ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Đinh Nhật Minh
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG
THỬ NGHIỆM CUNG CẤP QUANG CẢNH
ĐƯỜNG PHỐ HÀ NỘI
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin

HÀ NỘI - 2009
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Đinh Nhật Minh
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG
THỬ NGHIỆM CUNG CẤP QUANG CẢNH
ĐƯỜNG PHỐ HÀ NỘI
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin
Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
HÀ NỘI - 2009
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và biết ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Nguyễn Ngọc Hóa
(Bộ môn Công Nghệ Thông Tin - Trường Đại học Công Nghệ) đã chỉ bảo và hướng dẫn
tận tình cho em trong suốt quá trình thực hiện khoá luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn và biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô đã dạy dỗ em trong suốt 4
năm học tập tại trường Đại học Công Nghệ. Những kiến thức các thầy, cô dạy là vô cùng
quý báu và sẽ là hành trang để em vững bước vào đời.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các anh, chị trong phòng Công nghệ phần mềm –
Trung tâm Công nghệ phần mềm – Tập đoàn Điện lực Việt Nam đã tạo điều kiện, giúp đỡ
về mặt kỹ thuật và động viên tinh thần cho em trong quá trình làm khoá luận.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các bạn sinh viên trong lớp K50HTTT hiện nay và các

Hình 1. Hình ảnh quang cảnh đường phố của Google Maps Street View............................6
Hình 2. Hình ảnh quang cảnh đường phố của MapJack......................................................7
Hình 3. Giao diện công cụ của MapJack..............................................................................8
Hình 4. Ba phép chiếu trực giao của một đối tượng...........................................................14
Hình 5. Phép chiếu cùng kích thước của một đối tượng lên bề mặt quan sát ....................15
Hình 6. Phép chiếu vuông góc lên mặt phẳng chiếu ..........................................................16
Hình 7. Phép chiếu phối cảnh của trên mặt phẳng chiếu. ................................................18
Hình 8. Các quang cảnh phối cảnh của một hình lập phương...........................................20
Hình 9. Adobe Flash CS3....................................................................................................24
Hình 10. Adobe Flex Builder 3.0.........................................................................................26
Hình 11. Action Script 3.0 Logo..........................................................................................28
Hình 12. Ảnh 360°...............................................................................................................29
Hình 13. Ảnh mặt cầu.........................................................................................................31
Hình 13. Cách định hướng của Google Maps Street View.................................................32
Hình 14. Ảnh mờ của ảnh mặt cầu......................................................................................34
Hình 15. Ảnh mờ của 6 mặt khối lập phương.....................................................................34
Hình 16. Ảnh 6 mặt tại một điểm........................................................................................41
SVTH: Đinh Nhật Minh 3 GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
Nghiên cứu phát triển hệ thống thử nghiệm cung cấp quang cảnh đường phố Hà Nội
Hình 17. Kết quả thu được..................................................................................................41
LỜI MỞ ĐẦU
Du lịch là nhu cầu khá phổ biến hiện nay tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam,
nhưng thật khó khăn cho khách hàng trong việc lựa chọn địa điểm du lịch, nếu chỉ thông
qua tranh ảnh, các tờ rơi, quảng cáo thì chắc chắn sẽ không được chính xác. Còn gì tiện lợi
hơn khi bạn có thể “xem” “tận mắt” những địa điểm mà bạn đang đắn đo, để xem mình
thích nơi nào hơn khi mà bạn chẳng phải đến tận nơi, vẫn ngồi nhà, nhâm nhi cốc café hay
đang tán gẫu cùng bạn bè về chuyến du lịch sắp tới. Tất cả những gì bạn cần làm là một
trình duyệt web và kết nối internet.
Như chúng ta đã biết, Google Maps Street View là một dịch vụ khá nổi tiếng trên
thế giới hiện nay. Dịch vụ này cho phép người sử dụng “đi lại” trên đường phố tại một nơi

(những đường đi ngắn hơn 6.2 dặm) và xe hơi, và những địa điểm kinh doanh trong khu
vực cũng như khắp nơi trên thế giới.
Google Maps trước đây chỉ có ảnh chụp từ vệ tinh, với độ phóng to, thu nhỏ mà vẫn
cho hình ảnh khá rõ, qua đó ta có thể biết được tuyến đường này, khu vực này ở đâu, đi từ
vị trí này đến vị trí kia bằng cách nào.
Cách đây không lâu, Google Maps đưa thêm một tính năng mới với tên: Google
Maps Street View. Tính năng này cho phép người sử dụng nhìn cận cảnh đường phố, nhà
cửa, tạo cho người sử dụng cảm giác như chính họ đang đi trên con đường đó vậy. Có thể
nói đây là một bước đột phá của Google.
SVTH: Đinh Nhật Minh 6 GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
Nghiên cứu phát triển hệ thống thử nghiệm cung cấp quang cảnh đường phố Hà Nội
Hình 1. Hình ảnh quang cảnh đường phố của Google Maps Street View
Google Maps Street View cho phép người sử dụng nhìn xung quanh bằng cách sử
dụng chuột hoặc các button phía trên bên trái của bản đồ, cũng có thể dùng 2 phím mũi tên
sang trái, sang phải để nhìn 2 bên cùng với 2 phím page up và page down để nhìn bên trên
và bên dưới.
Người sử dụng có thể di chuyển đến địa điểm khác, có các cách sau:
- Sử dụng 2 phím mũi tên lên và xuống để di chuyển đến điểm liền kề trước hoặc sau
trên bản đồ
- Sử dụng mũi tên có trên màn hình để di chuyển đến điểm liền kề trước hoặc sau trên
bản đồ
- Di chuyển hình người trên bản đồ nhỏ (mini map) tới vị trí cần đến (không giới hạn
là chỉ đi đến những điểm ngay kề với vị trí hiện tại)
Chế độ zoom của Google Maps Street View khá tốt, cho ảnh có độ nét chấp nhận
được khi phóng to. Tương tự như khi nhìn xung quanh, có thể sử dụng chuột giữa (wheel
mouse) hoặc 2 button + và – có trên bản đồ.
SVTH: Đinh Nhật Minh 7 GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
Nghiên cứu phát triển hệ thống thử nghiệm cung cấp quang cảnh đường phố Hà Nội
Ngoài ra, trên mini map có thể zoom in hoặc zoom out để hiển thị chi tiết cũng như
thu gọn đường phố.

Chương 2. Một số lý thuyết về đồ họa 3D
2.1. Giới thiệu
Đồ họa máy tính 3D là công việc tạo ra nghệ thuật đồ họa, nghĩa là tạo ra với sự trợ
giúp của máy tính kĩ thuật số và các phần mềm 3D. Nói chung thuật ngữ này có thể hiểu
như là tiến trình tạo ra đồ họa, hoặc việc nghiên cứu công nghệ đồ họa máy tính 3D và liên
quan tới công nghệ đó.
Đồ họa máy tính 3D khác với đồ họa máy tính 2D vì nó có chiều thứ 3 và các dữ
liệu hình học được máy tính lưu trữ với mục đính để tính toán và tạo lại các hình ảnh 2D
của đối tượng mô phỏng 3D. Đôi khi các hình ảnh này sẽ hiển thị sau theo dạng được tạo
ảnh trước, và đôi khi chúng được tạo trong quá trình trực tiếp luôn (real-time).
Nói chung nghệ thuật của các mô hình 3D, được tạo bởi các dữ liệu hình học được
máy tính lưu trữ gần giống với các hình ảnh vật thể đó ở bên ngoài thực tế hay các ảnh
chụp, trong khi đồ họa 2D là phần tính để tô lại giống thì đồ họa 3D là vẽ lại theo các công
thức toán học để tạo ra các hình ảnh 2D về vật thể 3D đó.
Trong các phần mềm đồ họa máy tính sự phân biệt này thi thoảng là mờ nhạt; một
số ứng dụng 2D sử dụng công nghệ 3D để tạo các hiệu ứng như ánh sáng, trong khi một số
phần mềm 3D lại sử dụng công nghệ 2D để tạo 3D ảo.
2.2. Một số kiến thức cơ bản
Đồ hoạ 3D cho phép mô phỏng không gian 3 chiều trong máy tính. Về mặt toán học,
đây là một công việc cực kỳ phức tạp, tuy nhiên hầu hết những công việc phức tạp này
được thực hiện bởi phần cứng chuyên dụng với tốc độ rất cao.
Để biểu diễn không gian 3 chiều, người ta dùng hệ trục toạ độ Đề các, với các trục
toạ độ vuông góc với nhau. Mỗi điểm trong không gian được đặc trưng bởi 3 toạ độ: x, y và
z. Một đoạn thẳng được biểu diễn bằng 2 điểm và một tam giác được biểu diễn bằng 3
điểm trong không gian.
SVTH: Đinh Nhật Minh 10 GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
Nghiên cứu phát triển hệ thống thử nghiệm cung cấp quang cảnh đường phố Hà Nội
Để biểu diễn một hình khối phức tạp, người ta chia bề mặt thành các tam giác và
biểu diễn toàn bộ vật thể thông qua tập các đỉnh của các tam giác. Số lượng tam giác dùng
để biểu diễn một vật thể càng nhiều thì vật thể trông càng mượt nhưng tốc độ tạo hình sẽ

Để có thể thu được hình ảnh thật hơn, các bước sau tiếp tục được áp dụng:
Bước 4: Depth test
Với hình ảnh thu được ở trên, chúng ta không biểu diễn được việc các vật thể ở gần
che lấp các vật thể ở xa. Có 2 kỹ thuật để thực hiện được việc này, đó là dùng z-buffer và
dùng cây BSP.
Trong kỹ thuật dùng z-buffer, một vùng nhớ với kích thước màn hình được tạo ra để
lưu độ sâu của các điểm. Phép chiếu thực chất là một phép nhân ma trận, do đó sau phép
nhân một toạ độ một điểm trong không gian 3 chiều với ma trận chiếu chúng ta vẫn thu
được 3 toạ độ x, y, và z. Các toạ độ x, y là toạ độ trên mặt phẳng chiếu, biểu diễn vị trí của
điểm chúng ta sẽ nhìn thấy trên màn hình, còn toạ độ z gọi là độ sâu (xa) của điểm. Toạ độ
z có đặc điểm là nằm trong khoảng từ 0 đến 1, trong đó giá trị 0 tương ứng với điểm gần
nhất có thể chiếu được, giá trị 1 tương ứng với điểm xa nhất có thể chiếu được. Điểm càng
gần thì giá trị càng nhỏ (càng gần 0), điểm càng xa thì giá trị càng lớn (càng gần 1).
Ban đầu, z-buffer được điền đầy bởi các giá trị 1. Nếu một điểm tại x, y có độ sâu z
nhỏ hơn 1 thì giá trị này được ghi vào z buffer tại vị trí x, y. Giả sử có điểm khác sau khi
chiếu được thể hiện trên màn hình trùng với vị trí x, y, khi đó độ sâu z được đem ra so
sánh, nếu giá trị này nhỏ hơn thì có nghĩa điểm trong không gian 3 chiều tương ứng sẽ gần
tâm chiếu hơn, do đó điểm mới này sẽ đè điểm cũ. Nếu z lớn hơn, có nghĩa là điểm mới xa
hơn, và sẽ được bỏ qua.
Kỹ thuật dùng cây BSP (Binary Space Partitioning) dựa trên ý tưởng phân không
gian thành nhiều phần (partition) rồi sắp xếp theo thứ tự từ xa đến gần. Khi tạo hình, các
SVTH: Đinh Nhật Minh 12 GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
Nghiên cứu phát triển hệ thống thử nghiệm cung cấp quang cảnh đường phố Hà Nội
phần sẽ được vẽ theo thứ tự từ xa đến gần, khi đó các phần ở gần được vẽ sau sẽ đè các
phần ở xa đã vẽ trước đó.
Kỹ thuật dùng cây BSP cần tính toán tương đối nhiều, do đó chỉ nên áp dụng với các
vật thể tĩnh (như đồi núi, nhà cửa, cây cối…), còn đối với các vật thể động (như nhân vật
trong trò chơi) thì nên dùng z-buffer.
Bước 5: Color, Light, Fog, Texture Mapping, Blending
Tạo màu là bước cho phép thể hiện màu sắc tại các đỉnh của một tam giác cũng như

Các phép chiếu trực giao hầu như được dùng để tạo ra quang cảnh nhìn từ phía
trước, bên sườn, và trên đỉnh của đối tượng. Quang cảnh phía trước, bên sườn, và phía sau
của đối tượng được gọi là “mặt chiếu” (elevation), và quang cảnh phía trên được gọi là
“mặt phẳng” (plane). Các bản vẽ trong kỹ thuật thường dùng các phép chiếu trực giao này,
vì các chiều dài và góc miêu tả chính xác và có thể đo được từ bản vẽ.
SVTH: Đinh Nhật Minh 14 GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
Nghiên cứu phát triển hệ thống thử nghiệm cung cấp quang cảnh đường phố Hà Nội
Hình 4. Ba phép chiếu trực giao của một đối tượng
Chúng ta cũng có thể xây dựng các phép chiếu trực giao để có thể quan sát nhiều
hơn một mặt của một đối tượng. Các quang cảnh như thế được gọi là các phép chiếu trực
giao trục lượng học (axonometric orthographic projection). Hầu hết phép chiếu trục
lượng học được dùng là phép chiếu cùng kích thước (isometric projection). Một phép
chiếu cùng kích thước được thực hiện bằng việc sắp xếp song song mặt phẳng chiếu mà nó
cắt mỗi trục tọa độ ở nơi đối tượng được định nghĩa (được gọi là các trục chính) ở các
khoảng cách như nhau từ ảnh gốc. Hình 5 trình bày phép chiếu cùng kích thước. Có tám vị
trí, một trong tám mặt, đều có kích thước bằng nhau. Tất cả ba trục chính được vẽ thu gọn
bằng nhau trong phép chiếu cùng kích thước để kích thước liên hệ của các đối tượng được
bảo tồn. Đây không là trường hợp phép chiếu trực giao trục lượng học tổng quát, khi mà
các hệ số tỷ lệ theo ba trục chính có thể khác nhau.
SVTH: Đinh Nhật Minh 15 GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hóa
Nghiên cứu phát triển hệ thống thử nghiệm cung cấp quang cảnh đường phố Hà Nội
Các phương trình biến đổi để thực hiện một phép chiếu song song trực giao thì dễ hiểu. Đối
với điểm bất kỳ (x, y, z), điểm chiếu (x
p
, y
p
, x
p
) trên bề mặt chiếu được tính như sau:
x