Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
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.
