В индивидуальном исследовательксом проекте по информатике на тему "Сферы 3D-моделирования" обучающийся 9 класса школы рассмотрел причины, по которым 3D-моделирование начало использоваться во многих аспектах нашей жизни, выяснил, несмотря на то, что 3D-моделирование хоть и появилось не так давно, оно стало неотъемлемой частью современной жизни, дополняя привычные для нас вещи.

Подробнее о проекте:

В процессе проведения работы над индивидуальным исследовательским проектом на тему "Сферы 3D-моделирования" обучающийся 9 класса раскрыл вопрос перспективности изучения 3D-моделирования в наши дни, дал ответ на вопрос "Заменит ли нейросеть 3D-моделирование", а также проанализировал текущую ситуацию на рынке, связанную с 3D-моделированием.

Оглавление

Введение

1. Что такое 3D-моделирование?
2. Определение 3D-моделирования
3. Перспективы 3D-моделирования
4. Сферы использования 3D-моделирования

Заключение
Список использованных источников

 
Современное информационное общество всё больше зависит от интернета, которое всё больше и глубже проникает в наши сферы жизни: развлечения, медицина, работа и т.д. И неотъемлемой частью этого интернета стало 3D моделирование.

Но имеет ли смысл изучать 3D-моделирование в 2024 году? Ведь начали появляться нейросети, искусственные интеллекты и возможно ли вообще, то что они заменят данную нишу? Ведь само 3D моделирование появилось только недавно.

Здесь я попытаюсь понять, перспективно ли изучать 3D моделирование в наше время? Заменит ли нейросеть 3D моделирование? И где используется 3D моделирование?

Для достижения данных цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить источники литературы по теме исследования и дать определения понятий.
2. Определить перспективно ли 3D-моделирование?
3. Проанализировать текущую ситуацию на рынке связанную с 3D-моделированием?
4. Узнать в каких 3D-моделирование вообще нужно?

3D-моделирование — это процесс создания трёхмерных объектов различных конфигураций с использованием компьютерной графики.
Результат 3D-моделирования может использоваться в разных отраслях от развлекательных до технических.

Основные ветви 3D-моделирования:

• Полигональный. Основан на использовании систем координат и ручном вводе точек X Y Z.
• Сплайновый. Используются кривые, которые при изменении потом создают форму модели.
• Скульптуринг. Готовую модель с полигонами можно будет изменять подобно глине: тянуть, сжимать, скручивать и т.д. именно поэтому эта ветвь и называется скульптуринг.

Рендеринг или отрисовка — термин компьютерной графики,
обозначающий процесс получения изображения модели с использованием компьютерной графики
Модель — это объект или структура данных которые можно изменять под свой лад.

Такой объект может содержать геометрические данные, положение от точки видящего, информацию об освещении, наличие вещества, и пр. Примером визуализации могут служить радарные, космические снимки, которые только при получении и обработке могут быть проанализированы.

Часто в компьютерной графике (художественной или технической) под рендерингом понимают создание плоской картинки — цифрового или растрового изображения — по разработанной 3D-сцене.

Визуализация — один из самых важных разделов в компьютерной графике, и на практике он тесным образом связан с остальными. Обычно приложения для 3D-моделирования и анимации включают в себя также и функцию рендеринга. Однако существуют отдельные приложения, выполняющие функцию рендеринга.

Но в зависимости от цели, используют разные виды рендеринга, в основном при создании видео используют более медленный способ рендеринга который есть, например в Vegas Pro, и рендеринг в режиме реального времени который используют в тех же, например, компьютерных играх. Последний вид рендеринга часто использует 3D-ускорители для более быстрого рендера объектов.

С каждым годом возможности компьютерной графики развиваются всё быстрее и быстрее, из-за этого у людей появляется всё больше возможностей создавать мир который сильнее всего будет похож на реальный, но самую значимую роль здесь играет именно 3D-моделирование.

Задача 3D-моделирования – это создать трёхмерный объект, но сама модель объекта будет зависеть лишь от его создателя. Поэтому её можно будет использовать в разных отраслях, то есть по разным причинам.

1. 3D-моделирование можно внедрить в систему VR, промышленность, искусство, медицину и т.д.
2. 3D-моделирование можно использовать как основу какой то детали которую потом можно будет массово производить, благодаря чему снизить затраты на производство.
3. Популярность разного рода 3D-принтеров и печати для которых и нужно будет само 3D-моделирование.

Именно поэтому спрос на 3D-моделирование будет только расти. Но смогут ли недавно появившиеся нейросети заменить занятую 3D-моделированием нишу?

Это возможно из-за изображений, что созданы искусственным интеллектом, которые довольно быстро развиваются в данном направлении. Возможно, что через несколько лет нейросети будут настолько развиты, что их будут использовать для быстрого создания рендеров например: дизайн комнаты, и вам не понадобится визуализатор, дизайнер или 3D-модельер.

Я считаю, что 3D-моделирование ещё не заменится использованием нейросетей в видеоиграх, медицине, производстве или фильмах, потому что нейросеть ещё не слишком хорошо развита для таково рода вещей.

Сферы использования 3D-моделирования

Сфера развлечений.

Сфер 3D-моделирования намного больше чем просто “Сфера развлечений” и “Сферы работы” ведь на самом деле их можно разделить на шесть групп:

1. Индустрия развлечений
2. Медицина
3. Навигация объектов
4. Архитектура и дизайн
5. Лёгкая и тяжёлая промышленность
6. Образование и наука

Но из-за этого пришлось бы создавать сразу 6 пунктов по пол странички каждый поэтому для удобства я их объединил в 2 пункта.
В сфере развлечений есть парочка проблем. Первая состоит в том, что для развлечения нужно находить свою аудиторию. Вторая состоим в том, что для развлечения своей аудитории нужно всё время находить всё новые и новые способы заставить её не скучать.

Сначала была живопись, затем написание историй, потом создание театров с этими же историями, но которые можно было лицезреть в живую, после начали создавать кинотеатры где размах происходящего был крупнее, но теперь чтобы реализовать свои идеи и удерживать аудиторию, нужны более глобальные и зрелищные истории.

И на помощь, в данный момент, приходит 3D-моделирование благодаря которому можно создать, что угодно и не сдерживать себя там где до этого себя и сдерживал! Можно создать благодаря 3D-моделированию город, который потом будет уничтожен, можно делать моменты которые цепляют зрителя ещё более завораживающими.

Так же нельзя не отметить “Виртуальные игры” которые благодаря 3D-моделированию стали ещё популярнее. Ведь там есть так же много жанров как и в книгах и даже больше.
Возвращаясь к теме 3D-моделирования в которой зритель не может с ней взаимодействовать.

Благодаря ей появился новый вид мультипликации, если раньше анимация была только в 2D то теперь появилась ещё анимация в 3D, а также из-за её появления стало намного меньше расходоваться бюджета на анимацию, ведь зачем рисовать по много раз те же самые машины если можно просто создать 2-3 модели и использовать их на постоянной основе, это тратит меньше бюджета и так легче для самих мультипликаторов.

Сферы работы.
3D-моделирование можно использовать во многих сферах деятельности, это относится и к медицине. В медицине 3D-моделирование используется в разных назначениях.

• Санирование внутренних органов.
• Создание имплантатов.
• Биопечать.

Благодаря 3D-моделированию в медицине можно создавать протезы для людей с ограниченными возможностями, зубные имплантаты, даже можно благодаря биопечати создавать органы для людей и не только. 3D-моделирование помогает уже с 2012 года, ведь именно тогда провели первую операцию по вживлению титановой челюсти, которая была напечатана на 3D-принтере.

С помощью сканирования внутренних органов человека, врачи создают повреждённую часть тела человека и готовятся с помощью неё к операции. Но первый удачный эксперимент по печати органа человека произошёл в 2006 году. Учёные из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine смоделировали и распечатали семь мочевых пузырей для пациентов-добровольцев.

А в Швейцарии в 2017 году создали первое в мире сердце при помощи 3D-печати. В 2018 году биоинженеры Ньюкаслского университета США создали с помощью 3D-принтера первую роговицу. В 2017 году в университете штата Мэриленд в Балтиморе создали 4 имплантата для возвращения слуха и т.д.
3D-моделирование также помогает в навигации объектов, разработчики навигационных карт часто применяют 3D моделирование для более удобного показа объекта.

Возможность увидеть почти как в реальности улицу, дом, вход в помещение - всё это значительно упрощает задачу поиска.
С помощью 3D-моделирования можно построить модели здания, моста, путепровода, любых городских достопримечательностей, а также устроить экскурсию внутри помещения т.д.

В дизайне и архитектуре 3D-моделирование очень хорошо прижилось ведь они , одни из первых, кто по достоинству оценили 3D-графику. Демонстрация будущего объекта строительства или квартиры после ремонта заказчику устраняет все недочеты, несогласованности и повышает продуктивность задачи, а значит, гарантирует, что результат всегда будет на высоте.

Так же 3D-моделирование широко применяется в промышленности: атомной, космической, машиностроении. Для создания посуды, игрушек, различного декора и т.д. 3D-модель демонстрирует уменьшенную копию будущего изделия с подробными деталями, так что внести корректировки и поправки можно на начальном этапе, не запуская производство.

Использование 3D-моделей в области образования, повышает у людей интерес к учебе, так как образовательный процесс выходит за пределы школьного класса. Находясь в классе ребенок, может увидеть любой историческом период и особенности обитания древних животных, людей. Студенты могут детально изучить самый сложный материал, в другой более доступной и интересной для понимания форме, а также попробовать себя на практических занятиях.

3D-моделирование играет неотъемлемую роль в нашей жизни. Оно помогает не только стране, но и остальным людям, позволяя воплощать свои идеи, задумки в жизнь.
Из-за того что 3D-моделирование используется во многих отраслях и играет там ключевую роль, то становится понятно, что спрос на 3D-моделирование на рынке будет всегда как и в медицине, производстве будь то тяжёлым или лёгким, дизайне, архитектуре, навигации, образовании, науке и развлечениях.

Из всего выше сказанного я могу сказать, что 3D-моделирование очень нужная, перспективная и полезная отрасль в которую нужно вкладываться, ведь она помощник во всех отраслях.