Виртуальные миры и системы виртуальной реальности
Правильная ссылка на статью:
Нуралиев Ф.М., Морозов М.Н., Гиясов У.Э., Ёркулов Ж.
O применении R-функции для геометрического моделирования 3D объектов сложных форм в виртуальной среде образования
// Программные системы и вычислительные методы.
2023. № 3.
С. 18-28.
DOI: 10.7256/2454-0714.2023.3.36937 EDN: ZDVQZC URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=36937
Аннотация:
Данная статья посвящена тому, создание национальной виртуальной университетской платформы, геометрическое моделирование дизайна экстерьеров, интерьеров и персонажей в области информационных технологий на основе 3D технологий. Мы знаем, что визуализация использует геометрические сплайны и методы построения полигональных сеток. В системах виртуальной реальности каждый объект представлен трехмерной моделью. Настоящая задача сейчас - создать пользовательские модели, которые ими управляют. Трехмерная модель персонажа представлена картой глубины, точками, полигональной моделью, параметрической моделью, описывающей антропометрические, ансафные и профильные черты человеческого лица. Процесс исследования включает изучение правил визуализации виртуальных трехмерных объектов через внутренние и внешние модели, теорию геометрического моделирования, алгоритмы, методы и алгоритмы компьютерного моделирования, применение алгоритмов виртуальной реальности в образовании. Сегодня, когда в нашей стране стремительно развиваются инженерия и технологии, путешествия в виртуальный мир вызывают у многих большой интерес. В результате трехмерный контент и ландшафтный дизайн расширяют человеческое воображение и служат для того, чтобы запечатлеть наши знания о предмете и объекте в нашей памяти. Было бы эффективнее перенести практические занятия в компьютерных залах учебных заведений в виртуальный мир и организовать их в этой виртуальной среде с помощью виртуальных объектов. Кроме того, все аспекты предмета могут быть объяснены и преподаны, и студенты будут иметь возможность использовать его виртуально. Создание панели инструментов, включающей все виртуальные объекты, становится приоритетной задачей. Использовались технологии объектно-ориентированного программирования и методы тестирования. В данной статье предлагаются новые методы геометрического моделирования трехмерных объектов, упомянутых выше, то есть конструктивный логико-алгебраический метод R-функций (RFM). Этот метод позволяет изображать 3D-объекты высокой сложности.
Ключевые слова:
Виртуальная среда, виртуальные университетов, Полигональная модель, геометрические сплайн-функции, конструктивная твердотельная геометрия, функции Рисси, функции Рвачева, Трехмерная модель, полигонов, персонаж
Abstract:
This article is devoted to the creation of a national virtual university platform, geometric modeling of the design of exteriors, interiors and characters in the field of information technology based on 3D technologies. We know that visualization uses geometric splines and polygonal mesh construction methods. In virtual reality systems, each object is represented by a three-dimensional model. The real challenge now is to create custom models that control them. A three-dimensional model of a character is represented by a depth map, dots, a polygonal model, a parametric model describing anthropometric, ansaphic and profile features of a human face. The research process includes the study of the rules of visualization of virtual three-dimensional objects through internal and external models, the theory of geometric modeling, algorithms, methods and algorithms of computer modeling, the use of virtual reality algorithms in education. Today, when engineering and technology are rapidly developing in our country, traveling to the virtual world is of great interest to many. As a result, three-dimensional content and landscape design expand the human imagination and serve to capture our knowledge about the subject and object in our memory. It would be more effective to transfer practical classes in computer halls of educational institutions to the virtual world and organize them in this virtual environment using virtual objects. In addition, all aspects of the subject can be explained and taught, and students will be able to use it virtually. Creating a toolbar that includes all virtual objects becomes a priority. Object-oriented programming technologies and testing methods were used. This article proposes new methods of geometric modeling of three-dimensional objects mentioned above, that is, the constructive logical-algebraic method of R-functions (RFM). This method allows you to depict 3D objects of high complexity.
Keywords:
Virtual environment, virtual universities, Polygonal model, Geometric spline functions, Constructive solid geometry, Function Rissi, Function Rvachev, three dimensional model, polygons, avatars