3D-моделирование – это процесс создания трехмерной модели объекта. Задача трехмерного моделирования – создать визуальный объемный образ желаемого объекта. С помощью трехмерной графики можно как создать точную копию конкретного предмета, так и разработать новый, не реальный объект, до момента его создания.
Самое широкое применение 3D моделирования – во многих современных компьютерных играх, медицине, географии, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции [1].
Трёхмерная графика обычно имеет дело с виртуальным, воображаемым трёхмерным пространством, которое отображается на плоской, двухмерной поверхности дисплея или листа бумаги. В настоящее время известно несколько способов отображения трехмерной информации в объемном виде, хотя большинство из них представляет объёмные характеристики весьма условно, поскольку работают со стереоизображением. Из этой области можно отметить стереоочки, виртуальные шлемы, 3D-дисплеи, способные демонстрировать трехмерное изображение. Несколько производителей продемонстрировали готовые к серийному производству трёхмерные дисплеи. Однако и 3D-дисплеи по-прежнему не позволяют создавать полноценной физической, осязаемой копии математической модели, создаваемой методами трехмерной графики [1].
Одним из наиболее важных преимуществ 3D моделирования является наглядность 3D изображений и видеороликов. Если принять за аксиому тот факт, что одна картинка стоит тысячи слов, то 30-секундный 3D ролик с легкостью способен стать заменой двухчасовому докладу и целой стопке документации. Немногие способны представить, как будет выглядеть, например, будущее здание, имея перед собой лишь чертежи и сметы. Использование технологий трехмерной графики в данном случае будет гораздо эффективнее: имеется возможность увидеть конечный результат проекта еще до начала строительства.
Трехмерные изображения применяются практически во всех сферах деятельности, начиная проектирование зажигалки или логотипа и заканчивая такими крупными проектами, как строительство жилого комплекса или района.
Актуальность темы исследования: современному студенту, обучающемуся по любому техническому направлению, да и не только, полезно знать основы 3D моделирования, для того чтобы передать больший объем информации, при проведении докладов и презентаций.
Объект исследования: программы для создания трехмерной графики.
Предмет исследования: возможности использования 3D редакторов в научно-исследовательских работах.
Цель исследования: описать возможности использования 3D-моделирования в студенческих научно-исследовательских работах.
Задачи исследования:
1. Проанализировать возможности и технические характеристики 3D редакторов
2. Продемонстрировать использование созданных интерактивных 3D моделей в студенческой научно-исследовательской работе
3. Проанализировать тематики студенческих научно-исследовательских работ
4. Разработать учебно-методические комплексы дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ для учащихся и обучающихся
Гипотеза: владение инструментами 3D моделирования способствует повышению качества выполнения учебных и научных проектов и повышает компетентность выпускников ВУЗов.
Теоретическая основа исследования: методы математического и компьютерного моделирования.
Научная новизна исследования: предложены новые методики для использования инструментов 3D моделирования при выполнении школьных и студенческих проектов.
Теоретической и практической значимостью исследования является разработка учебно-методического комплекса.
Апробация.
1. Элементы программы дополнительного образования использовались при проведении занятий по информатике для учащихся малого физико-математического факультета ЧГУ им. И.Н. Ульянова в 2017\2018 уч. году.
2. Результаты исследования были доложены на региональном фестивале студентов и молодежи «Человек. Гражданин. Ученый» (21-26 ноября 2016 г.) и опубликованы в сборнике «Математические модели и их приложения» [29].
Структура и объём магистерской диссертации:
Данная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Общий объём магистерской диссертации 99 страниц.
?
