Модели фигур геометрических фигур: Геометрические фигуры как модели реальных объектов. Геометрическая модель. Системы поверхностного моделирования

Содержание

Исследование и создание фигур по стереометрии с применением 3D-технологий и аддитивных технологий

Актуальность

Собрав информацию об объёмных геометрических фигурах, изучив в школе 3D-технологии, применив фантазию и потратив некоторое время и средства, попробуем создать собственный набор для изучения геометрических тел.

Цель

Создание наглядного пособия по стереометрии

Задачи

  1. Познакомиться с объёмными геометрическими фигурами
  2. Выяснить практическую значимость моделей объёмных фигур на уроках геометрии в старшей школе
  3. Изготовить собственные фигуры с использованием 3D-технологии

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Программа Autodesk 3DS MAX 2015
  • принтер Picaso 3D Designer PRO250

Описание

На начальном этапе автором была изучена литература и необходимая информация, рассмотрена значимость моделей объёмных фигур на уроках геометрии в старшей школе, а также проведено анкетирование учителей с целью выяснения значимости моделей объёмных фигур. Автор выяснил, что 60 % учителей математики в школе используют наглядные пособия.

Было запланировано шесть геометрических фигур: куб, цилиндр, конус, треугольная пирамида, четырёхугольная пирамида и треугольная призма.

Основной этап включал в себя разработку 3D-моделей каждой фигуры в программе Autodesk 3DS MAX 2015 (программа для работы с трёхмерной графикой). В дальнейшем она позволила создать трёхмерные объекты, а потом распечатать их на 3D-принтере.

Аддитивные технологии позволяют изготовить любое изделие послойно на основе компьютерной 3D-модели. Такой процесс создания объекта называют «выращиванием» из-за постепенности изготовления. Автор решил применить эту новую технологию для создания своего проекта.

На заключительном этапе фигуры были распечатаны и декорированы.

Результаты работы/выводы

Были изготовлены собственные объёмные геометрические фигуры с использованием 3D-технологии.

Перспективы использования результатов работы

Наглядный комплект в качестве демонстрационного учебного пособия на уроках геометрии поможет учащимся легко представить размеры и форму объёмной фигуры.

Свойства геометрических фигур — Visual Studio (Windows)

Цвет заливки Цвет заливки этой фигуры. Белый
Режим градиента заливки Режим градиента заливки этой фигуры (горизонтальный, вертикальный, прямой диагональный, обратный по диагонали или нет). Горизонтальное масштабирование
Geometry Геометрия этой фигуры (прямоугольник, Скругленный прямоугольник, эллипс или окружность). Прямоугольник
Имеет точки соединения по умолчанию Если True значение равно, то в созданном конструкторе фигура будет использовать верхнюю, нижнюю, левую и правую точки соединения. Неверно
Цвет контура Цвет контура этой фигуры. Черный
Стиль штриха в контуре Стиль штриха контура этой фигуры (сплошная, Штрихпунктирная, точка, Дашдот, Дашдотдот или пользовательская). Сплошная
Толщина контура Толщина контура этой фигуры. 0,03125
Цвет текста Цвет, используемый для декораторов текста, связанных с этой фигурой. Черный
Модификатор доступа Модификатор доступа класса (открытый или внутренний). Общие
Настраиваемые атрибуты Используется для добавления атрибутов в класс исходного кода, создаваемого для этой фигуры. <none>
Создает двойное производное При True этом создается как базовый класс, так и разделяемый класс (для поддержки настройки с помощью переопределений). Дополнительные сведения см. в разделе Переопределение и расширение созданных классов. Неверно
Имеет настраиваемый конструктор Если True задано значение, в исходном коде будет указан пользовательский конструктор. Дополнительные сведения см. в разделе Переопределение и расширение созданных классов. Неверно
Модификатор наследования Описывает тип наследования класса исходного кода, созданного из фигуры ( none abstract или sealed ). нет
Базовая геометрическая фигура Базовый класс этой фигуры. (нет)
Имя Имя этой фигуры. Текущее имя
Пространство имен Пространство имен, связанное с этой фигурой. Текущее пространство имен
Тип подсказки Как определена подсказка (фиксированная, переменная или нет). Если параметр является фиксированным, то в Fixed Tooltip Text качестве подсказки используется значение свойства. Если переменная, то подсказка определена в пользовательском коде. None
Примечания Неформальные примечания, связанные с этим элементом. <none>
Начальная высота Начальная высота данной фигуры в дюймах. 1
Начальная ширина Начальная ширина данной фигуры в дюймах. 1.5
Предоставленный цвет заливки как свойство

Предоставленный режим градиента заливки

Раскрытие цвета контура как свойства

Раскрытие стиля штриха в качестве свойства

Доступная толщина контура в качестве свойства

Отображение цвета текста

Если значение True равно, пользователь может задать указанное свойство фигуры. Чтобы установить это, щелкните правой кнопкой мыши определение фигуры и выберите пункт добавить предоставленный. Неверно
Описание Описание, используемое для документирования созданного конструктора. <none>
Отображаемое имя Имя, которое будет отображаться в созданном конструкторе для этой фигуры. <none>
Исправлен текст подсказки Текст, используемый для фиксированной подсказки. <none>
Ключевое слово Help Ключевое слово, используемое для индексации справки F1 для этой фигуры. <none>

Модели различения цветных геометрических фигур разного размера Текст научной статьи по специальности «Математика»

МОДЕЛИ РАЗЛИЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР РАЗНОГО РАЗМЕРА

Ю.А. Чудина

Кафедра социальной и дифференциальной психологии Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, Россия, 117198

В статье описаны результаты двух экспериментов, в которых в качестве стимулов использовали цветные геометрические фигуры разного размера. На основе полученных экспериментальных данных были построены конфигуративная и категориальная модели различения, отличающиеся формальными и содержательными характеристиками. Они отражают разные способы формирования образа: на основе аддитивного и неаддитивного принципов объединения мозговых механизмов, анализирующих зрительные признаки изображения.

Ключевые слова: многомерное шкалирование, субъективные оценки попарных различий, цветные геометрические фигуры разного размера, двухканальный модуль, сферическая модель различения стимулов, зрительный образ.

Изучение формирования зрительного образа в рамках концепции векторного кодирования основано на моделировании нейронных механизмов различения зрительных стимулов [4]. В предыдущих исследованиях экспериментально было показано наличие двух способов распознавания изображений, отличающихся принципами анализа внешней стимуляции [2].

Первый способ предполагает выделение зрительных признаков изображения и их количественную оценку. Такие зрительные признаки, как цвет, яркость, ориентация границы, размер, форма, направление движения, анализируются специализированными нейронами-детекторами [6; 7]. Результатом такого детекторного способа различения изображения является поэлементное описание его конфигурации. Совместная активация нейронов-детекторов признаков позволяет отдельно «рассмотреть» все зрительные характеристики предмета. Известно, что нейронные каналы, анализирующие разные зрительные признаки, имеют разный приоритет [8] и скорость срабатывания [5]. Первоначально анализируются цветовые и яркостные характеристики изображения, затем — ориентация, направление движения, форма. В данном случае детекторные механизмы объединяются аддитивно — путем простого сложения [2]. Зрительные признаки обрабатываются функционирующими параллельно двухканальными нейронными модулями [1]. Детектирование зрительных признаков осуществляет дорзальная функциональная система зрения [9].

Второй способ распознавания изображений реализуется на основе различения зрительных категорий и формирует целостное представление о предмете. В данном случае субъект «не видит» признаки изображения, а «схватывает» изображение целиком. Это происходит путем введения дополнительного средства различения — зрительной категории, которая напрямую не связана с каждым признаком, но является их интегральной производной. Основой категориального

способа анализа изображения является неаддитивное объединение детекторных механизмов [2]. Зрительная категоризация осуществляется преимущественно вентральной системой зрения [9], свойства которой делают возможным целостное восприятие объектов.

Два описанных способа восприятия лежат в основе формирования зрительного образа. Первый способ носит непосредственный характер, напрямую зависит от зрительного опыта, закономерностей строения и условий формирования зрительной системы. Второй способ носит опосредованный, возможно, языковой характер и требует использования обобщающих признаков, выступающих средством интеграции и группировки элементов видимой сцены. Эти особенности детерминируют реализацию детекторного принципа при различении конфигурации изображения и языкового — при его категоризации [2; 8].

В данной работе сравнивали два способа различения изображений. Для этого провели две серии эксперимента, в которых использовали практически одинаковые стимулы и идентичные процедуры их предъявления.

В эксперименте приняли участие две группы здоровых испытуемых по 6 человек, в состав каждой из которых входили и мужчины, и женщины в возрасте 27—40 лет. Испытуемые первой группы принимали участие в первой серии эксперимента, а испытуемые второй группы — во второй серии.

Стимулы представляли двухмерные геометрические фигуры, варьирующие по цвету и размеру (табл. 1). Использовали 30 изображений, из которых пять наборов по 6 фигур имели одинаковый цвет и яркость. Наборы стимулов для второй серии отличались от такого набора для первой серии наличием дополнительных знаков (табл. 1, крайняя правая графа). Во второй серии все 30 изображений с помощью двух знаков были разделены на три группы по 10 изображений. В первую группу вошли стимулы со знаком «круг», в центре которых изображался белый заполненный кружок. Ко второй группе относились фигуры со знаком «черта», которые были разделены белой вертикальной линией пополам. Третья группа была образована фигурами без знака.

Таблица 1

Характеристики фигур, используемых в качестве стимулов

№ стимула Цвет Цветовые координаты МКО 31 Длина волны, нм Яркость, кд/м Форма Площадь фигуры, 2 см Знак

X У

1 Красный 557 331 610 12 Треугольник 23 Круг

2 Квадрат 13 Круг

3 Прямоугольник 5 —

4 Круг 30 Черта

5 Ромб 11 Круг

6 Овал 3 Черта

7 Зеленый 313 548 560 30 Треугольник 11 Круг

8 Квадрат 7 —

9 Прямоугольник 30 Круг

10 Круг 15 Черта

11 Ромб 4 —

12 Овал 16 Черта

Окончание

№ сти- Цвет Цветовые Длина Яркость, Форма Площадь Знак

мула координаты МКО 31 волны, нм кд/м фигуры, 2 см

X У

13 Синий 166 174 480 9 Треугольник 4 —

14 Квадрат 34 Круг

15 Прямоугольник 13 —

16 Круг 5 Черта

17 Ромб 25 Круг

18 Овал 7 Черта

19 Желтый 406 476 570 40 Треугольник 24 Круг

20 Квадрат 13 —

21 Прямоугольник 5 —

22 Круг 30 Черта

23 Ромб 12 —

24 Овал 3 Черта

25 Серый 397 476 — 37 Треугольник 11 Круг

26 Квадрат 6 —

27 Прямоугольник 32 Круг

28 Круг 15 Черта

29 Ромб 4 —

30 Овал 16 Черта

Процедура предъявления стимулов. Каждый испытуемый оценивал различия между 435 парами стимулов из расчета п(п — 1) / 2, где п = 30, при этом одинаковые стимулы в паре не использовали. Пары стимулов предъявляли на экране компьютера в течение 500 мс в квазислучайном порядке. После предъявления каждой пары на экране появлялась маска, совпадающая по цвету и яркости с фоном, в течение экспозиции которой испытуемый оценивал различие. Оценка различий осуществлялась по 9-балльной шкале, на которой 1 соответствовала минимальному различию, 9 — максимальному, остальные значения использовали для промежуточных оценок. Число, соответствующее оценке различия, вводилось в память компьютера путем нажатия на цифровую клавишу.

В результате для каждого испытуемого была получена индивидуальная матрица попарных субъективных различий между 30 стимулами. После проверки индивидуальных матриц на коррелированность, их усреднили по группам и получили две треугольные матрицы различий между цветными фигурами (рис. 1).

Обработка результатов. Усредненные по группам матрицы обработали с помощью неметрического метода многомерного шкалирования [3; 10], в результате получили два геометрических пространства: в первом точками представлены стимулы без дополнительных знаков, а во втором — стимулы со знаками. С целью выявления формальной и содержательной структуры этих пространств вычислили их сферичность и минимальную размерность.

Показателем сферичности является отклонение экспериментальных данных от уравнения сферы — коэффициент вариации. Минимальную размерность определяли с помощью мер различия (стресс 5) и сходства (коэффициент корреляции г) между экспериментальными и модельными данными. Все показатели, представленные в табл. 2, указывают на то, что первое пространство представлено шестимерной сферой, а второе — двухмерной сферой. Интерпретация полученных пространств в терминах сферической модели различения стимулов [4] позволяет рассматривать их как модели различения изображений.

№ 1 2 3 4 5 е 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 13 19 20 21 22 23 24 25 26 27 23 29 30

1 0 2,5 9 8 3 8,5 4 8,5 2,5 8,5 8,5 9 9 2,5 8 9 2,5 8 1,5 8 8,5 8,5 8,5 8,5 2 8,5 2 9 9 9

2 4,8 0 9 8 2 8,5 2,5 8,5 2,5 8,5 8,5 8,5 8 3 8,5 8 2,5 8 1,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 2 9 5,5 8,5 8 8

3 4,8 4,3 0 8 8,5 8 8,5 2,5 8,5 8 5,5 8,5 2 8 2,5 9 8 9 8,5 2,5 2 9 2,5 7,5 8 2,5 7,5 8,5 5 8

4 4,3 4,7 4,7 0 8,5 2 8 8,5 8,5 2 9 3 9 8,5 9 2,5 9 2 8,5 8,5 8,5 5,5 8,5 6 9 9 8 2,5 8,5 2

5 4,8 4,1 4,7 4,4 0 8,5 5 9 2,5 9 8,5 8,5 8,5 2,5 7,5 9 2 8,5 3 8 8,5 8 8 8 3 9 2,5 9 8,5 9

6 4,9 5 4 5,1 4,6 0 9 8,5 8,5 2 8 2,5 8,5 8,5 8 1,5 9 1,5 8,5 8,5 7,5 1,5 8,5 2,5 8,5 8,5 8 1,5 8 2

7 6,9 7,6 8 7,8 7,8 7,8 0 9 2 8,5 9 8,5 8 2,5 8,5 9 3 8,5 3,5 8,5 8,5 8,5 9 8,5 1,5 8 2,5 8 8 8,5

3 8,3 6,3 7 8,3 7,4 7,7 4,8 0 9 7,5 2,5 4,5 1,5 7,5 3 8 8,5 8,5 9 2,5 2 8,5 2,5 8,5 8 2,5 9 9 5,5 8

9 7,6 6,8 7 7,6 7,8 8,5 4,6 4,5 0 8,5 8,5 8,5 8,5 2 8,5 9 1,5 9 5 8,5 8,5 9 8,5 9 2,5 8,5 2,5 8,5 9 8,5

10 8 6,9 8,2 5,8 7,3 8 4,9 4,4 4,8 0 7 2 8 8,5 8 5,5 8,5 5,5 8,5 8,5 8,5 2 8,5 5,5 8,5 8 8 3 8,5 2,5

11 8,4 7,6 6,7 8,6 6,6 7,1 4,6 3,8 4,9 4,8 0 8,5 2,5 8 2 8 8 8 8 2 2,5 8,5 2 8 7,5 2,5 8,5 8 1,5 8,5

12 7,8 7,8 7,8 6,9 8,4 7,3 5,1 4,4 4,5 4,5 4,6 0 8,5 9 8 5 8 2 8 8 8 2,5 8,5 2,5 8 9 8,5 3 8 1,5

13 7,3 7,6 7,2 8,8 7,8 7,6 6,2 6,3 8,2 7,6 6,5 7,8 0 8,5 2,5 8 7 5 7,5 5 2,5 9 2 8 7 2,5 8 8,5 2,5 9

14 6,7 6,8 7,9 7,3 7,8 8,6 7,8 7,7 6,6 7,8 8,4 7,8 5,3 0 8,5 9 2 7,5 3 8,5 8 8,5 8,5 8,5 2 9 2 8 8 8,5

15 8,1 7,3 6,3 8,5 7,9 8 7,5 6,3 6,4 7 7,6 7,3 4,8 4,3 0 5 8,5 9 8,5 2 2,5 8,5 2,5 8 8,5 2 8,5 8,5 2,5 8,5

16 8,6 7,7 7,3 7,6 8 6,9 7,8 8,4 5,9 6,7 7,9 4,3 4,8 4,8 0 8,5 2,5 8 9 8,5 2,5 8,5 2,5 9 8,5 8 5,5 8 3

17 7,7 7,4 8,3 7,7 6,9 8,8 7,9 7,7 6,7 7,8 7,7 7,9 4,9 3,9 4,4 4,8 0 8,5 2 9 9 9 6 8 5,5 8,5 5 8 7,5 8

13 8,5 8 7,3 7,8 7,3 6,7 7,9 7,2 8,2 7,1 7,8 6,8 4,6 4,3 5,3 4,3 4,7 0 8,5 8,5 8,5 3 8 3 8 8,5 8 2 8,5 2,5

19 5,4 7,В 8,1 6,8 7,8 8,5 5,6 8,2 7 7,3 8,6 7,2 7,1 7 8,3 8,7 7,7 7,9 0 7,5 8,5 8,5 8 8 2,5 8,5 1,5 8,5 9 8,5

20 7,8 4,8 6,9 8 5,9 7,6 7,3 5,5 6,9 7,3 7,4 7,5 7,5 6,4 6,8 7,2 7,3 8,1 4,8 0 1 8,5 1,5 8 8,5 3,5 8 8 4,5 8,5

21 8,6 7,1 5,2 8,3 7,3 7 7,6 6,9 6,9 7,4 6,8 7,9 7,3 8,1 6,2 7,3 8,4 4,9 4,3 0 5 2 8 8,5 2,5 8,5 8 2,5 8,5

22 7,5 7,9 8,3 4,4 7,7 8 7Д 8,3 7,2 6 8 7,1 8,1 7,3 7,9 7,9 6,7 4,5 4,8 5 0 8,5 2,5 8,5 9 9 2,5 8,5 2

23 7,5 6,4 7,5 7,9 4,7 8 6,9 6,8 7,3 7 6 6,8 7,9 7,8 7,6 7,7 6,3 7,7 5 3,6 4,6 4,9 0 8,5 2,5 7,5 9 2,5 7,5

24 8,8 8Д 7 8,5 7,3 4,8 7,6 7,4 8,3 7,2 6,4 7,3 7,4 8,6 8,2 6,7 8,6 6,3 4,9 4,6 4,5 5,3 4,6 8 8,5 8 2,5 8 3

23 6,5 7,3 8,3 7,7 7,5 7,7 5,2 7,6 7,5 7,1 7,5 7,4 5,9 7,3 7,2 7,8 7,1 7,6 5,9 6,9 7,8 7,7 6,9 7,7 0 8 3 9 8 7,5

26 8,3 5,6 6,5 8,3 6,8 6,8 8,1 4,5 6,8 7,5 6,3 7,7 6,8 7 6,7 5,7 7,7 6,4 8,1 5,5 6,9 7,9 6,3 7,3 4,3 0 8 9 2 8,5

27 7,5 6,6 6,3 7,5 7,5 8,4 7,3 4,8 7,4 8,2 7,2 7,8 6,3 6,5 7,4 7,3 7,8 7,4 6,7 7 6,9 7,3 8,1 4,6 4,3 0 8 8,5 9

23 7,9 7,3 8 5,4 7 7,1 7 7,7 7,6 4,6 7,3 7,7 7,1 6,8 7,7 5,6 7,8 7,2 7,8 7 7,8 5,9 6,8 7,4 4,1 4,3 4,3 0 9 2,5

29 8,3 7,5 6,6 8,2 6,2 6,6 7,7 5,8 8,3 7,4 5 7,9 6,2 8,3 7,1 6,6 6,5 7,4 8,3 6,6 6,2 8,6 6,3 6,9 4,3 3,6 4,7 4,3 0 8,5

30 7,6 7,4 7,7 7,3 7,2 6,8 7,8 7,5 7,2 7,3 7,8 5,3 7,8 7,3 7,3 7,7 8 7 7,8 7,3 7,8 6,8 7,8 7,1 4,8 4,8 5,1 4,5 4,4 0

Рис. 1. Матрицы усредненных субъективных различий между стимулами, полученные в первой (нижний треугольник) и во второй (верхний треугольник) серии эксперимента Номера строк и столбцов матрицы соответствуют номерам стимулов в табл. 1.

Таблица 2

Показатели пространственных моделей попарных различий между фигурами, полученные в двух сериях эксперимента

Показатель Размерность пространства

1 2 3 4 5 6

Первый эксперимент

Стресс в 0,57 0,33 0,26 0,23 0,16 0,11

Коэффициент корреляции г 0,19 0,53 0,64 0,69 0,73 0,79

Коэффициент вариации, % — 11,57 7,69 4,72 4,62 3,63

Второй эксперимент

Стресс в 0,47 0,17 0,12 0,1 0,09 0,07

Коэффициент корреляции г 0,45 0,92 0,93 0,94 0,94 0,95

Коэффициент вариации, % — 3,65 3,05 2,81 2,44 2,22

Модель различения фигур без знаков представлена шестимерным сферическим пространством. Это значит, что стимулы в этом пространстве характери-

зуются шестимерными векторами одинаковой длины и разной направленности [4; 8], компоненты которых отражают активность нейронов-детекторов, объединенных в двухканальные модули.

Для выявления свойств двухканальных модулей [1] необходимо спроецировать стимульные точки на двухмерные плоскости декартовых координат, сферические координаты которых соответствуют субъективным характеристикам стимулов [4].

Проекция точек на плоскость, образованную двумя первыми координатами, представлена на рис. 2, на котором все точки объединились в группы и расположились в зависимости от цветового тона фигуры. Это демонстрирует график зависимости первой сферической координаты от длины волны (рис. 3). Первый двухканальный модуль анализирует цветовой тон на основе взаимодействия двух хроматических нейронных каналов: красно-зеленого и сине-желтого.

Проекция стимульных точек на плоскость третьей и четвертой координаты (рис. 4) показывает, что все стимульные точки расположились в зависимости от яркости стимула. Это подтверждается графиком зависимости второй сферической координаты от яркости фигуры (рис. 5). Второй двухканальный модуль специализируется на анализе яркости стимула, которая вычисляется с помощью двух ахроматических каналов: светового и темнового [8].

Сине-желтый канал

1,0

X 2

0,8

• 14

0,6

0,4

26

♦29

0,0

-0,4

-0,2

12 #10 2120 7/ %2*4

-0,6

-0,8

-1,0

-1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Красно-зеленый канал

Рис.—’—г

18 21 24 Яркость, cd/m’ Рис. 5. График зависимости второй сферической координаты точки-стимула от яркости фигуры

Проекция стимульных точек на плоскость пятой и шестой декартовых координат представлена на рис. 6. Интерпретация сферической координаты точек в этой плоскости оказалась невозможной, были проанализированы характеристики декартовых координат.

0,4 0,6 0,8 Размер фигуры

Рис. 6. Проекция точек-стимулов на плоскость, образованную пятой и шестой координатами конфигуративного пространства

На рис. 7 видно, что по пятой оси все точки расположились последовательно в зависимости от размера, который вычисляли как площадь фигуры. На рис. 8 показан график зависимости шестой линейной координаты от формы фигуры. Нейронные механизмы, составляющие третий двухканальный модуль, анализируют видимый размер и форму фигуры.

25 30 35

Площадь фигуры, см’ Рис. 7. График зависимости пятой линейной координаты точки-стимула от площади фигуры

Рис. 8. График зависимости шестой линейной координаты точки-стимула от формы фигуры

Модель различения фигур со знаком. Вторая модель представлена двухмерным сферическим пространством.

Для рассмотрения особенностей этой модели построили проекцию точек-стимулов на двухмерную плоскость, образованную первой и второй декартовыми координатами (рис. 9). На этой проекции все точки объединились в группы в зависимости от дополнительного знака. Наличие кластерной структуры расположения точек указывает на категориальный характер анализа изображений. На рис. 9 видно, что по первой оси на одном полюсе расположились все стимулы «без знака», а на другом — со знаком.—1—I—’—I—1—I—1—I—■—I—1——1—I—’—I—’—I—1—I—1—Г»

-1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

Наличие знака

Рис. 9. Проекция точек-стимулов на двухмерную плоскость категориального пространства

Сравнение моделей. Сходство стимулов, процедур их предъявления и обработки данных дает возможность сравнить полученные модели. Модели отличаются количеством и характеристиками детекторных механизмов, а также особенностями субъективной интерпретации стимулов. Модель различения фигур без знака отражает способ различения конфигурации изображения путем вычисления параметров его характеристик: цвета, яркости, размера и формы. Введение дополнительного знака полностью перестраивает восприятие, которое теперь осуществляется путем формирования зрительных категорий. Модель различения фигур со знаком отражает интеграцию детекторных механизмов, позволяющую целостное категориальное восприятие стимула.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Измайлов Ч.А., Исайчев С.А., Шехтер Е.Д. Двухканальная модель различения сигналов в сенсорных системах // Вестник МГУ. Сер. 14, Психология. — 1998. — № 3. — С. 29— 40. [Izmaylov Ch.A., Isaichev S.A., Shehter E.D. Dvuhkanalnaya model razlicheniya signalov v sensornih sistemah // Vestnik MGU. Ser. 14, Psykhologiya. —1998. — № 3. — S. 29—40.]

[2] Измайлов Ч.А., Черноризов А.М. Язык восприятия и мозг // Психология (Журнал Высшей школы экономики). — 2005. — Т. 2. — № 4. — С. 22—52. [Izmailov Ch.A., Chernorizov A.M. Yazik vospriyatiya i mozg // Psykhologiya (Journal Visshey shkoli economiki). — 2005. — T. 2. — № 4. — S. 22—52.]

[3] Терехина А.Ю. Анализ данных методом многомерного шкалирования. — М.: Наука, 1985. [TerehinaA.Y. Analiz dannih metedom mnogomernogo shkalirovaniya. — M.: Nauka, 1985.]

[4] Фомин С.В., Соколов Е.Н. Вайткявичус Г.Г. Искусственные органы чувств. — Л.: Наука, 1979. [Fomin S.V., Sokolov E.N., Vaytkyavichus G.G. Iskusstvennye organi chuvstv. — L.: Nauka, 1979.]

[5] Шевелев И.А. Нейроны-детекторы зрительной коры. — М.: Наука, 2010. [Shevelev I.A. Neironi-detectori zritelnoy kori. — M.: Nauka, 2010.]

[6] Hubel D.N., Wiesel T.N. Receptive fields, binocular integration and functional architecture in the cat’s visual cortex // J. Physiology. — 1962. — V.160. — P. 106—154.

[7] Hubel D.N., Wiesel T.N. Receptive fields and functional architecture in two nonstriate visual areas (18 and 19) of the cat // J. Neurophysiology. — 1965. — V. 28. — P. 229—289.

[8] Izmailov Ch.A., Chernorizov A.M. A geometrical approach to research into signal recognition in visual systems of human and animals // Psychology in Russian: State of the Art. — 2010. — P. 301—332.

[9] Norman J. Two visual systems and two theories of perception: An attempt to reconcile the constructivist and ecological approaches // Behavioral and Brain Sciences. — 2002. — 25. — P. 73—144.

[10] Shepard R.N. Towards a universal law of generalization for psychological space // Science. — 1987. — V. 237. — P. 1317—1323.

DISCRIMINATING MODELS OF DIFFERENT SIZED COLOR GEOMETRIC FIGURES

Y.A. Chudina

Chair of Social and Differential Psychology Peoples’ Friendship University of Russia Miklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198

The data obtained by us in two experiments, where the different sized color geometric figures were used as stimuli, are described in the article. We have built configurative and categorical discriminating models differing by formal and intensional characteristics. The models reflect the different ways of visual gestalt generation: additive and non-additive principles of consolidation of neural mechanisms analyzing the visual features of the picture.

Key words: multidimensional scaling, subjective estimations of perceived differences, different sized color geometric figures, two-channel module, spherical model of differentiating stimuli, visual gestalt.

Информатика построение геометрических фигур

Представление о моделировании в среде графического редактора

Некоторые думают, что использование моделей началось недавно. Однако само по себе моделирование старо как мир. Оно появилось тогда, когда человечество осознало свое место в окружающем мире и стало стремиться к пониманию и изменению его.

Одной из разновидностей моделей являются геометрические модели. Они передают внешние признаки объекта: размеры, форму, цвет. Геометрические модели представляют собой некоторые объекты, геометрически подобные своему прототипу (оригиналу). Они служат, в основном, для учебных и демонстрационных целей, используются при проектировании сооружений, конструировании различных устройств и изделий. Простейшие модели такого типа окружают вас с раннего детства — это игрушки. С возрастом вы сталкиваетесь со все более сложными геометрическими моделями. Изучая биологию, вы пользуетесь чучелами или макетами животных, скелетом человека с шарнирами вместо суставов для демонстрации движения рук и ног. Макет здания, корабля, скульптура, рисунок — все это геометрические модели. Приступая к созданию таких моделей, следует выделить объект, определить цели моделирования, сформировать информационную модель объекта в соответствии с поставленной целью и выбрать инструмент моделирования.

В среде графического редактора, который является удобным инструментом для построения геометрических моделей, мы создаем графические объекты — рисунки. Любой рисунок, с одной стороны, является моделью некоторого оригинала (реального или мысленного объекта), а с другой стороны — объектом среды графического редактора.

В среде графического редактора очень важно научиться создавать обобщенную информационную модель графического объекта, которая представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Информационная модель графического объекта

Как видно из таблицы, важнейшими характеристиками, отражаемыми в геометрической модели объекта, являются размеры и пропорции. Для построения компьютерных моделей следует решить следующие задачи:

♦ моделирование геометрических операций, обеспечивающих точные построения в графическом редакторе;
♦ моделирование геометрических объектов с заданными свойствами, в частности, формой и размерами.

В этом разделе вы познакомитесь с разнообразием геометрических моделей, создаваемых в графическом редакторе, и сферами применения этих моделей. Геометрические модели отличает простота и наглядность, а среда, которая выбрана для моделирования, доступна даже неподготовленному пользователю.

При создании геометрических моделей следует придерживаться этапов моделирования, рассмотренных в учебнике «Информатика. Базовый курс. Теория» в разделе «Информационная картина мира». Соблюдение этих этапов — гарантия достижения цели. Иногда опыт, здравый смысл и знания помогут вам легко решить любую проблему без детального описания этапов моделирования.

Моделирование геометрических операций и фигур

ЗАДАЧА 1.1. Моделирование геометрических операций

I этап. Постановка задачи

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

Вся история геометрии связана с практикой построений при помощи подручных средств для измерения недоступного. В Древнем Египте, задолго до доказательства Пифагором его знаменитой теоремы, использовали треугольник со сторонами, соотносящимися как 3:4:5, для получения прямых углов в строительстве. Фалесу Милетскому, жившему в VI в. до н. э., приписывается метод измерения расстояния до кораблей, находящихся в море, с использованием признаков подобия треугольников.

К задачам, поставленным еще в древности, относятся задачи деления отрезков и углов на две равные части. Их решение было известно еще в догреческий период (V в. до н. э.).

Построения в графическом редакторе и на листе бумаги несколько отличаются, потому что компьютерные инструменты не совсем идентичны привычным, повседневным. Например, графический редактор не имеет линейки, в нем нет инструмента, подобного транспортиру, в окружности, нарисованной в графическом редакторе, не определен центр. Поэтому необходимо научиться строить модели геометрических операций: деление отрезка и угла на равные части, определение центра окружности и др. Это можно сделать, используя законы геометрии.

ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ

При отсутствии специальных инструментов (линейки, транспортира, циркуля) смоделировать основные геометрические операции.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ

Исходные геометрические объекты (отрезок, радиус, угол) задаются в левом верхнем углу рабочего поля. Для построений используются их копии. Построение основывается на законах геометрии.

II этап. Разработка модели

МОДЕЛЬ 1. Деление отрезков (моделирование функций линейки)

Алгоритм деления отрезка пополам приведен на рисунке 1.1. Построение основано на том, что высота в равнобедренном треугольнике является одновременно биссектрисой и медианой. Для построения достаточно инструмента Линия и клавиши Shift.

Алгоритм деления отрезка на n равных частей (для n = 3) приведен на рисунке 1.2. Для выполнения операции деления используется отрезок произвольной длины х. Построение основано на подобии треугольников. Параллельность линий достигается копированием.

МОДЕЛЬ 2. Построение окружности заданного радиуса и определение ее центра (моделирование функций циркуля)

Окружность в графическом редакторе вписывается в квадрат со стороной, равной удвоенному радиусу. Алгоритм построения окружности изображен на рисунке 1.3.

МОДЕЛЬ 3. Деление угла пополам (моделирование функции транспортира)

На рисунке 1.4 приведен один из вариантов алгоритма деления.

В качестве дополнительного построения используется окружность любого радиуса. В ее центр помещается копия угла, подлежащего делению. Углы АОВ и АСВ относятся как 2:1 (докажите это). Отсюда, если линия DO параллельна линии АС, то она является биссектрисой заданного угла. Построение сводится к копированию части отрезка АС и установке его копии к точке О. Полученная параллельная линия DO разделит заданный угол пополам.

III этап. Компьютерный эксперимент

ПЛАН ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Тестирование построенной по заданному алгоритму модели 1 совмещением отрезков, полученных при делении.

2. Тестирование построенной по заданному алгоритму модели 2 совмещением исходного и повернутого на 90° отрезка с радиусами полученной окружности.

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Докажите правильность алгоритмов построения.

IV этап. Анализ результатов

Если результаты тестирования отрицательные, увеличить точность выполнения алгоритма за счет работы в увеличенном масштабе (под лупой).

ЗАДАЧА 1.2. Моделирование объектов с заданными геометрическими свойствами

I этап. Постановка задачи

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

Задачи на построение возникли в глубокой древности и были связаны с практическими потребностями. Примеры из истории развития геометрии свидетельствуют, что можно добиться точности, даже если под рукой нет специальных измерительных инструментов, а есть подсобные предметы: кусок веревки, ровная палочка и т. п.

Поэтому необходимо научиться строить модели геометрических фигур с заданными свойствами: равносторонний треугольник, шестиугольник, равнобедренный треугольник и пр. Это можно сделать, используя законы геометрии.

ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ

В среде графического редактора научиться моделировать геометрические объекты с заданными свойствами.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ

Геометрическая фигура характеризуется длиной сторон и углами, которые необходимо задать в виде отрезков и углов на рабочем поле графического редактора перед началом построения.

II этап. Разработка модели

МОДЕЛЬ 4. Построение равностороннего треугольника с заданной стороной

Данный алгоритм предложил Евклид в IV в. до н. э. Построить треугольник по алгоритму, приведенному на рисунке 1.5, и доказать, что полученный треугольник действительно правильный.

МОДЕЛЬ 5. Построение правильного шестиугольника с заданной стороной

Используя свойство правильных фигур вписываться в окружность и то, что сторона равностороннего шестиугольника равна радиусу описанной окружности, выполнить построение по алгоритму на рисунке 1.6.

Начать построение окружности с радиусом, равным заданной стороне шестиугольника.

III этап. Компьютерный эксперимент

ПЛАН ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Тестирование построенной по заданному алгоритму модели совмещением с исходными отрезками и углами.

2. Построение и тестирование модели по собственному алгоритму с теми же исходными данными.

3. Исследование и анализ двух алгоритмов построения с целью определения наилучшего.

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Докажите правильность приведенного и собственного алгоритмов для каждой модели.

2. Совместите построения, выполненные по разным алгоритмам.

IV этап. Анализ результатов

Если при совмещении фигуры не совпали, то изменить алгоритм построения или увеличить точность выполнения алгоритма за счет работы в увеличенном масштабе (под лупой). Если совпали, то выберите наиболее удобный алгоритм.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.3. Построить равнобедренный треугольник по заданному основанию а и высоте h по нижеприведенному или собственному алгоритму. Высота в равнобедренном треугольнике одновременно является и медианой. Построение сводится к повороту отрезка, задающего высоту, на 90° и к делению отрезка, задающего основание, пополам. Алгоритм построения представлен на рисунке 1.7.

1.4. Построить прямоугольный треугольник по гипотенузе и катету. Построение произвести по нижеприведенному или собственному алгоритму. Угол, вписанный в окружность и опирающийся на диаметр, равен 90°. Приведенный на рисунке 1.8 алгоритм основан на построении двух окружностей: с диаметром, равным заданной гипотенузе, и с радиусом, равным заданному катету.

1.5. Построить равнобедренный треугольник по боковой стороне и углу при вершине. Построение произвести по собственному алгоритму.

1.6. Построить треугольник по трем сторонам.

1.7. Построить правильный восьмиугольник с заданной стороной.

1.8. Построить треугольник по двум сторонам и углу между ними.

1.9. Построить параллелограмм по заданным сторонам и острому углу.

Рисунок в текстовом документе можно построить, щелкнув на кнопке Функции рисования на панели инструментов Стандартная, методом щелчка на кнопках с изображением линии, прямоугольника, эллипса и т.д. Указатель мыши (а он примет вид крестика) нужно разместить в нужном месте документа, щелкнуть и переместить, чтобы создать фигуру заданного размера.

Эллипс растягивают до образования круга, перетягивая прямоугольники-маркеры, что есть вокруг него, а прямоугольник растягивают до квадрата. Чтобы получить правильный круг или квадрат, нужно нажать во время рисования на клавишу Shift.

Фигуры можно перемещать, закрашивать, растягивать, сжимать, изменять толщину линий, накладывать одну на другую, размещать в них текст разного цвета, применять к тексту анимационные эффекты в виде бегущей строки, создавать эффекты затенения, поворачивать. Эти действия выполняют с помощью кнопок редактирования графического объекта, какие появятся на панели объектов, или с помощью контекстного меню объекта. Перемещают методом перетаскивания, когда указатель мыши примет крестообразный вид со стрелками, или с помощью клавиш, обозначенных стрелками. Чтобы одинаково перемещалась некоторая группа фигур, нужно их выделить и выполнить команду Группировка из контекстного меню. Выбрать нужные фигуры можно, щелкая на них в режиме нажатой клавиши Shift. Существует обратное группировке действие – Разгруппировать. Нарисованные фигуры являются объектами – они имеют свое контекстное меню, что облегчает работу с ними.

1. Запустите текстовый редактор.

2. Создайте файл, содержащий титульный лист практической работы. Сохраните его как Фамилия.odt. Закройте его.

3. Создайте текстовый документ, введите в него первую страницу текста этой практической работы без форматирования.

4. Текст отформатируйте в соответствии с образцом (см. первую страницу этой практической работы). Сохраните текст в своем каталоге, как Фамилия4.оdt.

5. Скопируйте файл Фамилия4.оdt в файл Фамилия5.оdt и выполните пункты 6-15.

6. Создайте буквицы в двух абзацах теоретических сведений. Формат – Абзац – Буквица –задайте высоту буквицы два-три строки текста.

7. Во втором и третьем маркированных списках измените тип маркеров.

8. Первый абзац переместите в конец текста, используя буфер обмена.

9. второй абзац продублируйте (повторите). Все заголовки отцентрируйте, сделайте жирным курсивом и задайте размер символов 16 пунктов.

10. Проверьте правописание в тексте, исправьте ошибки. Выполните команду Сервис – Правописание из меню или щелкните на кнопке Правописание (АБВ), или нажмите на клавишу F7 и работайте с полученными диалоговыми окнами.

11. Замените слова «буфер обмена» английским термином ClipBoard.

Разместите курсор в начале текста. Выполните команду Найти и Заменить из меню Правка. В текстовом поле Найти введите текст: буфер обмена, в поле Заменить на — ClipBoard, нажмите на кнопку Заменить все, закройте окно.

12. Создайте автотекст: свою фамилию, имя и отчество и вставьте его пять раз в конце текста (как разные абзацы).

Введите автотекст и выделите его. Далее выполните такие действия из меню: Правка – Автотекст –выберите категорию Мой автотекст и введите название автотекста. Далее щелкните на кнопке Автотекст и выберите Создать. Чтобы вставить автотекст, достаточно набрать на клавиатуре первую буквы названия и нажать на клавишу F3 или выполнить команды Правка – Автотекст – Вставить.

13. Вставьте в начале текста файл, содержащий титульный лист практической работы.

Откройте файл Фамилия.оdt с титульным листом, выделите весь текст, скопируйте его в буфер обмена. Перейдите в текущий документ Фамилия5 (пункт меню Окно), разместите курсор в начале, вставьте содержимое буфера в документ. Другой способ: выполните команды Вставить – Файл… Найдите нужный файл и вставьте его. Разместите текст как можно лучше.

14. Вставьте номера страниц в верхнем правом углу.

Для этого сначала нужно вставить верхний колонтитул – область, которая будет отображаться на каждой странице документа Вставка – Верхний колонтитул – Обычный. Далее перейдите в область заголовка и выполните команды Вставка – Поля – Номера страниц. Разместить номера страниц можно, выделив их и воспользовавшись кнопками выравнивания на пенале или соответствующим пунктом контекстного меню.

15. Проверьте, правильно ли заполнены обе страницы: одна – титульная, вторая с текстом.

Для просмотра выполните команды Файл – Предварительный просмотр. Разместите правильно текст.

16. Сохраните текст.

17. Нарисуйте в конце текста прямоугольник, а под ним разместите два круга. От прямоугольника к окружностям проведите линии-стрелки.

Пользуйтесь соответствующими кнопками на панели для рисования. Включить панель можно, щелкнув на кнопке Функции рисования.

18. Выберите по очереди нарисованные фигуры и зарисуйте их разными цветами.

19. В прямоугольник введите название группы, а в окружности – свою фамилию и фамилию друга. Примените к введенному тексту анимационные эффекты.

Для ввода текста щелкните на кнопке Текст (с изображением буквы Т) и выделите нужную область в документе. Для задания анимационных эффектов нужно воспользоваться кнопкой Анимация текста или командой Текст контекстного меню соответствующего объекта.

20. Сгруппируйте все нарисованные объекты.

Перед применением команды группировки выберите все нарисованные объекты, удерживая клавишу Shift, или обведите мышью контур вокруг всех фигур.

21. Сохраните текст.

22. Сохраните текст с новым названием.

23. Завершите работу.

1. Как создать текстовый документ?

2. Как выделить абзац?

3. Как выделить предложение?

4. Как переместить предложение?

5. Какое назначение буфера обмена?

6. Как скопировать предложение в буфер обмена?

7. Как вставить фрагмент в заданное место текста?

8. Как извлечь весь текст?

9. Как отменить неправильное действие?

10. Как выделить весь документ?

11. Как переместить абзац?

12. Как скопировать абзац в буфер обмена?

13. Как извлечь предложение из текста?

14. Как построить геометрическую фигуру?

15. Как сгруппировать фигуры?

16. Как скопировать фрагмент текста?

17. Как извлечь абзац из текста?

18. Что такое автотекст?

19. Как заменить слово другим во всем тексте?

20. Как переместить и изменить размеры фигуры?

21. Что означает кнопка, на которой нарисованы ножницы?

22. Какое отличие между копированием, перемещением и извлечением фрагмента текста?

23. Как пронумеровать страницы?

24. Как вставить автотекст?

25. Как извлечь рисунок из текстового документа?

26. Как просмотреть размещение текста на страницах?

27. Какие действия можно выполнять над фигурой?

28. Как нарисовать прямоугольник и круг?

29. Как один текстовый документ вставить в другой?

30. Как нарисовать линию со стрелкой?

31. Как включить и отключить панель рисования?

32. Как пять раз подряд повторить в документе некоторый текст?

1. Основы работы в OpenOffice. — М.: Открытые Системы, 2007

2. Руководство пользователя OpenOffice.org 2. — СПб.: БХВ-Петербург, 2007. — 320 с.

3. OpenOffice.org pro для профессионала. — 2-е, испр. и доп.. — М.: ДМК Пресс, 2008. — 448 с.

4. Хахаев И. А., Машков В. В., Губкина Г. Е. и др. OpenOffice.org: Теория и практика. — М.: ALT Linux, Бином. Лаборатория знаний, 2008. — 318 с.

5. Гаєвський О.Ю. Інформатика: 7-11 кл. Навч. Посіб. – К.: Видавництво А.С.К., 2003. – 512 с.

Статьи к прочтению:

Обучение рисунку. Введение. 11 серия: натюрморт из геометрических тел

Похожие статьи:

В задаче из N уравнений всегда будет N+1 неизвестная. Из законов Мэрфи Рассмотрим задачу построения треугольника с известными длинами сторон AB, AC, BC….

Microsoft Word обладает собственными инструментами для создания иллюстраций. Щелкните правой кнопкой мыши на любой панели инструментов. Откроется…

Класс: 9

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель: Познакомить с алгоритмами построения основных геометрических операций. Сформировать навыки построения геометрических моделей в графическом редакторе Paint.

Задачи:

Образовательные

  • формирование навыков работы с программным обеспечением;
  • выбор определённого программного средства для реализации, поставленной задачи;
  • выработка умений и навыков решения практических задач в соответствующих программах.

Развивающие

  • развитие внимания, способности к анализу;
  • развитие логического мышления;
  • развитие способностей к определённым видам деятельности (дизайн, инженерная графика, программирование и т.д.)

Воспитательные

  • формирование самостоятельности мышления, чёткости и организованности в работе, умения контролировать свою деятельность;
  • работать эффективно в соответствии с располагаемым временем,
  • работать в группе.

Тип урока: комбинированный

Используемые образовательные технологии: компетентностно-ориентированное обучение, здоровьесберегающая технология, исследование в обучении, информационно-коммуникационные технологии.

Необходимое оборудование: компьютеры, интерактивная доска с программным обеспечением, проектор, рабочий лист группы.

1. Организационный момент.

Учитель: Тему “Моделирование” мы изучаем уже не первый урок. Мы моделировали различные ситуации, биологические процессы, решали задачи, связанные с математическими расчетами. Модели применяются людьми ещё с глубокой древности, однако лишь в эпоху новых информационных технологий и компьютеризации этот метод исследования приобрел столько разнообразных форм и средств реализации.

2. Актуализация знаний.

Учитель: Для работы на уроке нам необходимо вспомнить схему этапов моделирования.

3. Постановка целей и задач урока

Учитель: Я предлагаю послушать несколько выступлений ваших одноклассников, которые поделятся своими наблюдениями

Наблюдение 1. (Ученик 1)

В информатике много терминов, которые пришли в нее из геометрии. Например, точка (символ, используемый в программах для разделения целой и дробной частей числа), линия (канал связи), цилиндр (совокупность дорожек с одинаковым номером на магнитных дисках), сектор (участок дорожки магнитного диска) и др

Наблюдение 2. (Ученик 2)

Задачи на построение возникли в глубокой древности и были связаны с практическими потребностями. Примеры из истории развития геометрии свидетельствуют, что можно добиться точности даже если под рукой нет специальных измерительных инструментов, а есть подсобные предметы: кусок верёвки, ровная палка и т.д. Поэтому необходимо научиться строить модели геометрических фигур с заданными свойствами: равносторонний треугольник, шестиугольник, равнобедренный треугольник и пр. Это можно сделать, используя законы геометрии

Учитель: Спасибо. А теперь объедините все, что увидели и услышали с момента начала урока и попробуйте сформулировать тему нашего урока. (Моделирование геометрических фигур)

Какие цели мы поставим перед собой? (научиться моделировать геометрические фигуры в графическом редакторе)

В каких ситуациях вам может пригодиться такой навык? (для оформления презентаций, вставить в текстовый файл, для подготовки исследовательских работ)

И действительно, в курсе геометрии вы знакомились с темой “Построение геометрических фигур при помощи циркуля и линейки”, однако наше время диктует нам использовать все свои знания в цифровом пространстве, поэтому сегодня мы будем создавать модели геометрических фигур в графическом редакторе и строго соблюдать все этапы создания моделей.

Вся история геометрии связана с практикой построения при помощи подручных средств для измерения недоступного. И мы сегодня будем создавать модели в простейшем графическом редакторе, который не требует дополнительной установке, он является стандартным для операционной системы Windows.

4. Получение новых знаний

Моделирование объектов с заданными геометрическими свойствами.

I этап. Постановка задачи.

Постановка задачи.

Учитель: геометрических фигур существует очень много и построить модели всех на одном уроке невозможно. Посмотрите внимательно на слайд (слайд 4) и скажите, как можно назвать такие фигуры? (правильные многоугольники)

Давайте вспомним особенности правильных многоугольников и подумаем, на каких этапах моделирования они нам могут понадобиться. (слайд 5)

Цель моделирования

В среде графического редактора научиться моделировать геометрические объекты с заданными свойствами.

Формализация задачи.

Геометрическая фигура характеризуется длинной сторон и углами, которые необходимо задать в виде отрезков и углов на рабочем поле графического редактора перед началом построения.

II этап. Разработка алгоритмов для решения задач

Учитель: Перед тем как вы приступите к выполнению построения правильных многоугольников, мы рассмотрим простые построения, которые могут понадобиться вам в процессе работы над заданием.

Модель 1. Деление отрезков (моделирование функций линейки) покажет Ученик 3.

Алгоритм деления отрезка пополам приведён на

1. Копируем данный отрезок.

2. Из концов данного отрезка проводим линии под углом 45 (с помощью клавиши Shift)

3. Из точки их пересечения проводим строго вертикальную линию (с помощью клавиши Shift) до пересечения с данным отрезком.

4. Точка пересечения и есть искомая середина.

Построение основано на том, что высота в равнобедренном треугольнике является одновременно биссектрисой и медианой. Для построения достаточно инструмента Линия и клавиша Shift.

Сохрани построение в Сетевой папке, чтобы им могли пользоваться ребята.

Модель 2. Построение окружности заданного радиуса и определение её центра (моделирование функции циркуля) покажет Ученик 4. Окружность в графическом редакторе вписывается в квадрат со стороной, равной удвоенному радиусу. Алгоритм построение окружности изображен на рис.

1. Копируем данный отрезок а два раза.

2. С помощью стандартной операции (квадрат) строим квадрат со стороной 2а

3. В полученный квадрат, с помощью стандартной операции (окружность) вписываем окружность с радиусом а.

Учитель: Можно убрать дополнительные построения, чтобы такой окружностью можно было бы воспользоваться в процессе работы.

5. Решение практических задач.

Приступаем к работе в группах. У каждой будет свой модератор. Эти ребята уже предложили свой способ построения, и теперь будут координировать ваши действия. На выполнение задания 10 минут.

РОБОТА в ГРУППАХ

Группа 1. Модератор группы Ученик 5

1. Разработка моделей

Модель А. Построение равностороннего треугольника с заданной стороной. Данный алгоритм предложил Евклид в IV веке до н.э. Построить треугольник по алгоритму, приведенному на рисунке, и доказать, что полученный треугольник действительно правильный. Рисунок

1. С помощью стандартной операции (квадрат) строим квадрат со стороной а.

2. Для того чтобы вписать две окружности, проходящие через центр друг друга строи шесть квадратов, вписываем в них две окружности с радиусом а.

3. Точки пересечения окружностей является вершинами треугольника.

Модель В. Построить правильный шестиугольник.

Построение правильного шестиугольника с заданной стороной. Используя свойство правильных фигур, вписываются в окружность и то, что сторона равностороннего шестиугольника равна радиусу описанной окружности, выполнить построение по алгоритму на . Начать построение окружности с радиусом, равным заданной стороне шестиугольника.

Компьютерный эксперимент

Группа 2. Модератор группы Ученик 6.

Разработка моделей

Построение квадрата. Пусть w-данная окружность с центром в точки О и радиусом R. Через точку О проведем диаметр АС и к этому диаметру проведем серединный перпендикуляр, который пересечет окружность w в двух точках В и D.Теперь последовательно соединим точки A,B,C и D. ABCD-искомый квадрат.

Построение правильного восьмиугольника. Для того, чтобы построить правильный восьмиугольник нужно сначала построить правильный четырехугольник, например, А1А3А5А7-квадрат, потом построить биссектрисы углов А1OА3, А3OА5, А5OА7, А7OА1, которые прересекут окружность в точках А2, А4, А6, А8 соответственно, затем последовательно соединить точки А1,А2,А3,А4,А5,А6,А7,А8. А1А2. А8-искомый восьмиугольник.

Компьютерный эксперимент

Группа 3. Модератор группы Ученик 7.

Разработка моделей

Построение правильного пятиугольника с заданной стороной

Альбрехт Дюрер (1471-1527 гг.), ставший олицетворением Возрождения в Германии приводит теоретически точный способ построения правильного пятиугольника, заимствованный из великого сочинения Птолемея «Альмагест». Интерес Дюрера к построению правильных многоугольников отражает использование их в Средние века в арабских и готических орнаментах, а после изобретения огнестрельного оружия — в планировке крепостей

Альбрехт Дюрер не только в рукописях, но также в картинах и книгах оставил многочисленные следы своего математического таланта и увлечение математикой. Об этом свидетельствует знаменитый дюреровский магический квадрат, являющийся одним из самых старых магических квадратов в Европе.

Рассмотрим одно небольшое произведение Дюрера, в котором гениальный художник проводит очень хороший и легкий способ построение правильного пятиугольника с помощью окружности, если известна только длина стороны.

Порядок построения.

Приближенное построение правильного пятиугольника представляет собой интерес. А.Дюрером оно проводится при условии неизменности раствора циркуля, что повышает точность построения. Способ построения описан Дюрером так:»Однако пятиугольник, построенный неизменным раствором циркуля, делай так. Проведи две окружности так, чтобы каждая из них проходила через центр другой. Два центра А и В соедини прямой линией. Это и будет стороной пятиугольника. Точки пересечения окружностей обозначь сверху С, снизу D и проведи прямую линию CD. После этого возьми циркуль с неизменным раствором и, установив одну его ножку в точку D, другой проведи через оба центра А и В дугу до пересечения её с обеими окружностями. Точки пересечения обозначь через E и F, а точку пересечения с прямой CD обозначь буквой G. Теперь проведи прямую линию через Е и G до пересечения с линией окружности. Эту точку обозначь Н. Затем проведи другую линию через F и G до пересечения с линией окружности и поставь здесь J. Соединив J,A и H,B прямыми, получим три стороны пятиугольника. Дав возможность двум сторонам такой длины достигнуть совпадения в точке K из точек J и H, получим некоторый пятиугольник.»

Компьютерный эксперимент

6. Подведение итогов.

Учитель: Молодцы. Все работы групп сохраните в Сетевой папке. Они вам понадобятся для работы.

7. Выставление оценок в журнал.

Практическое применения построения правильных многоугольников. Сообщение ученика 8.

8. Постановка домашнего задания. Повторить материал по теме “Моделирование”. Найти 3-4 примера правильных многоугольников в природе.

9. Рефлексия. Ответьте в группах на вопросы рефлексии

Все ли получилось? Почему? ___________________
Как менялись чувства и настроение во время урока? ___________________
Лучше всего у нас получилось ___________________
Этого мы достигли благодаря ___________________
Труднее всего было ___________________
Эти трудности мы преодолели так: ___________________
Выполнили поставленные цель и задачи? ___________________

Кто хочет озвучит то, что получилось? (желающие от групп отвечают на вопросы)

Нанесение текстур на 3D геометрических фигур

У меня есть вопрос, который беспокоит меня уже несколько недель! Существует ли какой-либо способ применения текстур к выпуклым многоугольникам 3D независимо от их ориентации в мире 3D? Я работаю с XNA 4.0, если это имеет отношение к делу

Я не ожидаю легкого выхода, просто чистое решение для решения моей текущей проблемы. Кто-нибудь сделал что-то подобное?!

Заранее спасибо за вашу заботу и время!

xna

geometry

xna-4.0

computational-geometry

procedural-generation

Поделиться

Источник


Telmo    

19 июля 2013 в 16:09

2 ответа


  • Спрайты для текстур 3D?

    Из любопытства, используют ли разработчики spritesheets для текстур модели 3D? Возможно ли это вообще сделать с текстурами 3D? Я почти ничего не знаю о 3D, я просто удовлетворяю свое любопытство.

  • Рендеринг 3D фигур на вокселе

    У меня есть форма 3D (примитивные формы, такие как кубоид, сфера, пирамида и т. д.). Форма описывается набором необходимых геометрических параметров. Например, для куба у меня есть информация о вершинах, размерах и ориентации Куба. Теперь у меня есть воксель (что-то вроде сетки 3D пикселей). Как я…



1

Автоматизированная генерация текстурных координат для фигур не так проста… У меня есть идея, которая не самая лучшая, но, может быть, она вам поможет

если фигура лежит на плоскости, вы можете создать квадрат, содержащий фигуру, легко получить координаты текстуры в диапазоне [0..1], интерполируя положения вершин внутри квадрата на плоскости.

Поделиться


Blau    

21 июля 2013 в 03:01



0

Нечто подобное есть и здесь https://stackoverflow.com/a/19004944/2521214

  • стоит посмотреть также всю тему (вопрос и все комментарии, включая)
  • не только мой ответ

Поделиться


Spektre    

12 октября 2013 в 08:26


Похожие вопросы:

Распознавание геометрических фигур и поиск экстремальных точек в C#

Может ли кто-нибудь сказать мне, как распознать геометрическую форму с помощью C#? У меня есть геометрические фигуры, такие как треугольник, шестиугольник, пятиугольник, Алмаз,квадрат,…

Индекс геометрических функций

Я создаю своего рода командное приложение для рисования геометрических фигур. Поэтому, если пользователь вводит что-то вроде RECT 100, 50, 200, 120 , я рисую прямоугольник в указанном месте на…

Как мне спроектировать иерархию классов геометрических фигур?

Основной целью данной задачи является расчет объемов и площадей поверхностей трехмерных геометрических фигур например, цилиндры, конусы. На Языке Java Разработайте свои классы, как показано ниже.:…

Спрайты для текстур 3D?

Из любопытства, используют ли разработчики spritesheets для текстур модели 3D? Возможно ли это вообще сделать с текстурами 3D? Я почти ничего не знаю о 3D, я просто удовлетворяю свое любопытство.

Рендеринг 3D фигур на вокселе

У меня есть форма 3D (примитивные формы, такие как кубоид, сфера, пирамида и т. д.). Форма описывается набором необходимых геометрических параметров. Например, для куба у меня есть информация о…

3D выборка текстур в OpenGL

В настоящее время я пытаюсь изучить литье лучей на текстуре 3D, используя что-то вроде glTexImage3D . Я следовал этому учебнику с самого начала. Моя конечная цель-создать программу, которая может…

python — 3D визуализация поверхностей и фигур в векторной графике

В связи с комментарием к первоначальному вопросу я хочу подчеркнуть следующие два момента, которые должны быть применимы к ответу на этот вопрос: 1) окончательный график должен быть истинной…

как загрузить несколько текстур 2D на один объект 3D в AR Core?

как загрузить несколько текстур 2D на один объект 3D в AR Core

Петля На Unix, базовый калькулятор геометрических фигур

Я пытаюсь создать калькулятор геометрических фигур и застрял в петле. Я использую меню в скрипте shell, и пока мне не повезло. Может ли кто-нибудь помочь мне с этим? Текущий сценарий таков:…

Максимальная площадь пересечения участников заданных n геометрических фигур

У меня есть n геометрических фигур, определенных в GeoJson , я хотел бы вычислить пересечение, которое включает в себя максимальное количество фигур. У меня есть следующие ограничения; ни одна из…

Линия

Линия
входит в состав группы стандартных геометрических фигур, с помощью
которых вы можете рисовать презентации ваших моделей.

Начиная с версии 6.5 появилась возможность добавления у линии
третьей размерности. В этом случае в режиме работы модели
фигура будет отображаться как в двумерной
презентации, так и в окне трехмерной анимации, с определенной высотой
(см. рисунок ниже). Основание фигуры вы рисуете в
графическом редакторе, а высоту задаете в дополнительном свойстве
фигуры Z-Высота.

Основные

Имя – Имя фигуры. Имя
используется для идентификации и обращения к фигуре из кода.

Исключить – Если опция
выбрана, то фигура будет исключена из модели.

Отображается на верхнем агенте
– Если опция выбрана, то фигура будет видна на презентации типа агента,
в который вложен данный агент.

Значок – Если опция
выбрана, то фигура будет считаться частью значка типа агента.

Блокировать – Если
опция выбрана, то фигура будет считаться заблокированной
и не будет реагировать на щелчки мыши. Таким образом, вы не
сможете выбрать заблокированную фигуру в графическом редакторе до тех
пор, пока вы не снимете с нее блокировку.

Обычно это требуется, когда у вас есть какой-то фоновый рисунок,
используемый как подложка для анимации, и вы хотите исключить
возможность случайного редактирования этого фонового рисунка при
рисовании фигур поверх него.

Видимость –
Здесь указывается, будет ли фигура отображаться на анимации во
время исполнения модели. Выберите да
или нет,
используя элемент управления. Если вам нужно, чтобы видимость
динамически изменялась или зависела от каких-либо условий, вы можете
указать здесь выражение, задающее видимость фигуры. Это выражение будет
динамически вычисляться во время исполнения модели. Оно должно
возвращать логическое (булевское) значение. Фигура отображается в том
случае, когда указанное выражение возвращает истинное значение, в
противном случае фигура не видна.

Внешний вид

Цвет линии
— Задает цвет линии. Щелкните мышью внутри элемента управления и
выберите нужный цвет из списка наиболее часто используемых цветов или
же выберите любой другой цвет с помощью диалога Цвета. Если вы не хотите, чтобы
линия была видна, выберите Нет линии. Вы
можете указать здесь выражение, которое будет динамически вычисляться
во время выполнения модели. Оно должно возвращать экземпляр Java-класса
Color. Вы можете использовать
цветовые константы Java. Если указанное вами выражение возвращает null, линия не видна.

Толщина линии -
Толщина линии. Выберите нужную вам толщину из выпадающего списка или же
введите ее значение в пикселах в поле справа.

Стиль линии — [Доступно,
если не выбрана опция Отображать
в: Только в 3D]
Статическое значение или динамическое выражение, задающее стиль
линии. Выберите из выпадающего списка, хотите ли вы, чтобы линия
была сплошная, точечная или пунктирная. Выражение должно возвращать
целочисленное значение, одну из трёх констант:

  • LINE_STYLE_SOLID — сплошная
    линия.

  • LINE_STYLE_DOTTED — точечная
    линия.

  • LINE_STYLE_DASHED -
    пунктирная линия.

Местоположение и размер

Уровень – Уровень, на котором находится этот
элемент.

X – x-координата
начальной точки линии.

Y – x-координата
начальной точки линии.

Z – x-координата
начальной точки линии.

dX – Смещение
конечной точки относительно начальной по оси X.

dY – Смещение
конечной точки относительно начальной по оси Y.

dZ – Смещение
конечной точки относительно начальной по оси Z.

Z-Высота –
z-высота линии (высота по оси Z).

Поворот (Z) –
Угол поворота фигуры в плоскости XY.

Масштаб по оси X –
Здесь вы можете указать выражение, возвращающее коэффициент
масштабирования фигуры по оси X*.

Масштаб по оси Y –
Здесь вы можете указать выражение, возвращающее коэффициент
масштабирования фигуры по оси Y*.

Масштаб по оси Z –
[Доступно, только если установлен флажок Отображать в 3D] Здесь вы
можете указать выражение, возвращающее коэффициент масштабирования
фигуры по оси Z*.

* Указав выражения для Масштаба по оси X, Масштаба по оси Y и в некоторых
случаях Масштаба по оси Z, вы
сможете определять масштаб фигуры во время выполнения модели.

Специфические

Отображать в –
Если выбрано В 2D и в 3D или Только в 3D,
то будет создан трехмерный аналог двумерной фигуры. Тогда в режиме
запуска модели двумерная фигура будет отображаться там же, где она и
была нарисована в графическом редакторе, а трехмерная будет видна в
специальном элементе, предназначенном для просмотра трехмерной анимации
— 3D окне.

Количество –
Здесь указывается, какое количество экземпляров фигуры будет
создано (целочисленное значение). Если вы оставите это поле
пустым, будет создана только одна фигура.

Действие по щелчку –
Код, который будет выполняться при каждом щелчке пользователя мышью по
фигуре во время выполнения модели. Если в точке щелчка
несколько фигур наслаиваются друг на друга, действие должно быть задано для той фигуры, которая находится на самом верху.

Локальные
переменные: self — сам элемент


clickx — x-координата щелчка относительно координат фигуры

clicky — y-координата щелчка относительно координат
фигуры


Отображать имя – Если
опция выбрана, то имя фигуры будет отображаться в графическом редакторе.

Вы можете динамически изменять свойства фигуры во время работы
модели с помощью функций класса линии ShapeLine.

Создание геометрии модели в COMSOL Multiphysics®

Создание геометрии является одним из первых шагов при настройке модели. Для отрисовки геометрии в программном обеспечении COMSOL Multiphysics® доступно множество геометрических операций, инструментов и различных функций, включая геометрические примитивы; логические операции, операции разделения и преобразования; возможность использования рабочих (секущих) плоскостей и другие CAD-операции. В данной статье мы разберём весь данный функционал. В процессе изложения мы укажем ссылки на учебные видео, в которых демонстрируется процесс создания геометрических последовательностей с использованием доступного в пакете функционала.

Создание геометрии в COMSOL Multiphysics®

Существует четыре основных способа создания геометрии для последующего моделирования в COMSOL Multiphysics:

  1. Отрисовка геометрии непосредственно в программном обеспечении COMSOL®
  2. Импорт стороннего CAD-файла
  3. Использование продуктов LiveLink™
  4. Импорт сторонних данных в сеточном формате

У каждого из них есть свои преимущества и предпочтительные варианты использования. Самый первый подход позволяет вам создавать геометрию, используя встроенные в COMSOL Multiphysics CAD-инструменты. Он является основной темой этой статьи, поскольку мы подробно разберём связанный с ним рабочий процесс.

Отметим основные этапы создания геометрии:

  1. Построение геометрических примитивов, соответствующих размерности модели
  2. Использование геометрических операций (таких как логические операции, операции разбиения и преобразования) для преобразования существующей геометрии в новую
  3. Выбор итоговой операции для обработки пересекающихся объёктов: Form Union для формирования объединения или Form Assembly — для построения сборки.

Иногда более эффективным подходом может стать создание геометрических примитивов меньшей размерности с использованием рабочих плоскостей (work planes), с последующим их преобразованием в объекты большей размерности. Рабочие плоскости также можно использовать для создания поперечного сечения трёхмерного объекта.

Давайте подробнее рассмотрим использование геометрических примитивов, геометрических операций и рабочих плоскостей. Обратите внимание, что эти операции можно применять как к геометрии, созданной непосредственно в COMSOL Multiphysics, так и к геометрии, импортированной из стороннего CAD-пакета.

Использование геометрических примитивов

В COMSOL Multiphysics доступно несколько вариантов создания объектов для построения геометрии. Одним из вариантов является выбор объекта из набора встроенных в программное обеспечение типовых фигур и добавление геометрического примитива в геометрическую последовательность с последующим редактированием в окне Settings (настройки). Такой способ позволяет вам указать точное положение, угол и размеры объекта, а также быстро внести изменения в любой из этих параметров при необходимости. После добавления объектов в последовательность, их можно комбинировать и преобразовывать для создания окончательной геометрии.

 

Создание и изменение прямоугольника с использованием окна настроек в COMSOL Multiphysics.

Типы доступных объектов зависят от размерности модели. Это касается как совсем классических геометрических примитивов, так и более редких и специфичных их вариаций. Для трёхмерных моделей доступны такие геометрические фигуры, как блоки, сферы, торы, спиралевидные объекты и т.д.

Аналогично, для двухмерных моделей вы можете добавлять прямоугольники, круги, полигоны Бизье, параметрические кривые и т.д. Отметим, что в двухмерных и одномерных моделях вы можете отрисовывать геометрические примитивы при помощи мыши.

Это можно сделать следующим образом:

  1. Нажимаете на соответствующую кнопку объекта, который вы хотите нарисовать
  2. В окне Graphics с помощью мыши нажимаете и определяете центр или угол объекта
  3. Двигаете указатель мыши для создания нужного размера и кликаете левой кнопкой снова

Сразу после этого нарисованный объект появится в геометрической последовательности.

 

Создание и изменение прямоугольника с помощью встроенных графических инструментов.

Для трёхмерных моделей отрисовка геометрических примитивов с использованием мыши недоступна. Однако, вы можете нарисовать поперечное сечение в рабочей плоскости, а затем вытянуть его, превратив в трёхмерный объект. Демонстрация вышеупомянутых вариантов доступна в серии с учебных видео на тему построения двухмерных геометрий. Кроме того, там мы обсуждаем преимущества использования параметров при построении геометрии и показываем, как с их помощью можно оптимизировать настройку геометрии.

Логические операции, операции разделения и преобразования

После добавления нескольких объектов в геометрическую последовательность, вы можете приступать к их осмысленному комбинированию с помощью различных геометрических операций. В серии учебных видео о построении двухмерных и трёхмерных геометрий мы показываем, как создать прямоугольную пластину с решеткой овальных отверстий. Для этого была использована комбинация нескольких логических (Boolean) операций и операций преобразования (transformation).

Прямоугольная пластина с овальными отверстиями в 2D (слева) и в 3D (справа).

Для создания геометрии, как на изображении выше, использовались такие логические операции, как Union (Объединение), Intersection (Пересечение), Difference (Разность), с помощью которых можно объединять объекты, создавать новые объекты при пересечении других объектов и вычитать объекты друг из друга, соответственно. Также использовались некоторые операции преобразования — Move (Переместить), Copy (Копировать), Mirror (Отобразить) и Array (Массив). Они позволяют изменять положение объектов, копировать объекты, отображать и отзеркаливать объекты относительно плоскости, линии или точки и создавать массивы из копий объектов.

Помимо стандартных геометрических операций, указанных выше, также есть специализированные геометрические инструменты, с помощью которых можно создавать сложные геометрии. С помощью операций разбиения (partition) можно разделять объекты, домены, границы и рёбра для дальнейшего разделения, удаления или упрощения геометрии вашей модели. В учебном видео на тему использования операций разбиения геометрии мы демонстрируем их применение на спиралевидном объекте и модели кожухотрубного теплообменника.

Геометрия спирали разделена посередине. Изображение взято из учебного видео на тему разделения геометрии.

По мере усложнения геометрии и добавления различных операций и преобразований вы можете заметить, что геометрическая последовательность стала довольно сложной и любые последующие изменения могут привести к ещё большему её усложнению. Изменение размера одного из элементов может потребовать и изменение размеров других объектов для корректной модификации всей геометрии. По этим и другим причинам мы рекомендуем параметризовывать геометрические операции. В серии учебных видео мы подробно рассказываем о преимуществах такого подхода и демонстрируем несколько примеров построения геометрии.

Операции с рабочими плоскостями

В COMSOL Multiphysics есть несколько инструментов для выполнения операций с рабочими плоскостями, которые позволяют преобразовывать двухмерную геометрию на рабочей плоскости в трёхмерный объект. В серии видео мы демонстрируем применение операций Extrude (Выдавливание), Revolve (Вращение) и Sweep (Протяжка).

С помощью операции Extrude можно выдавливать объекты с рабочей плоскости или плоской грани для создания трёхмерных элементов.

Операция Extrude используется для преобразования прямоугольной пластины с отверстиями в трёхмерный параллелепипед с решёткой. Синей стрелкой по центру показано направление выдавливания, которое перпендикулярно рабочей плоскости.

С помощью операции Revolve можно поворачивать объекты, нарисованные на рабочей плоскости или плоской грани, вокруг оси для создания трёхмерных элементов.

Операция Revolve преобразует круг в тор. Синими стрелками показана ось вращения.

Наконец, используя операцию Sweep, можно протягивать объекты, нарисованные на рабочей плоскости или плоской грани, по заданной траектории для создания трёхмерного элемента.

Операция Sweep, преобразующая круг и заданную двухмерную траекторию в трубу. Две перпендикулярные рабочие плоскости используются для определения формы и траектории протяжки.

Использование этих операций (позволяющих начать с 2d модели, а затем превратить её в трёхмерную) может значительно ускорить процесс создания трёхмерной геометрии, в отличие от её изначального создания исключительно из трёхмерных объектов.

Геометрическая операция

Поперечное сечение

В программном обеспечении COMSOL Multiphysics также есть инструмент, позволяющий преобразовывать трёхмерную геометрию в двухмерную. Для его использования необходимо выбрать рабочую плоскость и использовать в ней операцию Cross Section (Поперечное сечение). Данный функционал можно использовать для упрощения вашей модели, о чём мы также подробно рассказываем в серии видеоуроков.

Поперечное сечение лампочки для осесимметричной постановки, которое мы построили в видео на тему создания двухмерных моделей из трёхмерной геометрии.

Геометрия, созданная при помощи операции Cross Section, основана на пересечении трёхмерной геометрии с рабочей плоскостью. Таким образом, полученная двухмерная геометрия является результатом пересечения рабочей плоскости с трёхмерным полнотельным объектом. В настройках операции можно выбрать трёхмерные объекты, которые будет пересекать рабочая плоскость.

Обратите внимание что, для того чтобы получить подходящее поперечное сечение для дальнейшего моделирования может потребоваться дополнительная подготовка исходной трёхмерной геометрии. Иногда это может быть разделение отдельных частей геометрии с их последующим удалением. В таком случае будут полезны операции разбиения (partition). Мы подробно рассказываем эти аспекты в соответствующей части видеоурока.

Дальнейшие шаги: Посмотрите серию видеоуроков об использовании инструментов для создания геометрии

Независимо от того, создаёте ли вы геометрию с использованием встроенных в COMSOL Multiphysics CAD-инструментов или работаете с импортированным файлом, вы можете пользоваться функционалом, о котором мы рассказали в данной заметке, для полной кастомизации и настройки всех геометрических объектов. Чтобы наглядно увидеть все указанные инструменты в действии, ознакомьтесь с анонсированной серией видеоуроков на тему построения геометрии:

Что такое формы? [Определение, факты и пример]

Учитесь с помощью полной программы обучения математике K-5

Что такое фигуры?

В геометрии форма может быть определена как форма объекта или его контур, внешняя граница или внешняя поверхность.

Все, что мы видим в окружающем мире, имеет форму. Мы можем найти различные основные формы, такие как двумерный квадрат, прямоугольник и овал или трехмерную прямоугольную призму, цилиндр и сферу в объектах, которые мы видим вокруг.Эти геометрические формы появляются в объектах, которые мы видим как кредитные карты, банкноты и монеты, кольца на пальцах, фоторамки, доски для дартса, хижины, окна, волшебные палочки, высокие здания, цветочные горшки, игрушечные поезда и воздушные шары.

Различные типы фигур

Формы можно разделить на открытые и закрытые.

Замкнутые геометрические формы можно разделить на две большие категории, а именно двухмерные и трехмерные формы.

Вот список двухмерных или двумерных фигур с их названиями и изображениями:

Двумерные геометрические формы

Вот список трехмерных или трехмерных фигур с их названиями и изображениями:

Трехмерные геометрические формы

Цвет, общий размер и ориентация, называемые не определяющими атрибутами двумерной или трехмерной формы, никоим образом не определяют форму и не влияют на нее.Эти атрибуты могут изменяться без какого-либо влияния на форму.

С другой стороны, определение таких атрибутов, как количество сторон (параллельных или непараллельных, прямых или изогнутых), вершин, ребер и граней формы, является ли форма открытой или закрытой, а также угловые меры определяют форму. двухмерного или трехмерного объекта. Любое изменение этих определяющих атрибутов изменит форму.

Интересные факты

  • Все трехмерные формы состоят из двухмерных форм.

Давайте споем!

Накидка волшебника.

Пелерина портьерная.

Кислый виноград.

Лента электрика.

И непослушный детеныш обезьяны.

Что в них общего?

Все они имеют форму.

Давайте сделаем это!

Вместо того, чтобы раздавать листы-раскраски по математике своим дошкольникам и детям, поиграйте с ними в игру «покажи мне».Вы можете попросить их показать вам повседневные предметы, которые имеют двухмерную или трехмерную форму, которую вы назвали. Или вы также можете показать им разные объекты и попросить их определить двумерную или трехмерную форму, которую они видят в них.

Вы также можете дать своим детям пластилин и спички для создания двумерных или трехмерных фигур. Смоделируйте это для них.

Сопутствующая математическая лексика

Формы модели кожи: новый сдвиг парадигмы для моделирования геометрических вариаций в машиностроении

https: // doi.org / 10.1016 / j.cad.2014.01.001Получить права и контент

Основные моменты

Мы объясняем основную концепцию и основы форм модели кожи.

Фигуры модели кожи — это представители модели кожи с точки зрения моделирования.

Подходы к созданию модели кожи Выделены.

Дан обзор приложений для форм модели кожи в машиностроении.

Abstract

Геометрические отклонения неизбежно наблюдаются на изготовленных деталях и имеют огромное влияние на качество и функциональность механических изделий. Следовательно, необходимо выполнить множество действий по управлению геометрическими отклонениями, чтобы гарантировать функционирование продукта, несмотря на наличие этих отклонений. Спецификация и проверка размеров и геометрических размеров изделий (GPS) являются стандартами для описания деталей. Их недавний пересмотр основан на GeoSpelling, который является однозначным языком для геометрической спецификации и проверки продукта и направлен на обеспечение общего понимания геометрических спецификаций при проектировании, производстве и контроле.Концепция модели кожи является базовой концепцией в GeoSpelling и представляет собой абстрактную модель физического интерфейса между заготовкой и окружающей средой. В отличие от этого понимания, установленные модели для компьютерного моделирования и инженерного моделирования делают серьезные предположения о поверхности детали. Таким образом, в данной статье рассматривается реализация концепции модели кожи в дискретной геометрии для использования в управлении геометрическими вариациями. Для этой цели создаются формы модели кожи, которые являются конкретными представителями модели кожи с точки зрения моделирования.В этом отношении форма модели кожи является конкретным результатом концептуальной модели кожи и включает отклонения от изготовления и сборки. Процесс создания форм модели кожи разделен на этап прогнозирования и этап наблюдения в отношении доступной информации и знаний об ожидаемых геометрических отклонениях. Кроме того, даны приложения для этих форм модели кожи в контексте машиностроения.

Ключевые слова

Управление геометрическими вариациями

Компьютерное определение допусков

Геометрическая спецификация продукта

Модель кожи

Моделирование формы

Представление формы

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2014 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Геометрические формы в дизайне: как их использовать творчески

13 минут на прочтение

Наша повседневная жизнь — это постоянное взаимодействие с разными объектами, которые имеют разные формы, от простых до абстрактных.

Что интересно в формах, так это то, что они могут заставить нас чувствовать себя определенным образом. Это означает, что вы можете использовать их для создания материалов графического дизайна, вызывающих определенные эмоции.

Эффективная коммуникационная стратегия — это сочетание правильного сообщения с отличным дизайном для достижения желаемых результатов.

В этой статье мы собираемся поговорить о психологии геометрических фигур, о том, как все окружающие нас объекты могут быть связаны с основными формами, каковы основные значения форм и как вы можете использовать их, чтобы повлиять на вашу стратегию визуального маркетинга. .

Что такое геометрические формы?

В графическом дизайне фигуры — это двухмерные фигуры в компоновке с четкими границами по краям.Добавляя к ним третье измерение, вы можете создавать формы, что является совершенно другим элементом.

Большинство форм основаны на культурных традициях или силуэтах природы, что делает их нам знакомыми.

Они могут работать как автономный дизайн, если вам нужно отправить прямое сообщение. В противном случае они работают как аксессуар для различных визуальных маркетинговых материалов, таких как презентации, инфографика или визуальные эффекты социальных сетей.

Но какую форму лучше всего можно использовать, чтобы отправить правильное сообщение?

3 типа фигур в дизайне

Иногда лучший способ создать привлекательный дизайн — это уменьшить его до самых простых форм.Простота может быть ответом.

Есть три основных формы, которые вы можете использовать в своих проектах:

1. Геометрические фигуры

Вероятно, наиболее часто используемые геометрические формы приходят нам в голову. Круги, квадраты, треугольники, пятиугольники, шестиугольники или восьмиугольники легко узнаваемы.

Они нам так знакомы, потому что мы начали их видеть и рисовать с детства. В детском саду мы изучали формы в игре до того, как узнали о буквах, поэтому вполне естественно чувствовать себя знакомыми и привлеченными к чему-то, к чему мы привыкли.

2. Органические формы

В отличие от геометрических форм, это асимметричные или несовершенные, но необходимые и удобные формы, встречающиеся в природе.

Все, что было создано естественным путем, может попасть в эту категорию, например, листья, камни или облака. В редких случаях эти формы могут быть созданы руками человека, например, чернильные капли.

3. Абстрактные формы

Они иллюстрируют органические формы или предметы повседневного обихода, хотя и не являются точным отображением.Например, фигурка — это абстрактная фигура, изображающая человека, или типографские глифы могут изображать буквы.

В эту категорию можно поместить символы, которые вы видите и используете в повседневной жизни, например, значки мобильных приложений.

Источник изображения

Теперь давайте углубимся в значения фигур и узнаем, как вы можете интегрировать их в свою стратегию визуальной коммуникации.

Психология форм в дизайне

Дизайнеры используют формы, чтобы выразить различные идеи, создать представление о движении, придать текстуру и глубину изображению, предложить настроение или эмоции или подчеркнуть интересующую область.

В большинстве случаев дизайн сочетается с цветом. Комбинации форм и цветов разнообразны и имеют разные значения и настроения.

Прежде чем решить, какой из них выбрать, вам нужно понять цель вашего дизайна и послание, которое вы хотите передать.

Определенные формы и цвета уже имеют значение в нашем сознании. Обычно это относится к знакомым формам, которые связаны с объектами, встречающимися в природе.

Итак, когда мы видим объект, уменьшенный до сочетания цвета и формы — скажем, желтый круг, символизирующий солнце, — мы сразу его узнаем.

Иногда, если мы не сразу их идентифицируем, их значения могут быть более глубокими, и они только передают определенное чувство, не предоставляя всей информации.

Пора посмотреть, какие значения они несут.

1. Значение геометрических фигур

Это основы дизайна, а также обучения в процессе игры. Большинство из нас играли в игру, в которой нужно было сочетать формы разных цветов.

У каждой формы есть определенные коннотации, и обычно эти значения носят культурный характер.Когда мы видим красный восьмиугольник, мы знаем, что это означает СТОП.

С самого начала человеческий разум находит способ постичь все геометрические значения, потому что он понимал формы прежде, чем он понимал язык.

Переходя от обучения через игру к конструированию через формы, мы видим, что почти в любом типе дизайна существует тенденция к простоте и минимализму.

Простота настолько привлекательна для всех, потому что, обладая правильной формой и цветом, вы можете послать более сильное сообщение, чем через множество подробных деталей.

Применяя различные характеристики к форме в графическом дизайне, вы передаете разные настроения и значения.

Понимая значение геометрии, вы даже можете создавать произведения искусства с геометрическими фигурами.

Примерно так:

Источник изображения

Давайте пробежимся по наиболее распространенным формам и геометрическим значениям:

Чаще всего встречаются квадратные геометрические формы. Эти формы знакомы глазу, и их легко использовать в качестве оправы или основы для дизайна.Поскольку эти формы обычно не являются фокусом визуального представления, они используются для создания ощущения устойчивости. Углы предполагают математический порядок.

Квадраты и прямоугольники предполагают умиротворение, безопасность и чувство соответствия. Рисуя дом, мы начинаем с квадрата.

Иногда мы можем подумать, что квадраты или прямоугольники — это мягкие формы, которые не замечаются, но при правильной стратегии они могут быть такими же эффективными, как и любые другие формы.

Чтобы визуально выделиться с помощью этих форм, вы можете рассмотреть пиксельную форму дизайна старой школы, то есть сложить множество квадратов.Как это:

Источник изображения: Instagram

Геометрические формы круга олицетворяют непрерывность, вечное целое, потому что у них нет начала и конца. В каждой культуре круги изображают солнце, землю, луну и другие небесные объекты.

Их полнота предполагает гармонию, тепло и дает нам ощущение спокойствия. Круги также помогают нам изобразить движение в визуальных эффектах и ​​используются для обозначения знакомых объектов, таких как колеса, шары или различные фрукты, такие как апельсины и грейпфруты.

Треугольник геометрической формы может показывать стабильность и мощь, когда направлен вверх, или нестабильность и конфликт, когда направлен вниз.

Они содержат энергию, как никакая другая форма, и могут символизировать духовную троицу с союзом тела, разума и духа. Они также могут иллюстрировать самопознание.

В графическом дизайне есть и другие значения треугольной формы, такие как динамизм и улучшение.

При выборе этой формы всегда лучше использовать ее сидя на основании или острием вправо, чтобы предложить движение вперед.В противном случае это может посылать негативные флюиды, как считает западная культура.

Несколько примеров из цифрового мира, которые символизируют движение через треугольники, — это символы воспроизведения, ускоренная перемотка вперед или назад, которые имеют форму треугольника.

Источник изображения

Треугольники могут использоваться для обозначения знакомых форм, таких как пирамиды, горы или вымпелы. Если треугольник тонкий, он изображает стрелку.

Маленькие треугольники можно использовать как мозаику или накладывать друг на друга, чтобы создать сильное ощущение единства.

  • Пентагоны, шестиугольники и восьмиугольники

Среди многоугольников с более чем четырьмя сторонами, используемых в дизайне, наиболее распространены пятиугольники, шестиугольники и восьмиугольники. Эти формы являются частью нашей повседневной жизни, и мы так привыкли к ним, что можем сразу же связать форму с символом.

Например, здание Пентагона в США (форма пятиугольника), напольная плитка или части улья (формы шестиугольника), знак остановки или открытый зонт (формы восьмиугольника) легко узнаваемы.

Все эти формы можно использовать как пазл и создавать инфографику, поскольку они имеют профессиональный вид.

Источник изображения

Источник изображения

Источник изображения

2. Значение органических форм

Естественные или органические формы — это предметы или животные, встречающиеся в нашем мире, такие как листья, цветы или деревья. Они также могут быть созданы руками человека, например, чернильными пятнами.

Эти формы помогут вам создать дизайн, связанный с окружающей средой, или кампании для активного отдыха.

Естественные формы могут работать как аксессуары в ваших визуальных эффектах, так и сами по себе, поскольку они посылают точное сообщение без скрытого смысла.

Помимо этих характеристик, органические формы могут быть очень декоративными.

Было время, когда стиль декоративного искусства под названием модерн процветал. Он был сосредоточен на органических формах, особенно на цветах, которые применялись почти везде — в архитектуре, живописи и даже надписи.

Источник изображения

Находясь под влиянием стиля модерн, период хиппи выражал свои убеждения через цветы и другие символы, и все они олицетворяли мир.

Итак, дело в том, что если ваше сообщение согласуется с органическими формами, и вы можете получить желаемый результат, используя их, это отличный вариант, который стоит рассмотреть.

3. Значение абстрактных фигур

Когда мы говорим об абстрактных формах, мы обычно имеем в виду символы или значки, которые несут разное значение.

Используйте абстрактные формы только для того, чтобы подчеркнуть идею в визуальном оформлении или инфографике. При использовании по отдельности или в большом количестве они могут сбить с толку вашу аудиторию.

В инфографике символы могут иногда заменять текст, когда вам нужно подчеркнуть идею, поэтому вы можете поставить звездочку рядом с сообщением, которое хотите выделить.

Сохранение одинаковых цветов символов на всем изображении покажет последовательность и поможет вам сосредоточить внимание на фундаментальных идеях.

Наиболее часто используемые символы и абстрактные формы:

Стрелки довольно универсальны, и их можно использовать в самых разных ситуациях для отправки конкретной информации. Если вы сделаете их жирными, они могут послать более мощный сигнал или, если они тонкие, отлично подойдут для маркированного списка.

Вероятно, наиболее важным аспектом стрелки является ее функция указания направления. Благодаря этому зритель будет знать, где смотреть на вашем графике и что читать в первую очередь.

Источник изображения

Стрелки также выполняют декоративную функцию.Если вы хотите создать плакат с флюидами бохо, вы можете разместить на нем такие стрелки:

Источник изображения

Звезды можно рассматривать как символы, помимо геометрических фигур, поскольку они часто используются в религиозных иллюстрациях. Более того, они обычно демонстрируют важность чего-либо, и им всегда удается привлечь внимание людей.

звезд — одни из лучших форм, которые вы можете использовать, чтобы привлечь внимание аудитории к действующей промо-акции или коду скидки.

Обычно мы используем желтые звезды, чтобы привлечь внимание людей, но есть также звезды с синими лентами, которые означают получение первого места в конкурсе.

звезд — отличный способ отдать должное кому-то, и он может пройти путь от маленькой золотой наклейки до звезды на Аллее славы Голливуда, чтобы показать огромное признание.

Они считаются аксессуарами к любому дизайну, поэтому лучше использовать маленькие значки в визуальных эффектах. Они не являются основной темой вашего сообщения, но могут оказаться необходимыми.

Иконки можно использовать как в печатном, так и в цифровом дизайне, но, скорее всего, вы найдете их на цифровых платформах, потому что они могут действовать как кнопка призыва к действию.

Их также можно использовать для организации визуальных элементов и разделения содержимого на категории. Взгляните на этот пример:

Источник изображения

Еще одна интересная идея — использовать значки выделения историй в Instagram, которые могут помочь вам произвести хорошее первое впечатление.

Если вам нужен постоянный и надежный источник, Creatopy предлагает вам 20 категорий различных значков, которые помогут вам организовать визуальную коммуникацию.

Лучшие советы и хитрости при смешивании и сопоставлении геометрических фигур

Для получения эстетичного дизайна, который оказался очень эффективным (я много раз видел эту комбинацию), вы можете комбинировать геометрические и органические формы.Результат будет выглядеть примерно так:

Источник изображения

Итак, вы либо используете одну категорию форм в визуальном элементе, либо комбинируете их и получаете возможность встретить органическое с элементами, созданными руками человека. Вы можете использовать комбинацию фигур из разных категорий практически везде. Основное правило — понимать символику форм.

Вот несколько примеров:

Вы можете комбинировать абстрактные формы с органическими формами и получить что-то креативное, что привлечет внимание посетителей вашего сайта.

Источник изображения

Не дайте своим постерам остаться незамеченными. Используйте абстрактные формы с органическими формами, добавьте правильную копию и цвета, которые подчеркнут ваше сообщение, и вы увидите, что это будет успешная стратегия.

Источник изображения

Или вы можете просто создать потрясающие плакаты, используя точность геометрических форм с естественными органическими формами, которые смягчат сообщение, в то же время придав ему что-то особенное.

Источник изображения

Ваши геометрические формы могут символизировать жизнь внутри себя, если вы объедините их с естественными, органическими формами.

Источник изображения

Добавьте естественные элементы в графический дизайн своих кругов , , и у вас никогда больше не будет скучного календаря.

Источник изображения

Идеально использовать органические формы для самовыражения, потому что они несут в себе разные чувства и настроения, в зависимости от того, какие цвета вы на них используете.

На следующем изображении они, кажется, направляют своего главного героя; то есть абстрактная форма девушки, все глубже и глубже погружающейся в ее мечты или воображение.

Источник изображения

Увидев основные формы, их значение и несколько способов их смешивания, давайте рассмотрим еще одну важную функциональность, которую они несут, а именно их использование в дизайне логотипов.

Теперь мы рассмотрим некоторые из наиболее важных форм логотипа и их значения.

Психология форм в дизайне логотипов

Дизайн логотипа — это часть фирменного стиля, и это то, как вы представляете себя потенциальным клиентам.С хорошо продуманным логотипом вы привлечете внимание целевой аудитории.

На самом деле, Journal of Consumer Research показывает нам, что даже базовой формы логотипа может быть достаточно, чтобы повлиять на то, как люди воспринимают ваши продукты и услуги.

Психология форм логотипа в графическом дизайне показывает нам, как изменение формы логотипа может изменить все представление клиентов о бренде.

Крайне важно учитывать это при разработке логотипа, потому что, как только он появится, он отправит сообщение вашей аудитории, и вы хотите убедиться, что он правильный.

Итак, как правильно использовать формы при разработке логотипа? Давайте взглянем на некоторые из самых популярных форм логотипов и проанализируем их.

Круглые логотипы

Круги обычно используются в дизайне логотипов, потому что они мягче и создают ощущение спокойствия, а не формы с неровными краями.

Поскольку у них нет линий с внезапным изменением направления, первое впечатление вашего бренда на мир будет надежным.

Сообщения, рассылаемые кругами, носят эмоциональный характер.Они демонстрируют единство, приверженность и устойчивость благодаря своей форме, которая заставляет нас думать о бесконечности. Эксперты по брендингу чаще всего используют эту форму из-за того, что они знакомы и имеют значение вечного баланса.

Естественно появляются только круглые формы. Обычно в природе не бывает идеального прямоугольника. Дизайнеры из всех областей используют это знакомство.

Источник изображения

Квадратные логотипы

Квадраты используются для иллюстрации пропорций, баланса, профессионализма , и силы.

Благодаря своей форме, демонстрирующей стабильность, квадрат или прямоугольник могут внушать доверие и безопасность вашей целевой аудитории.

Выбирая квадрат для логотипа, лучше сочетать его с цветами. Помните, я сказал, что квадраты могут казаться мягкими? Избегайте этого с самого начала и придайте стабильности ощущение игривости.

Вот несколько примеров известных квадратных логотипов:

Источник изображения

Большинство из них цветные, но есть также BBC или Cartoon Network, которые выбрали черно-белое изображение.

Хотя они сделали этот выбор, он соответствует идентичности бренда. BBC нужно было выглядеть серьезным и надежным, а черно-белый клетчатый узор Cartoon Network является основным продуктом и почти синонимом анимационного контента.

Треугольные логотипы

Треугольники встречаются не так часто, потому что они подходят для определенных ниш. Они могут вдохновить на такие идеи, как динамическая мощность или непрерывное движение.

Поскольку их форма может указывать направление, треугольники обладают энергией, как никакая другая форма.Вот почему некоторые люди могут воспринимать их как нестабильные и небезопасные.

С другой стороны, треугольники показывают инновации и быстрое улучшение, а это означает, что они являются идеальным выбором для технологических компаний.

Если вы выберете треугольник в качестве формы логотипа вашего бренда, убедитесь, что он направлен вверх или, по крайней мере, в правильном направлении. Если смотреть вниз, это может указывать на нестабильность и негативные коннотации.

Как и в логотипе Guess, хотя даже соучредитель бренда Пол Марчиано сказал, что за логотипом нет более глубокого смысла, сторона его названия с треугольником, направленным вниз, вызывает сомнение.

Источник изображения

Имея острые края, треугольник в форме логотипа в основном используется в строительной, автомобильной, научной или технической отраслях.

Как в логотипе Google Play:

Источник изображения

YouTube:

Источник изображения

или Mitsubishi:

Источник изображения

Органические логотипы

Вы, наверное, можете придумать несколько логотипов органической формы.Бренды часто выбирают дизайн своего логотипа под влиянием естественной формы, потому что это дает ощущение знакомости и с ними легко связать.

Аудитория сможет легко связать естественную форму, которую они видят или часто используют с идентичностью бренда.

Более того, бывает и наоборот. Когда вы видите форму в повседневной жизни, вы думаете о бренде, который она представляет.

Источник изображения

Источник изображения

Прежде чем вы начнете работать над своим проектом логотипа, важно понять смысл и характеристики, которые будет передавать логотип.

После того, как вы узнаете, какое ключевое сообщение вы хотите передать через свой логотип, вы сможете сочетать его с цветами и некоторыми классными шрифтами.

Заключение

Геометрические формы сильнее, чем вы думаете. С их помощью можно легко передать определенные эмоции и чувства. Ключ в том, чтобы знать, какие типы форм могут помочь вам в достижении вашей цели, и соответствующим образом использовать их в своих проектах.

Как вы уже видели, их можно успешно использовать и в дизайне логотипов, но вы должны быть очень осторожны с тем, что решите сделать.

В принципе, все в этом мире можно упростить и привести к простой форме. Если вам удастся овладеть основами форм, кубизм у вас получится.

Пришло время применить на практике то, что вы узнали сегодня. Войдите в свою учетную запись Creatopy, дайте волю своему воображению и создайте что-то потрясающее из геометрических фигур.

Геометрическое и фигурное моделирование

Программное обеспечение в SCI Institute разрабатывается в тесном сотрудничестве с пользователями приложений для удовлетворения реальных потребностей в их исследовательских сообществах.Мы используем надежный, но гибкий программный процесс с полностью открытым исходным кодом для создания программных сред, которые объединяют передовые алгоритмы обработки изображений, научной визуализации и научных вычислений. Программные продукты, разработанные в Институте SCI, можно разделить на следующие категории: среды решения проблем (интегрированное моделирование, симуляция и визуализация), анализ изображений, геометрическое моделирование и моделирование форм, моделирование и визуализация.

Среды для решения проблем | Анализ изображений | Геометрическое и фигурное моделирование | Моделирование | Визуализация

Среды решения проблем (интегрированное моделирование, симуляция и визуализация)

ФЕВРАЛЯ

FEBio — это нелинейный решатель конечных элементов, специально разработанный для биомеханических приложений.Он предлагает сценарии моделирования, конститутивные модели и граничные условия, которые имеют отношение ко многим областям исследований в биомеханике. Все функции можно без проблем использовать вместе, что дает пользователю мощный инструмент для решения трехмерных задач вычислительной биомеханики. Программное обеспечение имеет открытый исходный код, и доступны предварительно скомпилированные исполняемые файлы для платформ Windows, Mac OS X и Linux.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

PreView

PreView — это препроцессор с конечными элементами (FE), который был разработан специально для постановки задач FE для FEBio.Он позволяет пользователю определять граничные условия и свойства материала в удобной графической среде.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

PostView

Postview — это постпроцессор конечных элементов, который предназначен для визуализации и анализа результатов анализа КЭ. Он может импортировать расширяемый формат файла графика FEBio (XPLT), а также несколько других форматов данных (например, ключевое слово LSDYNA, двоичная база данных LSDYNA, VTK). Он также предлагает способ добавления дополнительных данных к уже загруженной модели.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

SCIRun

SCIRun — это среда решения проблем или «вычислительная рабочая среда», в которой пользователь выбирает программные модули, которые могут быть подключены в среде визуального программирования, чтобы создать высокоуровневый рабочий поток для экспериментов. Каждый модуль предоставляет все доступные параметры, необходимые ученым для корректировки результатов моделирования или визуализации. Сети в SCIRun достаточно гибкие, чтобы можно было дублировать сети и создавать новые модули.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

BioMesh4D

BioMesh4D — это генератор тетраэдрических сеток, способный генерировать качественные сетки из нескольких материалов из сегментированных данных биомедицинских изображений.Программа BioMesh4D использует систему частиц для распределения узлов на разделяющих поверхностях, которые разделяют различные материалы, а затем использует программный пакет TetGen для создания полной тетраэдрической сетки. BioMesh4D в настоящее время интегрирован с SCIRun и использует систему SCIRun для визуализации промежуточных результатов.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Forward / Inverse Toolkit

SCIRun ECG Forward / Inverse Toolkit — это набор модулей и сетей в системе SCIRun, которые можно использовать для решения задач прямой и обратной электрокардиографии.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Стимулятор мозга

BrainStimulator — это набор сетей, которые используются в SCIRun для моделирования стимуляции мозга, такой как транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) и магнитная транскраниальная стимуляция (TMS).
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Nektar ++

Nektar ++ — это программный фреймворк с открытым исходным кодом, предназначенный для поддержки разработки высокопроизводительных масштабируемых решателей для уравнений в частных производных (и, в частности, законов сохранения) с использованием метода спектральных элементов / элементов HP.Методы высокого порядка становятся все более популярными в нескольких инженерных и биомедицинских приложениях из-за их более высокой точности по сравнению с методами низкого порядка при меньших вычислительных затратах для заданного числа степеней свободы. Однако их распространение часто ограничивается их сложностью, что затрудняет реализацию и использование этих методов. Nektar ++ — это инициатива по преодолению этого ограничения путем инкапсуляции математических сложностей лежащего в основе метода в эффективную структуру C ++, что делает методы более доступными для более широкого научного и промышленного сообщества.

Программное обеспечение поддерживает множество методов дискретизации и стратегий реализации, поддерживает исследования методов, а также вычисления, ориентированные на приложения, а многоуровневая структура инфраструктуры позволяет пользователю охватить столько или меньше сложности, сколько им нужно. Библиотеки фиксируют математические конструкции методов спектральных элементов / элементов HP, в то время как связанный набор предварительно написанных решателей PDE предоставляет готовые функциональные возможности уровня приложения и шаблон для пользователей, которые хотят разрабатывать решения для решения вопросов в своих собственные научные области.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

PIDX

Основное внимание в этой работе уделяется разработке структуры сквозного перемещения данных с адаптивным разрешением, которая обеспечивает эффективный ввод-вывод, поддерживая при этом весь спектр современного оборудования для высокопроизводительных вычислений. Это достигается за счет разработки технологии высокомасштабируемого и настраиваемого параллельного ввода-вывода, применимого как к традиционным параллельным форматам данных, так и к форматам данных с различным разрешением, которые непосредственно подходят для анализа и визуализации. Чтобы продемонстрировать эффективность подхода, разработана новая библиотека (PIDX), которая хорошо настраивается и способна выполнять параллельный ввод-вывод с адаптивным разрешением для формата данных с несколькими разрешениями.Хранение и ввод-вывод с адаптивным разрешением, которые позволяют получать доступ к подмножествам моделирования с различными пространственными разрешениями, могут привести к значительным улучшениям как производительности хранилища, так и времени ввода-вывода. Библиотека предоставляет набор параметров, которые контролируют формат хранения и характер агрегирования данных в сети; далее строится модель на основе машинного обучения, которая настраивает эти параметры для максимальной пропускной способности. Эта работа эмпирически продемонстрирована путем демонстрации масштабирования параллельного ввода-вывода до 768K ядер в рамках, достаточно гибкой для обработки ввода-вывода с адаптивным разрешением
Дополнительная информация и ссылки на загрузки

Unitah

Программный пакет Uintah представляет собой набор библиотек и приложений для моделирования и анализа сложных химических и физических реакций.Эти реакции моделируются путем решения уравнений в частных производных на структурированных адаптивных сетках с использованием сотен и тысяч процессоров (хотя моделирование меньшего размера также может выполняться на настольном компьютере ученого). Ключевые программные приложения были разработаны для исследования мелких деталей металлических контейнеров (содержащих энергетические материалы), встроенных в большие углеводородные пожары. Базовые технологии Uintah привели к новым методам понимания вихревых возгораний в больших бассейнах, а также к новым методам моделирования взаимодействия жидкости и структуры.Программное обеспечение является универсальным по своей природе, и диапазон областей моделирования продолжает расширяться за пределы первоначальной направленности инициативы C-SAFE.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Анализ изображений

AtlasWerks

AtlasWerks — это программный пакет с открытым исходным кодом (лицензия BSD) для создания медицинских атласов изображений. Такие атласы являются широко используемым инструментом для сегментации изображений, а деформации, генерируемые с помощью этих методов, используются для статистического анализа формы мозга для выявления закономерностей изменений, связанных с прогрессированием заболевания.Программный пакет AtlasWerks обеспечивает эффективную реализацию алгоритмов нелинейной деформации на ЦП и графическом процессоре на основе структуры Large Deformation Diffeomorphic Metric Mapping (LDMM) для отдельных машин и кластеров, интерфейсов командной строки для создания атласов и деформации, а также ряда служебных программ для обработки 3D. данные медицинских изображений.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Deformetrica

Deformetrica — это программа для статистического анализа данных 2D и 3D форм.По сути, он вычисляет деформации двухмерного или трехмерного окружающего пространства, которые, в свою очередь, деформируют любой объект, встроенный в это пространство, независимо от того, является ли этот объект кривой, поверхностью, структурированным или неструктурированным набором точек или любой их комбинацией.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Seg3D

Seg3D — это бесплатный инструмент для сегментации и обработки томов, разработанный Центром интегративных биомедицинских вычислений NIH Института научных вычислений и визуализации (SCI) Университета штата Юта.Seg3D сочетает в себе гибкий интерфейс ручной сегментации с мощными алгоритмами обработки и сегментации многомерных изображений из Insight Toolkit. Пользователи могут исследовать и маркировать объемные изображения, используя окна объемного рендеринга и ортогональные срезы.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

FluoRender

FluoRender — это интерактивный инструмент для визуализации данных конфокальной микроскопии. Он сочетает в себе рендеринг данных многоканальных объемов и данных полигональной сетки, где свойства каждого набора данных можно настраивать независимо и быстро.Инструмент разработан специально для нейробиологов, позволяя им лучше визуализировать конфокальные данные от флуоресцентно окрашенного мозга, но он также полезен для других биологических образцов.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

ImageVis3D

ImageVis3D — это новая программа объемного рендеринга, разработанная Центром интегративных биомедицинских вычислений NIH / NIGMS (CIBC). Основные цели дизайна ImageVis3D: простота, масштабируемость и интерактивность. Простота достигается за счет нового пользовательского интерфейса, который обеспечивает беспрецедентный уровень гибкости.Масштабируемость и интерактивность означают, что пользователи могут интерактивно исследовать наборы данных размером в терабайт на оборудовании, начиная от мобильных устройств и заканчивая высокопроизводительными графическими рабочими станциями. Наконец, открытый исходный код, а также строгий покомпонентный дизайн позволяют разработчикам не только расширять сам ImageVis3D, но и повторно использовать его части, такие как ядро ​​визуализации.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Slicer

3D Slicer — это программная платформа с открытым исходным кодом для информатики медицинских изображений, обработки изображений и трехмерной визуализации.Созданный более двух десятилетий при поддержке Национальных институтов здравоохранения и мирового сообщества разработчиков, Slicer предоставляет бесплатные мощные кроссплатформенные инструменты обработки для врачей, исследователей и широкой публики.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

FiberViewer

Fiber ViewerLight — это приложение C ++ с открытым исходным кодом для анализа пучков волокон. Он предоставляет:
— Несколько методов кластеризации: методы длины, силы тяжести, Хаусдорфа и среднего, а также алгоритм нормализованного разреза.
— 3D визуализация волокон
— Выбор 3D плоскости
FiberViewerLight доступен как расширение 3D Slicer
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Набор инструментов NCR

Набор инструментов NCR теперь включен в Seg3D. Toolset — это набор программных инструментов для реконструкции и визуализации нейронных схем по данным электронной микроскопии. Этот набор инструментов включает Iris, Ir-mosaic, Ir-tweak и Ir-tools.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

STCR

STCR — это программа на основе Matlab для восстановления радиальных данных DCE с недостаточной дискретизацией с помощью методов Compressed Sensing.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Teem

Teem — это скоординированная группа библиотек для представления, обработки и визуализации научных растровых данных. Teem включает инструменты командной строки, которые позволяют быстро применять библиотечные функции к файлам и потокам без написания кода. Наиболее важные и полезные библиотеки в Teem:
• Nrrd (и инструмент командной строки unu поверх него) поддерживает ряд операций для преобразования N-мерных растровых данных (повторная выборка, обрезка, срез, проект, гистограмма и т. Д. .), а также файловый формат NRRD для хранения массивов и их метаинформации.
• Gage: быстрые измерения на основе свертки в произвольных точках в наборах данных объема (скалярные, векторные, тензорные и т. Д.)
• Mite: многопоточный объемный рендеринг с отливкой лучей с передаточными функциями на основе любого количества, которое Gage может измерить
• Десять: для оценки, обработки и визуализации полей тензора диффузии, включая методы волоконной трактографии.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Vispack

Vispack — это библиотека C ++, разработанная для обработки объемных изображений и поверхностей.Мы будем использовать его в качестве основы для проектов в этом курсе. Vispack использует стандартные функции C ++, такие как шаблоны, наследование и стандартную библиотеку шаблонов (STD). По крайней мере, Vispack предоставляет средства чтения и записи изображений, а также структуру данных для доступа к данным изображения. Он также предоставляет ряд методов обработки изображений. Vispack не предоставляет никакого графического интерфейса для своей функциональности — это строго структуры данных, алгоритмы и ввод-вывод изображений.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

CHM

Каскадная иерархическая модель — это структура сегментации изображений, которая изучает контекстную информацию в иерархической структуре.На каждом уровне иерархии классификатор обучается на основе субдискретизированного входного изображения и выходных данных предыдущих уровней. Затем наша модель включает полученную контекстную информацию с несколькими разрешениями в классификатор для сегментации входного изображения с исходным разрешением. Мы повторяем эту процедуру, каскадируя иерархическую структуру для повышения точности сегментации.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Геометрическое и фигурное моделирование

Тесак

Cleaver — это API и приложение для создания тетраэдрической сетки из нескольких материалов.Cleaver создает соответствующие тетраэдрические сетки для многоматериальных или многофазных объемных данных. Как геометрическая точность, так и качество элементов ограничены. Этот метод основан на трафарете и основан на структуре октодерева для обеспечения грубого уровня градации в областях однородности.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

BioMesh4D

BioMesh4D — это генератор тетраэдрических сеток, способный генерировать качественные сетки из нескольких материалов из сегментированных данных биомедицинских изображений.Программа BioMesh4D использует систему частиц для распределения узлов на разделяющих поверхностях, которые разделяют различные материалы, а затем использует программный пакет TetGen для создания полной тетраэдрической сетки. BioMesh4D в настоящее время интегрирован с SCIRun и использует систему SCIRun для визуализации промежуточных результатов.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Deformetrica

Deformetrica — это программа для статистического анализа данных 2D и 3D форм. По сути, он вычисляет деформации двухмерного или трехмерного окружающего пространства, которые, в свою очередь, деформируют любой объект, встроенный в это пространство, независимо от того, является ли этот объект кривой, поверхностью, структурированным или неструктурированным набором точек или любой их комбинацией.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Shapeworks

Программное обеспечение ShapeWorks представляет собой распространение с открытым исходным кодом нового метода построения компактных статистических точечных моделей ансамблей аналогичных форм, который не зависит от какой-либо конкретной параметризации поверхности. Этот метод требует очень небольшой предварительной обработки или настройки параметров и применим к широкому кругу задач анализа формы, включая немногообразные поверхности и объекты произвольной топологии. Предлагаемая оптимизация точки соответствия использует минимизацию на основе энтропии, которая уравновешивает простоту модели (компактность) с точностью представлений поверхностей.Программное обеспечение ShapeWorks включает инструменты для предварительной обработки данных, вычисления точечных моделей форм и визуализации результатов.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

ExoshapeAccel

ExoshapeAccel — это приложение C / C ++ для оценки непрерывной эволюции дискретного набора форм, разработанное для создания реалистичных анатомических траекторий.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Simulation

FluoRender

FluoRender — это интерактивный инструмент для визуализации данных конфокальной микроскопии.Он сочетает в себе рендеринг данных многоканальных объемов и данных полигональной сетки, где свойства каждого набора данных можно настраивать независимо и быстро. Инструмент разработан специально для нейробиологов, позволяя им лучше визуализировать конфокальные данные от флуоресцентно окрашенного мозга, но он также полезен для других биологических образцов.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

GPUTUM

В различных областях применения от геофизики до биомедицины используется та или иная форма математической модели Гамильтона-Якоби (HJ), поскольку эти модели обеспечивают естественные средства выражения природоохранных свойств.Две наиболее распространенные модели HJ, встречающиеся в литературе, — это уравнение Эйконала (статическая модель HJ, основанная на принципе Ферма для определения минимальных путей) и уравнения набора уровней (модель HJ, зависящая от времени, используемая для решения проблем с движущимся интерфейсом). Обе эти системы уравнений могут быть очень эффективно решены на структурированных (решетчатых) сетках с соответствующими конечно-разностными схемами, основанными на противотоке. Кроме того, были достигнуты большие успехи в сопоставлении эффективных составов H-J структурированной сетки, ориентированной на ЦП, на стандартные потоковые архитектуры, такие как графические процессоры.Однако многие прикладные ученые желают использовать HJ-формулы из-за их свойств сохранения, в то время как их приложения требуют использования неструктурированных сеток из-за необходимости точного геометрического моделирования (как для границ, так и для интерфейсов). Хотя формулировки HJ существуют частично для неструктурированных сеток, их отображение на графические процессоры нетривиально из-за индексации (и соответствующих структур данных), необходимой для нерешетчатых сеток.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

SCIRun

SCIRun — это среда решения проблем или «вычислительная рабочая среда», в которой пользователь выбирает программные модули, которые могут быть подключены в среде визуального программирования, чтобы создать высокоуровневый рабочий поток для экспериментов.Каждый модуль предоставляет все доступные параметры, необходимые ученым для корректировки результатов моделирования или визуализации. Сети в SCIRun достаточно гибкие, чтобы можно было дублировать сети и создавать новые модули.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

FEBio

FEBio — это нелинейный решатель конечных элементов, специально разработанный для биомеханических приложений. Он предлагает сценарии моделирования, конститутивные модели и граничные условия, которые имеют отношение ко многим областям исследований в биомеханике.Все функции можно без проблем использовать вместе, что дает пользователю мощный инструмент для решения трехмерных задач вычислительной биомеханики. Программное обеспечение имеет открытый исходный код, и доступны предварительно скомпилированные исполняемые файлы для платформ Windows, Mac OS X и Linux.
Дополнительная информация и ссылки для скачивания

Uintah

Программный пакет Uintah представляет собой набор библиотек и приложений для моделирования и анализа сложных химических и физических реакций. Эти реакции моделируются путем решения уравнений в частных производных на структурированных адаптивных сетках с использованием сотен и тысяч процессоров (хотя моделирование меньшего размера также может выполняться на настольном компьютере ученого).Ключевые программные приложения были разработаны для исследования мелких деталей металлических контейнеров (содержащих энергетические материалы), встроенных в большие углеводородные пожары. Базовые технологии Uintah привели к новым методам понимания вихревых возгораний в больших бассейнах, а также к новым методам моделирования взаимодействия жидкости и структуры. Программное обеспечение является универсальным по своей природе, и диапазон областей моделирования продолжает расширяться за пределы первоначальной направленности инициативы C-SAFE.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Pfeifer

Платформа предварительной обработки для электрограмм, периодически проверяемых на основе экспериментальных записей (PFEIFER) — это графический интерфейс пользователя MATLAB, предназначенный для обработки биоэлектрических сигналов, полученных в результате экспериментов.PFEIFER был специально разработан для обработки электрокардиографических записей с электродов, размещенных на сердце или вокруг сердца или на поверхности тела. Конкретные шаги, включенные в PFEIFER, позволяют пользователю удалять некоторые формы шума, корректировать дрейф сигнала и отмечать определенные моменты или интервалы времени (fiducialize) во всех каналах с временной дискретизацией. PFEIFER включает в себя множество уникальных функций, которые позволяют пользователю обрабатывать электрические сигналы согласованным и эффективным по времени способом, с дополнительными опциями для расширенных пользовательских конфигураций и ввода.PFEIFER структурирован как консолидированная структура, которая предоставляет множество стандартных конвейеров обработки, но также обладает гибкостью, позволяющей пользователю настраивать многие этапы. PFEIFER позволяет пользователю импортировать выровненные по времени электрические сигналы сердца, полуавтоматически определять реперные отметки по этим сигналам и выполнять вычислительные задачи, которые подготавливают сигналы для последующего отображения и анализа.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Визуализация

MizBee

MizBee — это многомасштабный браузер для синтенизации, предназначенный для изучения природоохранных отношений в сравнительных данных геномики.Используя параллельные представления, MizBee обеспечивает эффективный просмотр данных в различных масштабах, от генома до гена. Дизайн MizBee основан на принципах восприятия и включает в себя несколько методов, таких как объединение краев и наслоение для улучшения визуальных подсказок о взаимосвязях сохранения, связанных с близостью, размером, сходством и ориентацией.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Pathline

Pathline — это инструмент визуализации для сравнительной функциональной геномики, который поддерживает анализ сразу трех типов биологических данных: функциональные данные, такие как измерения активности генов; данные о путях, которые представляют собой серию реакций внутри клеточного процесса; и филогенетические данные, описывающие родственные связи между видами.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

MultiSum

MulteeSum — это система визуализации, которая поддерживает проверку и отслеживание наборов данных, показывающих экспрессию генов с течением времени, в сочетании с пространственным расположением ячеек, в которых экспрессируются гены, — это первый инструмент для поддержки сравнения нескольких таких наборов данных. MulteeSum является частью общей и гибкой структуры, которая позволяет биологам исследовать результаты вычислений, которые смешивают пространственную информацию, измерения экспрессии генов с течением времени и данные от нескольких видов или организмов.MulteeSum был разработан для поддержки исследовательской деятельности биологов, изучающих развивающиеся эмбрионы дрозофилы.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

на сайте

inSite — это инструмент для интерактивной визуализации сайтов связывания в нескольких областях генома. Различные типы факторов транскрипции кодируются цветом с интерактивной цветной легендой, определяемой пользователем.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

HDVis

Важной целью анализа научных данных является понимание поведения системы или процесса на основе образца системы.Во многих случаях можно наблюдать как входные параметры, так и выходы системы, и охарактеризовать систему как многомерную функцию. Такие наборы данных возникают, например, при большом численном моделировании, в качестве энергетических ландшафтов в задачах оптимизации или при анализе данных изображения, относящихся к биологическим или медицинским параметрам. В этой статье предлагается подход к анализу и визуализации таких наборов данных. Предлагаемый метод сочетает в себе топологические и геометрические методы для обеспечения интерактивной визуализации дискретно выбранных многомерных скалярных полей.Метод основан на сегментации пространства параметров с использованием приближенного комплекса Морса-Смейла на облаке точечных выборок. Для каждого кристалла комплекса Морса-Смейла регрессия параметров системы относительно выхода дает кривую в пространстве параметров. Результатом является упрощенное геометрическое представление комплекса Морса-Смейла во входной области большой размерности. Наконец, геометрическое представление встроено в 2D с использованием уменьшения размеров, чтобы обеспечить платформу визуализации.Геометрические свойства регрессионных кривых позволяют визуализировать дополнительную информацию о каждом кристалле, такую ​​как локальная и глобальная форма, ширина, длина и плотность выборки. Метод проиллюстрирован на нескольких синтетических примерах двумерных функций. Два варианта использования с использованием наборов данных из репозитория машинного обучения UCI демонстрируют полезность предлагаемого подхода на реальных данных. Наконец, в сотрудничестве с экспертами в предметной области предложенный метод применяется к двум научным задачам.Анализ параметров моделирования климата и их связи с прогнозируемым глобальным потоком энергии и концентрациями химических веществ в моделировании горения и их интеграция с температурой.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

map3d

Map3d — это приложение для научной визуализации, разработанное в CVRTI для отображения и редактирования сложных трехмерных геометрических моделей и скалярных данных, связанных с этими моделями. map3d изначально был написан на ANSI-C с использованием графической библиотеки (GL) от Silicon Graphics Inc.Интерфейс map3d обеспечивает интерактивное отображение как геометрии, так и данных, назначенных элементам этой геометрии. Программа может считывать несколько поверхностей, каждая из которых имеет несколько связанных файлов данных о потенциале / токе.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

EpiCanvas

Карта погоды для инфекционных заболеваний EpiCanvas
EpiCanvas загружает данные из файловой базы данных SQLite.
База данных состоит из трех таблиц:
• данные: ваши данные в форме (id, report_date)
• knowledgebase: вы теги в форме (tag_id, tag_name, tag_type, reportable)
• tagged_data: многие ко многим сопоставление данных и тегов (item_id, tag_id)
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

VisTrails

VisTrails — это научная система управления рабочим процессом и происхождением с открытым исходным кодом, которая поддерживает исследование и визуализацию данных.
VisTrails предоставляет общую инфраструктуру, которую можно комбинировать с существующими системами и библиотеками. Официальные выпуски поставляются с несколькими пакетами, включая VTK, matplotlib и ImageMagick. Система написана на Python / Qt и работает на Mac, Unix и Windows.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

ElVis

ElVis — это система визуализации, созданная для точной и интерактивной визуализации скалярных полей, созданных с помощью моделирования методом конечных элементов спектра / HP высокого порядка.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Pathfinder

Pathfinder — это инструмент визуального анализа для исследования путей в больших сетях, созданный с помощью Caleydo Web.
Анализ путей в графах очень актуален во многих областях. Обычно задачи, связанные с путями, выполняются в компоновках узловых ссылок. К сожалению, макеты графов часто не масштабируются до размеров многих реальных сетей. Кроме того, многие сети являются многомерными, то есть содержат богатые наборы атрибутов, связанных с узлами и ребрами. Эти атрибуты часто имеют решающее значение при оценке путей, но прямая визуализация атрибутов в макете графа усугубляет проблему масштабируемости. В этой статье мы представляем решения визуального анализа, посвященные задачам, связанным с путями, в больших и многомерных графах.Мы показываем, что, сосредоточив внимание на путях, мы можем решить проблему масштабируемости многомерной визуализации графов, снабдив аналитиков мощным инструментом для исследования больших графов. Мы представляем Pathfinder, метод, который предоставляет визуальные методы для запроса путей с учетом различных ограничений. Результирующий набор путей визуализируется как в ранжированном списке, так и в виде диаграммы узловых связей. Для путей в списке мы отображаем обширные данные атрибутов, связанных с узлами и ребрами, а диаграмма узловых соединений обеспечивает топологический контекст.Пути могут быть ранжированы на основе топологических свойств, таких как длина пути или средняя степень узла, а также оценки, полученные на основе данных атрибутов. Pathfinder предназначен для масштабирования до графов с десятками тысяч узлов и ребер за счет использования таких стратегий, как инкрементные результаты запросов.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Флаконы

Визуализация альтернативного сплайсинга в генах
Альтернативный сплайсинг — это процесс, при котором одна и та же последовательность ДНК используется для сборки различных белков, называемых изоформами белков.Альтернативный сплайсинг работает путем выборочного исключения некоторых кодирующих областей (экзонов), обычно связанных с геном. Обнаружение альтернативного сращивания сложно и использует комбинацию передовых методов сбора данных и статистического вывода. Знание об изоформах важно для понимания как нормальных процессов, так и заболеваний, а также для улучшения лечения с помощью целевых методов лечения. Однако данные являются сложными, и текущие визуализации изоформ не являются ни эффективными, ни масштабируемыми.Чтобы исправить это, мы разработали Vials, новый инструмент визуального анализа, который позволяет аналитикам изучать различные наборы данных, которые ученые используют для вынесения суждений об изоформах: обилие считываний, связанных с кодирующими областями гена, свидетельства наличия соединений, то есть ребер соединение областей кодирования и предсказания частот изоформ. Виалы можно масштабировать, так как они позволяют одновременно анализировать множество образцов в нескольких группах. Таким образом, наш инструмент позволяет экспертам (а) определять закономерности содержания изоформ в группах образцов и (б) оценивать качество данных.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

UpSet

Интерактивная визуализация наборов для более трех наборов.
Понимание взаимосвязей между наборами — важная задача анализа. Основная проблема в этом контексте — комбинаторный взрыв количества пересечений множеств, если количество множеств превышает тривиальный порог. Чтобы решить эту проблему, мы представляем UpSet, новую технику визуализации для количественного анализа множеств, их пересечений и совокупностей пересечений.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Caleydo

Caleydo — это среда визуального анализа с открытым исходным кодом, ориентированная на биомолекулярные данные. Самая большая сила Caleydo — это визуализация взаимозависимостей между несколькими наборами данных. Caleydo может загружать табличные данные и группировки / кластеры. Вы можете изучить отношения между несколькими группами, между разными наборами данных и увидеть, как ваши данные отображаются на пути. Caleydo успешно использовался для анализа мРНК, миРНК, метилирования, вариации числа копий, статуса мутации и клинических данных, а также других типов наборов данных.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

StratomeX

Интегративная визуализация стратифицированных разнородных данных для анализа подтипов заболевания.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Entourage и enRoute

Визуализация больших и разнородных экспериментальных данных с взаимозависимостями enRoute и pathway с помощью Entourage.
Пути — это графики, которые моделируют разнообразные биологические процессы на молекулярном уровне. Они изображают взаимодействие генов, белков и других объектов на семантическом уровне как небольшую часть общей биологической сети.Эти подмножества подобраны с учетом их функциональной значимости и в основном являются общими для организма или конкретного болезненного состояния. Хотя такой подход к разделению на подмножества необходим для работы со сложностью сетей, существует множество ситуаций, когда желательно более широкий взгляд, например, при исследовании побочных эффектов лекарств. Кроме того, необходимо понимать особенности отдельных пациентов, образцов или когорт в отношении пути, поскольку пути могут модулироваться, например, через болезнь.Интегрированные методы визуализации пути в Caleydo направлены на решение этих проблем. Entourage предоставляет контекстную информацию для пути фокусировки, визуализируя соответствующие подмножества в других путях. enRoute визуализирует большие и разнородные экспериментальные наборы данных для путей.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

LineUp

LineUp — это интерактивный метод, предназначенный для создания, визуализации и изучения ранжирования элементов на основе набора разнородных атрибутов.
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Domino

Извлечение, сравнение и манипулирование подмножествами из нескольких наборов табличных данных
Дополнительная информация и ссылки для загрузки

Геометрические фигуры и типы фигур

Что такое геометрических плоских форм ? Какие у них характеристики? Это вопросы, на которые мы ответим в этом посте.

основных геометрических форм плоскости :

Круг

Окружность — это форма, которую можно создать, отслеживая кривую, которая всегда находится на одинаковом расстоянии от точки, которую мы называем центром. Расстояние вокруг круга называется окружностью круга.

Треугольник

Треугольник — это форма, образованная 3 прямыми линиями, которые называются сторонами.Существуют разные способы классификации треугольников по их сторонам или углам.

  1. По углам:
  • Прямой треугольник: наибольший из трех углов является прямым.
  • Острый треугольник: самый большой из трех углов — острый угол (менее 90 градусов).
  • Тупой треугольник: самый большой из трех углов — тупой угол (более 90 градусов).

2. По их сторонам:

  • Равносторонний треугольник: все 3 стороны одинаковой длины.
  • Равнобедренный треугольник: у него 2 (или более) стороны равной длины. (Равносторонний треугольник тоже равнобедренный.)
  • Чешуйчатый треугольник: нет двух равных сторон.

Прямоугольник

Прямоугольник — это фигура с 4 сторонами. Отличительной особенностью прямоугольника является то, что все четыре угла составляют 90 градусов.

Ромб

Ромб представляет собой форму, образованную 4 прямыми линиями.Его четыре стороны имеют одинаковую длину, но, в отличие от прямоугольника, любой из четырех углов составляет 90 градусов.

Площадь

Квадрат — это разновидность прямоугольника, но также разновидность ромба. У него есть характеристики обоих из них. То есть все 4 угла — прямые, а все 4 стороны равны по длине.

Трапеция

Трапеция также имеет 4 стороны. У него две стороны, которые параллельны, а две другие — нет.

Вы можете попрактиковаться с геометрическими плоскими формами, зарегистрировавшись в Smartick.

Подробнее:

Развлечения — любимый способ обучения нашего мозга

Дайан Акерман

Smartick — это увлекательный способ изучения математики

  • 15 веселых минут в день
  • Адаптируется к уровню вашего ребенка
  • Миллионы учеников с 2009 года

Команда по созданию контента.
Многопрофильная и многонациональная команда, состоящая из математиков, учителей, профессоров и других специалистов в области образования!
Они стремятся создать максимально возможное математическое содержание.

Скачать бесплатно файл STL геометрических фигур • Модель для 3D-печати ・ Культы

?

Творчество:

5,0 / 5


(1 голос-голосов)

Оценка участников по пригодности для печати, полезности, уровню детализации и т. Д.

Ваш рейтинг:
0/5

Удалить

Ваш рейтинг:
0/5

  • 1.3k

    Просмотры

  • 0

    нравится

  • 60

    загрузки

Описание 3D модели

Информация о файле 3D-принтера

  • Формат 3D-дизайна : STL

    Детали папки

    Закрывать

    • конус.stl
    • cube.stl
    • цилиндр.stl
    • pyramid.stl
    • сфера.stl

    Подробнее о форматах

  • Дата публикации :
    21.04.2020 в 18:02

Теги

Создатель


Бестселлеры категории Искусство


Хотели бы вы поддержать культы?

Вы любите Культы и хотите помочь нам продолжить приключение самостоятельно ? Обратите внимание, что мы — небольшая команда из 3 человек , поэтому очень просто поддержать нас, чтобы поддерживал деятельность и создавал будущие разработки .Вот 4 решения, доступные всем:

  • РЕКЛАМА: Отключите блокировщик баннеров AdBlock и нажимайте на наши рекламные баннеры.

  • ПРИСОЕДИНЕНИЕ: Делайте покупки в Интернете, нажимая на наши партнерские ссылки здесь Amazon или Aliexpress.

  • ПОЖЕРТВОВАТЬ: Если хотите, вы можете сделать пожертвование через PayPal здесь.

  • СЛОВО РОТА: Пригласите своих друзей прийти, откройте для себя платформу и великолепные 3D-файлы, которыми поделились сообщество!

Создание форм элементов и редактирование геометрии модели

Вопрос:
Я импортировал файл Sketchup (.skp) в мою модель Tekla Structures, я хочу смоделировать несколько других деталей, а затем сохранить эти части и импортированную форму как один объект. Как лучше всего это сделать и могу ли я затем продублировать этот объект во всей моей модели?

Ответ:
Приятно слышать, что вы используете функцию импорта файла Sketchup. Во-первых, давайте соединим части и вашу импортированную форму вместе, чтобы создать один объект. В меню Edit выберите Добавлен материал > Присоединить к детали .Выберите часть / части, к которым нужно прикрепить, а затем выберите часть / части, которые вы хотите прикрепить. Подтвердите выбор, щелкнув средней кнопкой мыши. Tekla Structures объединит выбранные детали в один объект.

Вы можете создать форму, используя одну деталь или несколько частей, которые были прикреплены друг к другу. Выберите новый комбинированный объект, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Создать форму из геометрии . Tekla Structures добавляет новую форму в Каталог форм , используя имя детали в качестве имени формы.

Вы можете использовать форму при создании элементов в модели. В меню Файл выберите Каталоги > Список форм . Выберите свою форму и нажмите ОК . Из Сталь / Бетон в меню выберите Позиция . Выберите положение, в котором вы хотите разместить новую форму, для завершения нажмите среднюю кнопку мыши. Вы также можете изменять элементы и формы в режиме Geometry Edit , перетаскивая вершины, ребра и грани.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Any Queries? Ask us a question at +0000000000