz, RAM 8GB, card màn hình Nvidia 
GeForce GTX 1060 6GB, hệ điều hành Windows 7 64 bits. Các dữ liệu ảnh và mô 
hình 3D được xây dựng trên phần mềm photoshop và 3DSMax, bao gồm: mô hình 
3D máy dò bom Foerster Ferex 4032-API, mô hình 3D đồng hồ chân trời trên máy 
bay Su30MK2, mô hình 3D một màn hình radar, được sử dụng trong các thực 
nghiệm. Các thực nghiệm được lập trình trên engine đồ họa mã nguồn mở Unreal 
Engine 4, môi trường Microsoft Visual Studio C++ 2015. Tốc độ xử lý và hiển thị 
hình ảnh nhận được xấp xỉ 60 fps, đáp ứng được tính thời gian thực trong các ứng 
dụng mô phỏng. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 223
4.1. Mô phỏng đồng hồ chỉ thị trên máy dò bom Foerster Ferex 4032-API 
Trên máy dò bom Foerster Ferex 4032-API, đồng hồ chỉ thị thể hiện sự thay 
đổi từ tính cục bộ khi đầu dò đi qua đối tượng được dò. Đồng hồ chỉ thị được mô 
phỏng bằng phương pháp đã đề xuất: đầu tiên, hai ảnh đặc trưng cho đồng hồ chỉ 
thị là ảnh bảng chia và ảnh kim đồng hồ cơ học (các ô vuông màu đen trắng trong 
ảnh kim đồng hồ cơ học là vùng ảnh trong suốt). Bảng chia được phân thành 10 độ 
vạch trên chia về mỗi bên bắt đầu tính từ giữa là 0; chính giữ có vạch đen là 
ngưỡng cho phép sai số; kim đồng hồ cơ học lệch báo hiệu có sự thay đổi từ tính 
cục bộ. Sau khi khởi tạo bộ đệm tính toán, để mô phỏng sự thay đổi của từ tính khi 
máy dò dò qua đối tượng, phép quay đã được thực hiện trên ảnh kim đồng hồ cơ 
học. Tại bước kế tiếp, hai ảnh đặc trưng được vẽ lên bộ đệm tính toán theo thứ tự 
là ảnh bảng chia và ảnh kim đồng hồ cơ học. Tại bước cuối, vertex shader và pixel 
shader được sử dụng để hiển thị kết quả trên bộ đệm tính toán mô phỏng đồng hồ 
chỉ thị lên trên mặt hộp máy trong mô hình ba chiều của máy dò. 
Hình 6. Mô phỏng đồng hồ chỉ thị trên máy dò bom Foerster Ferex 
4032-API: (a) Ảnh bảng chia, (b) Ảnh kim đồng hồ, (c) Đồng hồ chỉ thị. 
4.2. Mô phỏng đồng hồ chân trời điện tử trên máy bay Su30MK2 
Hình 7. Mô phỏng đồng hồ chân trời điện tử trên máy bay Su30MK2 
(a) Ảnh vạch số góc nghiêng, (b) Ảnh vạch số góc chúc, (c) Ảnh máy bay, 
(d) Đồng hồ chân trời, (e) Màn hình đa chức năng, (f) Hình ảnh khoang lái. 
Đo lường & Tin học 
L. Anh, Đ. H. Minh, P. V. Lai, “Một phương pháp hiển thị đặc trưng  lập trình GPU.” 224 
Đồng hồ chân trời điện tử được mô phỏng theo phương pháp đã đề xuất. Đầu 
tiên, ba ảnh đặc trưng được phân loại bao gồm: ảnh vạch số góc nghiêng, ảnh vạch 
số góc chúc, ảnh máy bay. Tiếp theo, phép dịch ảnh vạch số góc chúc được thực 
hiện để thể hiện góc chúc của máy bay, phép xoay ảnh ký hiệu máy bay được thực 
hiện để thể hiện góc nghiêng của máy bay. Kế tiếp, ba ảnh đặc trưng được vẽ lên 
bộ đệm tính toán theo thứ tự là ảnh vạch số góc nghiêng, ảnh vạch số góc chúc và 
ảnh hình máy bay (sử dụng phép hòa trộn ảnh). Tại bước cuối, vertex shader và 
pixel shader được sử dụng để hiển thị kết quả mô phỏng đồng hồ chân trời điện tử 
lên trên màn hình đa chức năng (nằm ở góc trái của khoang lái máy bay 
Su30MK2). 
4.3. Mô phỏng tọa độ đối tượng trên màn hình radar 
Trong phần này, màn hình radar được biểu diễn bởi hai ảnh đặc trưng là ảnh 
radar (gồm các đường tròn đồng tâm) và ảnh ký hiệu đối tượng đặc trưng cho các 
đối tượng đang nằm trong vùng quét của radar. Nếu lấy vị trí của radar là trung 
tâm, thì tọa độ của các đối tượng nằm trong vùng quét của radar cần được tính 
toán. Phép biến đổi tọa độ của một đối tượng nằm trong vùng quét của radar về 
không gian ảnh radar được biểu diễn dưới dạng ma trận như sau: 
(3) 
Hình 8. Phép biến đổi tọa độ của một đối tường nằm trong vùng quét 
của radar (a) về không gian ảnh radar (b). 
Trong đó, O là vị trí radar, P(PX, PY) là tọa độ của đối tượng nằm trong vùng 
quét của radar, O’ là gốc tọa độ của ảnh radar, P‘(P’x, P’y) là tọa độ ảnh của đối 
tượng nằm trong không gian ảnh radar, W và H biểu diễn vùng quét radar, w và h 
biểu diễn không gian ảnh. 
Sau khi xác định được tọa độ ảnh của đối tượng, ảnh radar và ảnh ký hiệu đối 
tượng được vẽ lên bộ đệm tính toán. Cuối cùng, vertex shader và pixel shader được 
sử dụng để hiển thị kết quả của bộ đệm tính toán mô phỏng tọa độ đối tượng lên 
trên màn hình radar. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 225
Hình 9. Mô phỏng tọa độ đối tượng trên màn hình radar 
(a) Ảnh radar, (b) Ảnh ký hiệu đối tượng, (c) Màn hình radar. 
5. KẾT LUẬN 
Các đặc trưng bên ngoài của đối tượng chứa đựng nội dung thông tin nhất định 
và đóng vai trò quan trọng trong việc thể hiện các đặc trưng của một đối tượng. 
Trong các ứng dụng mô phỏng, mô phỏng được đầy đủ, chính xác các đặc trưng 
trên đối tượng là một bài toán khó vì sự đa dạng về mặt nội dung thông tin của các 
đối tượng. Để giải quyết bài toán trên, chúng tôi đưa ra một phương pháp hiển thị 
các đặc trưng trên đối tượng ảo ba chiều dựa trên công nghệ lập trình trên GPU và 
kỹ thuật phủ ảnh, khai thác tính năng hỗ trợ lập trình trên các card đồ họa. Trong 
đó, hầu hết khối lượng tính toán liên quan đến các ảnh đặc trưng của đối tượng đều 
được thực hiện trên GPU thông qua các đoạn code shader. Cách tiếp cận này đã 
giảm các phép tính toán trên CPU và khai thác được khả năng xử lý song song trên 
GPU, từ đó nâng cao tốc độ hiển thị hình ảnh, đảm bảo được yêu cầu xử lý thời 
gian thực trong các ứng dụng mô phỏng. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. JungHyun Han, 3D Graphics for Game Programming, CRC Press 2011, pp 25-
27, pp 177-183. 
[2]. David Blythe, Tom McReynolds, Advanced Graphics Programming Using 
Open GL, chapter 14.Texture Mapping Techniques, O’Reilly, pp 269-316 . 
[3]. Gerald Farin , State of the art in 3D modeling. In Proceedings - 5th 
International Conference on Frontier of Computer Science and Technology, 
FCST 2010 [5577356] DOI: 10.1109/FCST.2010.114, 2010. 
[4]. Georgios Kordelas , Juan Diego P`erez-Moneo Agapito, Jes`us M. Vegas 
Hernandez , and Petros Daras, State-of-the-art Algorithms for Complete 3D 
Model Reconstruction, University of Valladolid, Valladolid, Spain. 
[5]. Wojciech Matusik, Frédo Durand, Texture Mapping & Shaders – Computer 
Graphics Course, MIT OpenCourseWare,  Fall 2012. 
[6]. Ricardo Marroquim ; André Maximo, Introduction to GPU Programming with 
GLSL, Conference: 2009 Tutorials of the XXII Brazilian Symposium on 
Đo lường & Tin học 
L. Anh, Đ. H. Minh, P. V. Lai, “Một phương pháp hiển thị đặc trưng  lập trình GPU.” 226 
Computer Graphics and Image Processing, At Rio de Janeiro, RJ, Brazil, DOI: 
10.1109/SIBGRAPI-Tutorials, 2009, 9. 
[7]. Jason Zink, Matt Pettineo, Jack Hoxley, Practical Rendering and Computation 
with Direct3D 11, CRC Press 2011, pp 5-7. 
[8]. Nguyễn Trung Kiên, Tăng tốc bởi GPU trong mô phỏng màn hình radar, 
chuyên san Công nghệ thông tin và Truyền thông số - số 01 (10-2012), Học 
viện Kỹ thuật quân sự, 2012. 
[9]. F.Klose, O.Wang, J.-C.Bazin, M.Magnor, A.Sorkine-Hornung, Efficient GPU 
Based Sampling for Scene-Space Video Processing; Vision, Modeling, and 
Visualization, 2015. 
ABSTRACT 
A METHOD FOR RENDERING FEATURES ON 3D VIRTUAL OBJECTS 
BASED ON GPU PROCESSING TECHNOLOGY 
In this paper, by exploring the advantages of GPU programming and 
texture mapping techniques, we propose an efficient method that 
demonstrates some of the basic features of three-dimensional virtual 
objects. The texture mapping techniques and programmable shaders on 
graphics processors are used in the method. Research results can be 
applied effectively in military training by the simulation of weapons and 
military equipment. 
Keywords: Simulation; Texture; GPU. 
Nhận bài ngày 24 tháng 12 năm 2018 
 Hoàn thiện ngày 08 tháng 3 năm 2019 
 Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 3 năm 2019 
Địa chỉ: 1 Viện Công nghệ mô phỏng, Học viện Kỹ thuật quân sự. 
 2 Viện Công nghệ thông tin, Viện KHCN quân sự. 
 * Email: anhle.simtech@mta.edu.vn.