Тезисы, Малютина, Дрыманова, школа 43. Тема проекта Трёхмерное измерение Актуальность
 Скачать 447.53 Kb.
|
|
Тема проекта: «Трёхмерное измерение» Актуальность: В современном мире 3D-моделирование имеет огромное значение. Сегодня оно широко используется в сфере маркетинга, архитектурного дизайна и кинематографии, не говоря уже о промышленности. 3Д-моделирование позволяет создать прототип будущего сооружения, коммерческого продукта в объемном формате. Важную роль 3D моделирование играет при проведении презентации и демонстрации какого-либо продукта или услуги. Цель проекта: дать представление о трёхмерном пространстве, 3D-графике и 3D-моделировании, рассказать об их развитии, состоянии и значении на текущий момент. Задачи: Изучить справочную литературу. Изучить интернет-источники. Создать свою 3D-модель. Сделать выводы по результатам исследования. План работы: Собрать необходимую информацию о 3D-моделировании Подготовить материал к презентации. Создать и распечатать 3D-модель рыбки. Оформить проектную папку. Защитить проект. Гипотеза: трехмерное моделирование может быть полезно во многих сферах современно жизни. Ожидаемый результат: узнать обо всех доступных на данный момент способах применения 3D-моделирования в современном мире и оценить их пользу в современном мире. Конечный продукт: 3D-модель Содержание Введение 3D-модели 3D-моделирование с помощью компьютерных программ Составные части 3D-модели Фотограмметрия 3D-печать Список использованной литературы Заключение Приложения Введение: Трёхмерное измерение (пространство) — геометрическая модель материального мира, в котором мы находимся. Это пространство называется трёхмерным, так как оно имеет три однородных измерения — длину, ширину и высоту. Трёхмерная графика - раздел компьютерной графики, охватывающий алгоритмы и программное обеспечение для оперирования объектами в трёхмерном пространстве, а также результат работы таких программ. Больше всего применяется для создания изображений в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке. Трёхмерное изображение отличается от плоского построением геометрической проекции трёхмерной модели сцены на экране компьютера с помощью специализированных программ. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной. 3D-модель – это объемная фигура в пространстве, создаваемая в специальной программе. За основу, как правило, принимаются чертежи, фотографии, рисунки и подробные описания, опираясь на которые, специалисты и создают виртуальную модель. 3D-моделирование с помощью компьютерных программ Для получения трёхмерного изображения требуются следующие шаги: моделирование - создание математической модели сцены и объектов в ней. рендеринг - построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью. Моделирование В сцене могут участвовать следующие типы объектов: источники света; геометрические примитивы - сфера, куб, конус, а также тела, описываемые квадратными и кубическими уравнениями; каркасы - группы связанных между собой "встык" треугольников, образующих иллюзию тела или поверхности среды; среды: жидкости в стаканах, газы, например, воздух в атмосфере, дымы; Есть и концептуально более сложные типы, как, например, искажения пространства или системы частиц. Составные части 3D-модели Трехмерная модель состоит из множества точек, которые соединяются между собой гранями и образуют полигоны. Вершина – это точка, которая имеет свои координаты в трехмерной системе, то есть X, Y, Z. Свое название она получила из-за того, что является крайней точкой плоского многоугольника, или полигона. Грань, или ребро – отрезок, который соединяет две вершины, понятие, взятое опять же из геометрии. В трехмерной графике гранью называют ограничитель полигонов. Основной составляющей в трехмерной графике считается полигон – плоский многоугольник, множество которых и образует трехмерную фигуру. Абсолютно любая фигура будет строиться из многочисленных простых фигур (причем большинство редакторов использует треугольники и четырехугольники). Чем больше будет простых фигур в составе сложной, тем более гладкой будет казаться поверхность 3D-модели (так называемое высокополигональное моделирование). Совокупность полигонов несет информацию о размере и форме 3Д модели, а выбранная текстура позволяет передать достоверную информацию о внешнем виде объекта и представляет собой изображение на поверхности фигуры. Фотограмметрия Построение 3D-модели по фотографии часто применяется в игровой индустрии и мультипликации для прорисовки героев. За основу берутся реальные люди, а точнее их фотографии и с них делается модель. Такой прием позволяет реалистично передать черты лица и мимику. Неповторимость каждой черты лица делает моделирование человеческого лица нетривиальной задачей. Особенное значение для лица компьютерной модели человека имеют глаза. Прототипирование 3D-моделирование по фотографии применяют для создания прототипа изделия. Например, если у вас есть пластиковый корпус и вам необходимо похожее изделие, можно сфотографировать существующий. В итоге вы получите 3D-модель, которую сможете скорректировать. Это поможет оценить функциональность изделия еще до запуска массового производства. Дизайн Изготовление 3D-модели по фотографии иногда применяется в промышленном дизайне. Это позволяет быстро оценить масштабы работы по созданию полноценной рабочей модели. Тем не менее, такой способ не подходит для создания сложных изделий. В этом случае лучше создавать 3D-модель с нуля. 3D-печать 3D-принтер — станок с числовым программным управлением, использующий метод послойного создания детали. 3D-печать является разновидностью аддитивного производства и обычно относится к технологиям быстрого прототипирования. Применение Для быстрого прототипирования, то есть быстрого изготовления прототипов моделей и объектов для дальнейшей доводки. Уже на этапе проектирования можно кардинальным образом изменить конструкцию узла или объекта в целом. В инженерии такой подход способен существенно снизить затраты в производстве и освоении новой продукции. Для быстрого производства — изготовление готовых деталей из материалов, поддерживаемых 3D-принтерами. Это отличное решение для мелкосерийного производства. Изготовление моделей и форм для литейного производства. Конструкция из прозрачного материала позволяет увидеть работу механизма «изнутри». Производство различных мелочей в домашних условиях. Производство сложных, массивных, прочных и недорогих систем. Изготовление лекарств, протезов и органов. Для создания компонентов оружия. Существуют эксперименты по печати оружия целиком. Пищевое производство. Источник информации: интернет Заключение: Изучение и понимание основ трехмерного измерения помогло развить многие отрасли наук. Благодаря 3D-моделированию увеличивается скорость проектирования. 3D-моделирование позволяет создать прототип будущего сооружения, коммерческого продукта в объемном формате. Важную роль 3D моделирование играет при проведении презентации и демонстрации какого-либо продукта или услуги. С помощью 3D-принтера создаются различные детали, строятся дома, нежилые сооружения; на нём печатают синтетические органы, протезы, лекарства. Приложения: распечатанная 3D-модель рыбки.  |