Поиск

Моделирование: что это и для чего оно нужно?

Моделирование — это процесс создания абстрактных моделей реальных объектов или явлений. Оно зависит от конкретной области применения, в которой используется данная технология. В науке и инженерии моделирование используется для создания компьютерных моделей, которые представляют физические объекты в виртуальном пространстве.

Также моделирование используется в медицине для создания компьютерных моделей организмов или частей тела пациентов, что помогает визуализировать и понимать различные аспекты заболеваний, а также разрабатывать стратегии лечения.

В сфере экономики и финансов моделирование используется для прогнозирования экономических и финансовых событий и создания экономических моделей для планирования и бизнес-анализа.

Также моделирование находит свое применение в архитектуре и дизайне. Для создания новых проектов архитекторы могут использовать компьютерные модели для визуализации своих идей и проверки их функциональности.

Кроме того, моделирование играет важную роль в научных исследованиях, позволяя ученым создавать гипотезы и моделировать различные сценарии развития явлений и процессов.

Таким образом, моделирование — это важный инструмент в различных областях, который позволяет создавать компьютерные модели, упрощать изучение сложных явлений и процессов, а также повышать качество принимаемых решений на основе полученных данных.

Адекватность модели

Поскольку модель является выражением конечного ряда и только важнейших для
конкретного исследования аспектов сущности, то она не может быть абсолютно
идентичной моделируемому объекту. Кроме этого, реальный объект бесконечен для
познания. Поэтому нет смысла стремиться к бесконечной точности при построении
модели. Для выяснения необходимой степени адекватности обычно строят ряд
моделей, начиная с грубых, простых моделей и двигаясь ко все более сложным и
точным. Как только затраты на построение очередной модели начинают превышать
планируемую отдачу от модели, то уточнение модели прекращают. Первоначальные
шаги производятся в каком-либо существующем универсальном моделирующем пакете.
После одобрения модели под неё пишется специализированный пакет. Необходимость
в этом возникает в случае, если функционирование модели в универсальной среде
моделирования не удовлетворяет требованиям быстродействия (или каким-то другим).

В задачи данного курса входит изучение приёмов и способов, необходимых для
формализации, изучения и интерпретации систем.

Моделирование прикладная инженерная наука класса технологических.
Моделирование дисциплина, ставящая целью построение моделей и их
исследование посредством собственных универсальных методов, а также
специфических методов смежных с ней наук (математика, исследование операций,
программирование).

Модели вокруг нас

Мы постоянно сталкиваемся с самыми разными моделями в жизни, даже не задумываясь, для чего была создана та или иная вещь, что изменится, если бы их не было.

Давайте вспомним, где мы видим модели каждый день.

Подсказка (виды моделей):

• глобус, карта;
• модели машинок, самолетов, ракет;
• манекен, скелет, макет человека;
• модель атома, молекулы, кристаллическая решетка металлов;
• макет дома, жилого комплекса, древнего города;
• фигурка динозавра, макет вулкана.

Изучая мир вокруг и внутри себя, человек стремится зафиксировать полученные знания о процессах и объектах. Существует множество способов сохранить информацию, но создавая образ, ему удается пространственно и детально показать все важные свойства.

Например, глобус. Если мы попытаемся описать Землю словами, то нам придется потратить десятки страниц, расписывая, какой она формы и то, что находится на ее поверхности.

Если мы решим нарисовать планету, то нам понадобится минимум 2 рисунка, чтобы изобразить материки и океаны с двух сторон, а лучше 4 (с двух боков, низ и верх).

А модель Земли (глобус) позволяет оценить самые важные характеристики голубой планеты с первого взгляда.

Модель – поверхностный образ, в котором отображены признаки оригинала, имеющие ценность для данной задачи. Оригинальный объект, по сравнению с моделью, сложнее, динамичнее, он состоит из сотен или тысяч различных свойств, параметров, характеристик, участвует в различных процессах.

При помощи модели можно управлять прототипом, не разрушая оригинал, то есть моделировать процесс или явление. Моделирование – важнейший способ получения информации, незаменимый инструмент инженеров, архитекторов, метеорологов и даже медиков. Это описание оригинала различными способами.

Мы ежедневно используем моделирование в обычной жизни, ведь это помогает выбирать потенциально лучшие варианты. Например, какое яблоко взять с полки магазина. Оценивая плод как пищу, мы выбираем лучший вариант. Перебирая в голове характеристики, мы выбираем самое красивое, здоровое, аппетитное яблоко.

Моделирование в реальной жизни

Моделирование – это процесс создания модели для решения какой-то проблемы или анализа сложной системы. Использование моделей в реальной жизни позволяет быстро и эффективно разрабатывать различные стратегии и решения для проблем или системы.

Примеры использования моделирования в реальной жизни:

• Медицина: моделирование органов и систем тела помогает в разработке новых лекарств, оборудования и операций.
• Экономика: экономические модели могут быть использованы для анализа производства, продажи, потребления и различных экономических событий.
• Инженерия: инженерные модели могут быть использованы для проектирования и тестирования новых технологий, машин и устройств.

Плюсы моделирования в реальной жизни:

1. Эффективность: использование моделей ускоряет процесс разработки решений и их тестирования.
2. Точность: модели могут быть созданы с высокой точностью и учетом всех факторов.
3. Экономичность: моделирование может существенно снизить затраты на разработку и тестирование новых продуктов и услуг.

Моделирование – незаменимый инструмент для тех, кто занимается научно-исследовательской деятельностью, проектированием новых технологий и развитием сложных систем.

Где можно изучить 3Д-моделирование новичку

Осваивать профессию 3D-разработчика лучше не в одиночку, а в онлайн-школе, потому что:

Ты будешь обучаться по отработанной программе с актуальной информацией.
При любой возникшей сложности тебе всегда придут на помощь кураторы.

Самостоятельное изучение — это долгий путь с риском потерять мотивацию на середине и забросить совсем.

В Timart School есть годовое обучение 3D Developer, состоящее из 4 уровней:

1. 3D-художник игровых локаций и окружения,
2. 3D-художник игровых ассетов,
3. 3D-художник персонажей,
4. Начинающий 3D-аниматор.

По итогу обучения ты станешь профессиональным 3D-разработчиком, который сможет работать в крутых компаниях на крупных ААА-проектах.

Заключение: 3D-моделирование — это направление, которое используется во многих сферах нашей жизни. Разные виды моделирования, огромная вариативность работ и задач, возможности, которые открываются перед 3D-разработчиком, — это все отличает данное направление от других.

Виды 3D-моделирования

Использование трехмерных моделей нашло свое применение во многих сферах жизни. Поэтому неудивительно, что и видов такого моделирования большое количество. Ниже мы их разберем: их отличия, области применения и др.

Полигональное моделирование

Его еще можно назвать классическим, т.к. оно применяется при создании объектов для практически всех направлений. Такое моделирование использует полигоны — это поверхности, которые имеют:

• вершины (англ. vertex) — точки, заданные в пространстве;
• ребра (англ. edge), которые соединяют вершины;
• грани (англ. polygon) — это участки в виде многоугольников, которые образуются при соединении точек и ребер. Самый простой полигон — это треугольник.

Все полигональные объекты можно разделить на:

High-polyАвтор работы: Karin DvorakovaLow-poly

При этом нет каких-то строгих границ по количеству полигонов. Например, для игр на мобильных телефонах используется в среднем от 2 до 9 тысяч таких многоугольников, а для объектов класса AAA (высокобюджетные проекты) может быть задействовано и 50 000, и 100 000, и даже 200 000 полигонов!

Как сказано выше, такие модели используются в компьютерных и мобильных играх благодаря своей «легкости» по сравнению с high-poly. Здесь ты можешь возразить: погоди, но ведь мы видим множество деталей на объектах в играх… Да, согласны, но все это добавляется с помощью текстурирования, о котором мы рассказывали в статье — Кто такой 3D-дженералист.

Автор работы: Joe Stachnik (Stachmo)Middle-polyАвтор работы: Yuriy Zadorozhny

Отдельно можно выделить один из подвидов полигонального моделирования — скульптинг. Он сравним с процессом лепки из «цифровой глины». Инструменты, которые используются в данном процессе, дают возможность создать модель с высокой детализацией.

Автор работы: Kate Pfeilschiefter

Параметрическое моделирование

К сожалению, с помощью полигонального моделирования невозможно создать объекты, которые будут учитывать свойства материалов и максимально соответствовать оригиналу. Здесь на помощь приходят методы промышленного проектирования. Название такого вида — система автоматизированного проектирования, сокращенно САПР (англ. CAD).

Автор работы: Snehal S Gopal

Основное отличие — это способ твердотельного моделирования. То есть при разделении на части объект внутри не будет пустым, как в случае полигонального моделирования.

Воксельное моделирование

Этот вид моделирования представляет объекты в трехмерном пространстве в виде 3D-кубиков. Чаще всего используется для создания стилизованных игр и иллюстраций.

Автор работы: Phil Clark

Еще может применяться в медицине (УЗИ, томография, МРТ) и науке, а также использоваться в создании более реалистичных игр, но в этом случае, на данный момент, является очень требовательным к техническим характеристикам.

Сплайновое моделирование

Объемная модель создается в этом случае с помощью трехмерных кривых, которые называются сплайнами. Данный вид моделирования отличают плавные формы, что позволяет создавать людей, животных, растения, архитектурные объекты, украшения и пр.

Автор работы: Dmytro Voroniuk

Чаще всего такие модели для дальнейшей работы преобразовывают в полигональные.

Навыки и задачи специалиста в 3D-моделировании

Хороший специалист пользуется огромным спросом, ведь ему по силам нарисовать что угодно.

Вот основные навыки:

• Работа со специфическим программным обеспечением, постоянное совершенствование своих умений.
• В случае с анимированными персонажами – знание основ анатомии для придания реалистичности движениям.
• Способность на приличном уровне рисовать от руки. Если у вас совсем плохо с рисованием, то и лезть в такую профессию не стоит.

Следует внимательно относиться к деталям – любая мелочь из повседневной жизни, будучи перенесенной в проект, придает объекту реалистичный вид.

В данной профессии важна усидчивость, готовность часами разбираться в особенностях работы тех или иных программ. Специалист по 3D-моделированию должен быть внимательным к деталям, скрупулезным и даже несколько педантичным.

Распространено мнение, что моделирование подходит лишь художникам и дизайнерам. Но, как показывает практика, есть много талантливых моделлеров без художественного образования и, вообще, самоучек – всю информацию сейчас легко найти в интернете

Безусловно, важно понимать основы композиции, компоновки тела и размещения света, но эти аспекты по силам изучить без специальной подготовки

Навыки и задачи специалиста в 3D-моделировании

Эту современную профессию может освоить любой человек, который заинтересован в этой области. Не обязательно вначале учиться на программиста, художника или дизайнера. На курсах 3D-моделирования происходит обучение с нуля – студенты приобретают базовые навыки, остальные же они развивают самостоятельно или приступают к продвинутому изучению 3D-моделирования онлайн в специальной школе.

Моделирование в городском планировании

Городское планирование является сложным процессом, требующим учета многих факторов — транспортных потоков, расположения зданий, зонирования и других аспектов. Чтобы оптимизировать этот процесс, используются методы математического моделирования.

Один из примеров применения моделирования в городском планировании — это прогнозирование транспортных потоков. С помощью моделей можно оценить, как изменится нагрузка на дорожную инфраструктуру в зависимости от разных маршрутов и дорожных условий.

Еще одна область применения моделирования в городском планировании — разработка новых зонирований. С помощью математических моделей можно оценивать социально-экономические аспекты строительства в разных районах города и выбирать наиболее эффективные места для новых зданий и объектов инфраструктуры.

Важной областью применения моделирования в городском планировании является экологическая оценка. Моделирование позволяет оценить воздействие новых инфраструктурных объектов на окружающую среду и принять меры по их снижению

Таким образом, моделирование играет важную роль в городском планировании, помогая создавать более эффективные и устойчивые городские среды для жизни и развития людей.

Главные свойства моделей, причины создания

Одна и та же копия может изготавливаться для различных целей. Любая модель обладает частью свойств исходного прототипа. Это хорошо понятно на примере модели самолета.

Сравните, пожалуйста, эти самолетики. Скажите, для чего их сделали, с какой целью.

Делая самолет игрушку, человек старается получить примитивную копию для развлечения и обучения малыша. Он стремится сделать ее безопасной, простой и яркой, но с сохранением функционально важных элементов (крылья, пропеллер, хвост). Чем младше ребенок, тем меньше будет деталей, острых углов, ведь производитель выберет приоритетными 2 критерия: безопасность и простоту

Если же игрушка предназначена для детей постарше, изготовителю будет важно, чтобы уменьшенная копия максимально близко повторяла оригинал, плюс была прочной

Наклейки в виде самолетов должны быть яркими, напоминать оригинал, и хорошо клеиться.

Если это конструктор самолета, то он должен быть простым и безопасным в сборке, повторять оригинал, вплоть до возможности полета.

Коллекционные модели самолетов должны быть максимально точной уменьшенной копией прототипа (с масштабированием). Все детали, цвета должны четко соответствовать реальному образцу. Плюс сохраняются все пропорции.

Детальный чертеж, схема или графическая модель самолета позволяют разобраться в его строении, найти нужные отсеки или быстро выбраться в случае катастрофы.

Самолет является прототипом или оригиналом, а полученный результат (объект-заместитель) моделью.

Метод изучения свойств объектов, процессов или явлений при помощи моделей называется моделирование. Он позволяет захватить то, что сложно понять, представить. Особенно впечатляющее выглядит 3д моделирование, когда процессы, происходящие на протяжении миллионов лет, можно «прокрутить» за несколько минут в виде трехмерного изображения/видео.

Цели моделирования процессов – управлять, прогнозировать, проецировать и рассматривать все возможные варианты развития того или иного процесса при изменении исходных и текущих параметров.

Для примера возьмем развитие планеты Земля. Это изучение возможного будущего при изменении различных параметров (выделение СО₂, повышение температуры, загрязнение океана, вырубка лесов).

Давайте вместе придумаем, где люди могут использовать такой способ, и какие цели и задачи моделирования будут в каждом случае:

примитивное изображение окружающего мира (манекен для магазина, швеи, парикмахерской, игрушки для малышей);

процессы, происходящие в прошлом (3d моделирование жизни динозавров, их внешний вид, формирование угля или других ископаемых);

прогнозирование процессов будущего (оценить опасность глобального потепления, составить прогноз погоды или моделирование развития эпидемии);

охватить процессы, которые слишком объемные, глобальные (действующая модель солнечной системы, моделирование землетрясения или наводнения);

безопасно проверить результаты опасных процессов (краш-тесты автомобилей, важность ремня безопасности в машине, ядерная реакция);

представить слишком маленькие явления (строение атома, молекул, ЭКО, строение человека).

А теперь попытаемся систематизировать то, что мы обсудили и найти общие свойства для всех моделей:

1. Модель – это неточная копия, а отображение части особенностей, связей или свойств прототипа.
2. В зависимости от свойств и назначения, один и тот же объект может быть изготовлен по-разному (авто игрушка, коллекционная модель, рекламный образец, раритетный автосувенир, прототип для измерения обтекаемости, прочности или безопасности механизмов).

Как вы уже увидели, есть простые, примитивные, упрощенные модели, и детализированные, полные. Чем полнее по свойствам копия, тем сложнее ее изготавливать, процесс производства будет дороже. Поэтому, специалисты в каждом конкретном случае определяют цели моделирования проекта.

Например, настольная модель динозавра отражает:

• корпус, соотношение частей тела;
• цвет (хотя это предположительно);
• отдельные процессы (как ходил, летал ли, был плото- или травояден).

Сразу понятно, что такая модель не отражает:

• размер в реальности;
• большинство происходящих процессов.

Если предмет предназначался для игр, он будет изготовлен из безопасных материалов, с минимумом мелких или острых деталей, удобного для детской руки размера. Если фигурка для изучения природы, то динозавр будет выполнен максимально реалистично, с правильными пропорциями, в большом размере. Если изделие создавалось как часть коллекции, серии, то она будет соответствовать основным признакам всей группы (размеры одного уровня или масштабирование, общие материалы, позы животных).

Важность процесса моделирования для человечества

Сложно недооценить возможности моделирования:

• спрогнозировать, как пройдет сложнейшая операция по пересадке сразу нескольких внутренних органов – простая задача для мегамощных компьютерных программ;
• оценить, как изменится парниковый эффект от посадки 1000 деревьев или остановки 1 завода гиганта – достаточно построить информационную модель и внести нужные параметры;
• прогнозировать изменение погоды, перемещение циклонов, возможные разрушения от наводнения, и последствия от различных по мощности землетрясений поможет автоматическая карта информационной модели.

Возможности моделирования систем безграничны.

Методы визуализации в 3D-моделировании

Scanline

Сканлайн рендер благодаря своей скорости применяется в видеоиграх и интерактивных сценах. При наличии мощного видеоадаптера с его помощью можно получить четкое изображение с частотой больше 30 кадров в секунду.

Популярные статьи

Высокооплачиваемые профессии сегодня и в ближайшем будущем

Дополнительный заработок в Интернете: варианты для новичков и специалистов

Востребованные удаленные профессии: зарабатывайте, не выходя из дома

Разработчик игр: чем занимается, сколько зарабатывает и где учится

Как выбрать профессию по душе: детальное руководство + ценные советы

Действие рендера основано на реализации принципа «ряд за рядом». Вначале необходимые полигоны располагаются по наибольшей вертикальной координате. После этого каждый ряд изображения формируется посредством пересечения с ближайшим к виртуальной камере полигоном. В процессе перехода между рядами происходит удаление полигонов, которые исчезают из поля зрения.

Raytrace (метод трассировки лучей)

Целью данного метода является получение изображения с максимальным разрешением подробной детализацией. При этом рендеринг занимает много времени и не подходит для создания анимированной графики в реальном времени.

При использовании рейтрейс-метода от виртуальной камеры для каждого пикселя на воображаемом экране проводятся лучи до ближайшего трехмерного объекта. Цвет точки определяется исходя из того, с каким объектами сталкивается воображаемый луч.

Raycasting (метод бросания лучей)

При этом способе происходит то же самое, что и в предыдущем случае, но здесь рассчитывается только первая поверхность, на которую упадет луч. В зависимости от характеристик объекта и освещенности определяется цвет пикселя изображения. Дальнейшая обработка отраженных от объекта лучей в таком случае не происходит.

Методы визуализации в 3D-моделировании

Radiosity

Смысл такого рендеринга состоит в том, что поверхность объекта освещается не только прямыми источниками света, но и остальными поверхностями, отражающими свет. При этом точка обзора не имеет значения, что увеличивает нагрузку, но полученное изображение характеризуется высоким качеством и реалистичностью. Наилучшего результата можно достичь, используя для рендеринга методы Radiosity и Raytrace одновременно.

Моделирование и его виды

Моделирование является одним из способов познания мира.

Понятие моделирования достаточно сложное, оно включает в себя огромное разнообразие способов моделирования: от создания натуральных моделей (уменьшенных и или увеличенных копий реальных объектов) до вывода математических формул.

Для различных явлений и процессов бывают уместными разные способы моделирования с целью исследования и познания.

Объект, который получается в результате моделирования, называется моделью. Должно быть понятно, что это совсем не обязательно реальный объект. Это может быть математическая формула, графическое представление и т.п. Однако он вполне может заменить оригинал при его изучении и описании поведения.

Хотя модель и может быть точной копией оригинала, но чаще всего в моделях воссоздаются какие-нибудь важные для данного исследования элементы, а остальными пренебрегают. Это упрощает модель. Но с другой стороны, создать модель – точную копию оригинала – бывает абсолютно нереальной задачей. Например, если моделируется поведение объекта в условиях космоса. Можно сказать, что модель – это определенный способ описания реального мира.

Моделирование проходит три этапа:

1. Создание модели.
2. Изучение модели.
3. Применение результатов исследования на практике и/или формулирование теоретических выводов.

Видов моделирования огромное количество. Вот некоторые примеры типов моделей:

Математические модели. Это знаковые модели, описывающие определенные числовые соотношения.

Графические модели. Визуальное представление объектов, которые настолько сложны, что их описание иными способами не дает человеку ясного понимания. Здесь наглядность модели выходит на первый план.

Имитационные модели. Позволяют наблюдать изменение поведения элементов системы-модели, проводить эксперименты, изменяя некоторые параметры модели.

Над созданием модели могут работать специалисты из разных областей, т.к. в моделировании достаточно велика роль межпредметных связей.

Обучение 3D-моделированию в GeekBrains

Вы с нуля изучите востребованную профессию 3D-художника в области создания игр. Получите удаленную работу по 3D-моделированию в международных компаниях и сможете рассчитывать на хороший заработок.

Курс 3D-моделирования для начинающих: вы изучите азы моделирования, создания текстур и рендера, познакомитесь с программами для рисования в 3D, создания компьютерной графики и анимации. Научитесь созданию моделей игровых персонажей и окружающих предметов.

Изучите 3D Max, AutoCAD, Photoshop и другие программы. Научитесь создавать и визуализировать трехмерные объекты любой сложности. Соберете портфолио и подготовитесь к трудоустройству.

3D-моделирование для детей

Ребенок сможет почувствовать себя 3D-моделлером в играх, анимации, дизайне и архитектуре, получит необходимые навыки работы и изучит специализированное ПО для моделирования.

Курс для ребят, которые:

• Проявляют интерес к творчеству и технологиям.
• Любят воображать места, героев, помещения.
• Хотят изучить профессиональные инструменты моделирования.

Освоение трехмерной графики приводит в движение целые направления в промышленности, а также приносит динамику в нашу жизнь. Мы не сомневаемся, что будущее 3D-моделирования ничем не ограничено, что эти передовые технологии скоро увеличат свою доступность, востребованность и незаменимость!

Виды 3D-моделирования

Различают два главных вида 3D-моделирования: полигональное и параметрическое.

Полигональное 3D-моделирование

Полигональное моделирование заключается в построении трехмерной фигуры на основе плоской поверхности, которая размечается сеткой. Сетка состоит из линий, называемых ребрами, которые пересекаются в точках, называемых вершинами. Ребра делят поверхность на отдельные полигоны.

На программном уровне осуществляются действия с ребрами и вершинами до тех пор, пока объект не примет нужную форму, при этом происходит смещение полигонов относительно друг друга под различными углами. Число полигонов может достигать огромных значений. По мере его увеличения сетка все сильнее напоминает контуры создаваемого объекта, и он все более становится таким, как задумывалось.

Это аналогично тому, как правильный многоугольник при увеличении числа ребер принимает форму круга.

Виды 3D-моделирования

Также в качестве полигонов могут выступать отдельные двухмерные фигуры, называемые сплайнами. Они могут выглядеть как простые фигуры, отдельные фигуры и линии, так и составные. Вместе они соединяются в одну трехмерную фигуру. Такой способ моделирования уместен, если автор хочет, чтобы зритель увидел элементы, образующие 3D-фигуру.

Параметрическое 3D-моделирование

В ходе параметрического моделирования вначале создается эскиз, с которым впоследствии происходят изменения. В основе лежит математическая модель с подходящими параметрами, меняя значения которых, можно создать множество фигур. С помощью изменения параметров можно добиться необходимого вида модели.

Параметрическое моделирование появилось раньше полигонального как совершенствование стандартной инженерной графики, способствует лучшему пониманию чертежей и зрительному восприятию разрабатываемых объектов.

Поскольку оба вида моделирования предполагают разные способы создания 3D-моделей, то и применяются они в разных сферах. Полигональное моделирование встречается чаще всего и используется в таких областях как:

• наука;
• архитектура;
• компьютерные игры;
• дополненная и виртуальная реальности;
• 3D-печать;
• графические элементы для веб-интерфейса (смайлы, кнопки);
• спецэффекты в фильмах;
• скульптинг (статуи, скульптуры).

Параметрическое моделирование используется обычно в промышленности.

Требования к компьютеру для 3D-моделирования

Выбор компьютерных комплектующих обусловлен сложностью проектов, которые вы будете осуществлять. Так, моделирование с большим числом полигонов и работа в САПРах приводят к значительным затратам ресурсов компьютера.

Ниже представлен минимальный набор характеристик, которыми должен обладать компьютер для 3D-моделирования, чтобы обеспечить нормальную работу с большинством программ:

• Full HD монитор 1920х1080.
• Процессор — 4 ядра от 3 GHz.
• Оперативная память — 8 Гб.
• Видеокарта — с поддержкой OpenGL 4.3 на 4 Гб памяти.
• Свободное место на диске — 50 Гб (допускается и меньший объем, но предпочтительнее иметь дополнительное свободное место, которое будут занимать плагины, файлы материалов, текстур и собственно проектов).

Безусловно, этим не следует ограничиваться. Так будет выглядеть оптимальная сборка, обладающая высокой скоростью на любых проектах:

• Процессор — AMD Ryzen 9 5950X.
• Оперативная память — 32 Гб (Patriot Viper Steel — 2х16 Гб).
• Видеокарта — NVidia RTX 3080 Ti на 12 Гб.
• Материнская плата — MSI MPG B550 GAMING CARBON WIFI.
• Накопители — SSD Samsung 980 Pro 1 TB и HDD Seagate Backup Plus Hub
• Блок питания — Deepcool DQ850.
• Система охлаждения — MSI MAG CORELIQUID 360R.
• Корпус — Cooler Master MasterBox MB511 RGB.

Впрочем, и стоит подобная сборка недешево – порядка 3700 долларов.

При желании можно снизить затраты по крайней мере в 2 раза и приобрести удачную сборку, подходящую для работы над большинством проектов. Она может иметь следующий вид:

• Процессор — AMD Ryzen 7 3700X.
• Оперативная память — 32 Гб (Corsair Vengeance LPX — 2х16 Гб).
• Видеокарта — GeForce RTX 2070.
• Материнская плата — GIGABYTE X570 GAMING X.
• Накопитель — SSD Samsung 970 PRO.
• Блок питания — Corsair CX550.
• Система охлаждения — AMD Wraith Prism.
• Корпус — Phanteks Full Tower Case ATX.

Требования к компьютеру для 3D-моделирования

Прежде всего, в целях экономии не стоит покупать готовые комплекты. Существует риск переплаты или присутствия в такой сборке старенькой детали. Лучше обратитесь за помощью к знакомому, разбирающемуся в комплектующих, либо в особую контуру за персональной сборкой, а лучше – вникните во все сами.

И еще один момент – ноутбук также пригоден для моделирования, если он удовлетворяет минимальным требованиям программ.

Методы моделирования, виды и типы моделей

Чтобы выразить свойства прототипа, используют несколько подходов:

1. Физическая копия – так получают натуральную модель (рисунок, фигура, видео). В эту группу входят манекены, муляжи, фигурки и макеты. Это копия предмета, размер может быть разным (соответствовать оригиналу, быть меньше или больше).

Такой подход позволяет передать характеристики внешнего вида (глобус – круглый), структуру или соотношение с другими составляющими (солнечная система), движение или поведение (радиоуправляемая модель).

Виды графических моделей: карты, схемы, графики, фотографии, диаграммы, таблицы и многое другое.

2. Информационную модель получают при помощи любого из способов кодирования информации (описание словами, математический расчет, схема, чертеж, плоский или пространственный, компьютерная программа). Признаки, которые в материальной копии можно увидеть, потрогать, в информационной модели выражены при помощи знаков.

Если описание идет при помощи букв (родной или иностранный язык), то используют разговорный, научный или литературный стили. Если при помощи символов и цифр, то это знаковые информационные модели. Например, математические замеры, расчеты формы или скорости движения. Они позволяют выражать физические и геометрические параметры, происходящие химические или биохимические процессы.

Прогрессивным направлением является создание программ для моделирования. Это позволяет написать приложение, в которое вносятся различные параметры, а в результате получается модель процесса или явления.

При изучении глобального потепления ученые используют только компьютерное моделирование. Специалисты вносят показатели температуры по годам, повышение уровня Мирового океана, истощение озонового слоя Земли и повышение солнечной радиации. В результате программа с высокой точностью прогнозирует, как именно будет меняться климат планеты через 10-100 лет, сколько километров ледников растает.

1. Смешанные копии более распространены, так как большинство типов информационных моделей сложные, при помощи лишь одного метода выразить его характеристики непросто.

1 Классификация методов моделирования

• Моделирование как дисциплина охватывает разные типы модельных подходов. С нашей точки зрения эти подходы можно схематически описать единым образом.
• Исследовательская структура состоит из операциональных и теоретических частей.
• Операциональные части представлены процедурами приготовления системы и измерения. Также возможно описание операциональных частей как входных и выходных данных.
• Теоретическая часть состоит из двух слоёв: модельного слоя и слоя реализации.
  • Модельный слой является основным и задаёт собственно исследуемую модель.
  • Слой реализации описывает конкретную структуру эволюции системы. В зависимости от типа реализации, можно получать разные виды моделей:
    • реализация — математические выражения: аналитические математические модели;
    • реализация — аналоговая система: физическая модель;
    • реализация — алгоритм: имитационные модели;
    • реализация — аппроксимация поведения: суррогатная модель.
• Каждый тип моделей имеет свою область применимости, свои преимущества и недостатки.
• Использование всего спектра моделей позволяет наиболее глубокое и всестороннее исследование моделируемой системы.

Понятие и сущность моделирования

Моделирование — это процесс создания моделей объектов или процессов, которые могут быть использованы для понимания и предсказания их поведения в реальном мире. Модель может быть создана для любого объема исследуемой системы, от микроскопических частиц до большой системы.

Суть моделирования заключается в создании абстрактного представления реального мира, в котором математически и графически отображаются характеристики объекта или процесса. Модель может предоставить информацию о том, как работают системы, как они взаимодействуют и как они будут поведения в различных условиях.

Одно из преимуществ моделирования заключается в том, что оно позволяет экономить время и затраты на эксперименты в реальном мире. Создание модели проще и дешевле, чем проведение серии физических экспериментов. Например, в медицине моделирование может использоваться для предсказания, как различные лекарства будут влиять на организм, что позволяет избежать расходов на проведение опасных физических экспериментов на людях.

Моделирование используется во многих областях, включая инженерию, науку, экономику и медицину. В инженерии моделирование может использоваться для проектирования новых систем и испытаний на прочность материалов. В экономике моделирование может помочь увидеть взаимосвязь факторов, влияющих на рынок и предсказать изменения цен на товары или услуги.

Таким образом, моделирование — это важный инструмент, чтобы понимать и предсказывать поведение объектов и процессов в реальном мире, что дает нам возможность изучать и улучшать различные системы и процессы в разных областях.