Модельдеу және формалдау. 3D модельдеу

1-ДӘРІС Модельдеу және формалдау. 3D модельдеу

Модель-бұл:

  * нақты объектінің кейбір оңайлатылған ұқсас;

* затты кішірейтілген немесе үлкейтілген күйде ойнату (макет);

* табиғатта және қоғамда қандай да бір құбылыстың немесе процестің сызбасы, бейнесі немесе сипаттамасы;

* нақты объектінің жұмыс істеуіне ұқсас белгілі бір параметрлер бойынша жұмыс істеуі объектінің физикалық немесе ақпараттық аналогы;

· қандай да бір объект-белгілі бір жағдайларда объектіні алмастыра алатын орынбасар-түпнұсқа, бізді қызықтыратын қасиеттері мен сипаттамаларын көрсете отырып, оның маңызды артықшылықтары мен ыңғайлылығы бар;

* үлгілеу мақсаты тұрғысынан елеулі зерттелетін объектінің немесе құбылыстың кейбір жақтарын көрсететін жаңа нысан;

* жаңа объект (нақты, Ақпараттық немесе елестетілетін), үлгілеу мақсаттары үшін маңызды қасиеттерге ие және осы мақсаттар шеңберінде бастапқы нысанды толығымен ауыстырады.

Модельдердің барлық алуан түрлілігі үш сыныпқа бөлінеді:

* материалдық (заттай) үлгілер (нақты заттар – макеттер, муляждар, эталондар) – модельделетін объектінің сыртқы түрін, оның құрылымын немесе мінез-құлқын бейнелейтін азайтылған немесе ұлғайтылған көшірмелер;

· елестететін модельдер (геометриялық нүкте, математикалық маятник, тамаша газ, шексіздік);

· ақпараттық модельдер – ақпаратты кодтау тілдерінің бірінде модельдеуші объектінің сипаттамасы (сөздік сипаттама, схемалар, сызбалар, карталар, суреттер, ғылыми формулалар, бағдарламалар және т.б.)

Модельдеу-бұл:

* нақты бар объектілердің (заттардың, құбылыстардың, процестердің) үлгілерін құру);

* нақты нысанды оның лайықты көшірмесімен ауыстыру;

* таным объектілерін олардың модельдерінде зерттеу ·

Модельдеудің қажеттілігі адам қызметінің таным, қарым-қатынас, практикалық қызмет сияқты салаларында туындайды. Модельдеу аспектілері қасиеттерімен сипатталады:

* сыртқы түрі-белгілер жиынтығы;

* құрылым-элементтер тізбесі және олардың арасындағы қатынастарды көрсету;

* мінез-құлық-уақыт ағымымен сыртқы түрі мен құрылымын өзгерту ·

Модельдеу кезеңдерін анықтайық:

1. Модельдеу мақсаттарын қою.

2. Объектінің модельдеуін талдау және оның барлық белгілі қасиеттерін таңдау

3. Берілген қасиеттерді талдау және олардың маңыздысын анықтау.

4. Модельді ұсыну нысанын таңдау

5. Формализация.

6. Алынған модельді қайшылыққа талдау.

7. Алынған модельдің объектіге барабарлығын талдау және модельдеу мақсаты.

Формализация-бұл үлгілеу объектісінің маңызды қасиеттері мен белгілерін таңдалған нысанға келтіру.

Модель құру үшін нысанға пішін беру керек. Формализацияның мәні объектіні бөлудің және оның белгілеуінің принципті мүмкіндіктерінен тұрады. Нысанды белгілеу үшін кейбір белгілер жиынтығын енгізу керек. Белгі-бір-бірінен өзгеше элементтердің соңғы жиынының элементі. Белгі ұғымы ғылымның негізгі ұғымдарының бірі болып табылатынына назар аудару керек. Нақты анықтау мүмкін емес. Сондықтан белгінің негізгі белгілерін көрсетумен шектелу керек:

1. Белгінің денотаттың (объектінің) орынбасары ретінде әрекет ету қабілеті.

2. Белгінің және денотаттың ұқсастығы-белгіні белгілеуді толығымен алмастыра алмайды.

3. "Белгі – денотат"сәйкестігінің көп маңызы.

3 қатпарлы моделдеу мектеп бағдарламасындағы геометрияны еске түсіреді. Декарттық координаттар жүйесін еске алыңыздар (X, Y және Z осьтері ). Ал енді функцияларды және олардың графигтерін еске алайық. Мысалы: сызықтық функция, квадрат функция және т.с.с. (Парабола, гиперболалар ).
Жалпы 3D анимацияның не екенін түсіну үшін көзіңіздің алдында тұрған барлық заттарды кеңістікке (декарттық X, Y, Z кеңістігі) жайғастырыңыз. Сонда әрбір заттың белгілі бір координатасы бар нүктелерден және түрлі өзінен кіші фигуралардан (сызық, эллипс, куб т.б) құралғанын байқайсыз. Міне 3D модельдеу және оны анимациялау негізінде осы принципке жасалған, яғни «аса күрделі заттарды қарапайым нүктелер не фигуралар көмегімен кеңістікте құрастыр ».