Урок 4

Урок 4. Дата: 30.09.2024

ТЕМА УРОКА: Технология создания объемных моделей в САПР. Мир профессий.

Трёхмерная графика уже стала частью повседневной жизни. Что ждёт нас дальше?

3D-моделирование применяют во многих индустриях. Мы постоянно видим трёхмерную графику в рекламе, кино, видеоиграх. Её используют в промышленности, архитектуре, медицине. С помощью 3D-сканеров создаются виртуальные аналоги предметов из реального мира, а с помощью технологии захвата движений — аватары с удивительно правдоподобной анимацией.

3D-сканирование

Это направление выросло из дисциплины, которая называется фотограмметрией. Фотограмметрия применяется при создании топографических карт и изучении окружающей среды, используется в различных индустриях — от архитектуры до медицины.

«Раньше, чтобы смоделировать автомобиль, надо было обрабатывать фотографии. Сейчас это можно сделать с помощью сканера. В итоге получается идеальная копия машины — по крайней мере, в размерах и пропорциях. Можно получить качественную модель, в которой детали проработаны вплоть до миллиметра. Здесь важна работа с высокополигональными сетками: это касается таких задач, как оптимизация или преобразование из плохой сканированной модели в хорошую low-poly.

Будущее — за игровыми движками. Скорее всего, V-Ray и Render будут отходить на второй план в том, что касается быстрых вычислений и красивой графики. Больше объектов нашего окружающего мира будет отсканировано. Чтобы посетить музей, выходить из дома будет совсем не обязательно».

В наш век 3D-сканеры используют всё чаще. Объекты для воссоздания в виртуальной среде выбирают абсолютно разные — это могут быть здания, культурные монументы, самолёты или даже люди.

«Одно из направлений 3D-сканирования — технология распознавания лиц. Блокировка iPhone работает за счёт этой системы. В московском метро можно проходить турникеты, просто имея деньги на счету, что упрощает пользование транспортом. Применима технология и для торговли — товар можно буквально купить взглядом. По-моему, это даже круче, чем популярная в sci-fi технология анализа сетчатки глаза.

Как устроена технология распознавания лиц? Есть фотография, но когда камера фиксирует человека в реальной жизни, не может быть такого же освещения и ракурса, чтобы компьютер мог идеально наложить одно на другое. В трёхмерном пространстве измеряются длина носа, расстояние между глаз, высота скул, ширина губ и другие определённые точки — на их основе ИИ делает вывод, похож человек или нет. Принцип похож на работу художника, когда необходимо выдержать определённые пропорции в чертах лица».

3D-печать

3D-печать — это радикально новый подход к воспроизведению объектов, будь то модели и формы для литейного производства, сооружения или человеческие органы. Она выполняется с помощью 3D-принтера — специального станка с программным управлением. 3D-печать может решать некоторые инженерные задачи: например, если создать прозрачную конструкцию, это позволяет увидеть все детали работы механизма.

«Применение 3D-печати будет становиться дешевле и популярнее. Например, если сейчас распечатать металлическую деталь для самолёта очень дорого, то в ближайшем будущем подобные задачи будут всё доступнее».

«3D-печать находит всё более широкое применение — от косплея до создания устройств и станков. Например, когда Games Workshop перешла с ручной работы на 3D-печать, произошёл резкий скачок в качестве моделей настольной Warhammer 40К. Внешний вид и тактильные ощущения от моделей колоссально выросли, когда их стали моделировать в ZBrush и печатать. Существует 3D-печать домов — конечно, это пока подходит только для тёплых стран. Создающие целые дома огромные принтеры могут решить проблемы целых стран и народов».

3D-печать используется и в медицине. Один из лидеров 3D-биопринтинга — Organovo. Это медицинская исследовательская компания, проектирующая и разрабатывающая трёхмерные модели человеческих органов.

Organovo использует эту технологию как при терапевтических обследованиях, так и для печати искусственных органов. Она стала первой компанией, которая запустила 3D-биопринтинг как платную услугу.

«Медицина — важнейшее применение 3D в общечеловеческих целях. Из органических субстанций можно производить напечатанные органы. Сколько людей будет спасено, насколько будет увеличена продолжительность человеческой жизни благодаря возможностям 3D-печати».

«Было уже несколько попыток совершить революцию с помощью VR. Эта сфера перезапускалась уже три раза. Одна из главных целей — перевести сложные рабочие процессы в виртуальное пространство. С ростом популярности метавселенных всё больше бизнес-процессов будут переходить в VR. В целом все многого ждут от виртуальной реальности, крайне сложно предсказать, когда наши представления будут полностью реализованы».

Помимо VR, существуют два других направления: AR — дополненная реальность и XR — смешанная реальность. Сферы применения крайне широки: например, инженеры из разных стран могут встречаться в виртуальном пространстве и вместе решать какие-то практические задачи таким образом.

AR гораздо доступнее благодаря камерам смартфонов. Существуют приложения, восстанавливающие на экране старинные городские здания, которые уже разрушены, или стёртые граффити.

В трёхмерной графике уже устаревают какие-то профессии, этот тренд сохранится. Он имеет и оборотную сторону — другие профессии будут появляться.

Допустим, если ты стал топовым моделлером в Maya, через десять лет ты не будешь востребованным на рынке, потому что новые инструменты позволят молодым художникам делать те же вещи быстрее и эффективнее. В этом сложность, и на это надо обращать внимание».

3D широко применяется уже сейчас, и эта сфера будет только развиваться. С помощью трёхмерной графики художники сферы развлечений могут перенести человека в любую виртуальную вселенную. А ещё 3D-моделирование помогает при лечении болезней, и это повышает продолжительность человеческой жизни.

3D-модели становятся объектами реального мира благодаря печати. В то же время любые предметы и сооружения можно оцифровать и перенести в виртуальное пространство, которое доступно из самых разных точек планеты.

Перспективы у этой сферы огромны, и многое из того, что есть сейчас, — это только начало.

Востребованность профессии

Специалисты востребованы в крупных организациях и научных центрах приборо- и машиностроения, на предприятиях среднего и малого бизнеса различных сфер деятельности, в конструкторских и проектных бюро, отделах автоматизации проектирования и управления производственными процессами, IT-компаниях, научно-исследовательских институтах, учебных заведениях и ВУЗах.

Для кого подходит профессия

Необходимые личностные качества:

• Внимательность;

• Терпеливость;

• Усидчивость;

• Кропотливость;

• Тщательность, систематичность в работе;

• Аккуратность;

• Ответственность.

Карьера

Могут работать разработчиками и руководителями проектов по созданию и развитию систем автоматизированного проектирования и управления; системными аналитиками и постановщиками задач по различным направлениям;специалистами по автоматизации технологических процессов.

Обязанности

Должностные обязанности:

• Разработка математических моделей компонентов проектируемого объекта;

• Проведение исследований и обоснование выбора элементов математического обеспечения для реализации в программном обеспечении САПР, в т.ч. выбор численных методов решения задач моделирования;

• Формулирование и решение задач оптимизации проектных решений;

• Программирование на алгоритмических языках;

• Разработка рекомендаций по выбору программно-аппаратных средств создаваемых САПР;

• Инсталляция и сопровождение коммерческих программ и программных комплексов САПР;

• Использование возможности системного программного обеспечения для разработки процедур пользовательского графического интерфейса в прикладных программах;

• Разработка библиотеки моделей и методов для имеющихся комплексов проектных процедур;

• Выполнение инфологического и даталогического проектирования баз данных;

• Моделирование на ЭВМ и анализ процессов в электронных блоках и устройствах ЭВМ;

• Разработка прикладных программ и программно-методических комплексов САПР на уровнях планирования, проектирования, кодирования, тестирования и комплексной отладки;

• Использование инструментальных средств разработки программного обеспечения;

• Формулирование требований к техническому обеспечению САПР в конкретных условиях и разработка рекомендаций по оснащениюСАПР техническими средствами;

• Разработка имитационных моделей вычислительных систем и сетей и анализ эффективности проектируемых САПР;

• Формулирование технических заданий на разработку вычислительных сетей САПР.

ЗАДАНИЕ:

Запишите в тетрадь дату, тему урока, всё, что под знаком ??( записать)

Ознакомиться с вложенными материалами.

https://vk.com/video-178035050_456239066

Источник: vk.com

Комментарии: