Разработка обучающей интерактивной программы по изучению подвижных составов РК

Разработка обучающей интерактивной программы по изучению подвижных составов РК

РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕЙ ИНТЕРАКТИВНОЙ ПРОГРАММЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ПОДВИЖНЫХ СОСТАВОВ РК

магистрант КазУЭФМТ.

Мастер производственного обучения АО НК «КТЖ» «Центр оценки и развития персонала» г. Астана

Түйін

Жұмыста жобаны әзірлеу және іске асыру кезеңдері келтірілген.Қатты беттерді полигонды модельдеу ерекшеліктері келтірілген.3Д модельдерді ойын қозғалтқыштарына біріктіру үшін үйлесімділігін арттыру ұсыныстары берілді.

       

Summary

       The work outlines the methodology for the development and stages of the project. Features of polygonal modeling of hard surfaces are given in this article.

The recommendation on optimization of 3D models for integration in game engines is given.

Разработка3D программ является актуальной задачей, так как требует выбора оптимального плана разработки, изучение основных проблемпроцесса реализации проекта и предложение методов решения.

Этапы разработки указаны ниже на примере локомотива серии «ТЭ33А».

Моделирование – построение высокополигональных моделей изучаемых объектов на основе графических материалов.

На основе 2Д чертежа смоделирован объект, с правильной топологией. Топология считается правильной, если состоит только из четырехугольных полигонов. (Рис. 1).

а

б

Рис. 1. Виды полигонов и 2D чертеж:

а - 2Д чертеж локомотива серии «ТЭ33А»

б – высоколигональная модель кабины локомотива серии «ТЭ33А»;

Увеличение количества полигонов создает большую нагрузку на процессор, так как при навигации процессор должен рассчитать траекторию движения каждой verts (далее вершины) полигона. Поэтому далее проводиться работа по ретопологии.

К примеру, модель состоит из 72587 вершин, но для оптимальной работы необходимо чтобы в одной сцене было не более 10000 вершин.

Ретопология – построение низкополигональной модели из высокополигональной модели объекта и триангуляция.

Создание карт и текстур – расчет компьютеромтраектории отбрасывания лучей от поверхности модели и нанесение на текстуру карт нормалей, затенения, цвета и бликов.

В результате получим низкополигональнуюмодель которая состоит из592 вершин, но выглядит как  высокополигональная(Рис. 2)

Таким образом были разработаны модели депо, локомотивов ТЭ33А, KZ8A, KZ4AT.

Для оптимального запуска программы в сцене должно быть не более 10000 вершин и применение технологии «Levelofdetails».

Рис. 2. Низкополигональные модели и применениетекстур

Особенность методики заключается в обнаружении наиболее эффективных модульных структур программы в процессе подконтрольной эксплуатации и в дальнейшем внедрении обнаруженных технологии.

К примеру, основываясь на предпочтениях мастеров обучения было создано несколько образцов дизайна программы, ивыбран один в процессе тестовой эксплуатации (Рис. 3).

Рис. 3. Дизайн интерфейсараздела«Конструкция подвижного состава»

Взаимодействие программы с пользователем осуществляется с помощью скриптов написанных на языке Python 2.6, и привязанных к программеBlender 3D.

Концептуальный образец был смоделирован и собран в программеBlender 3D,  и настроена возможность подключения устройства «RazerHydra» для управления и вывод на экран виртуального шлема «OculusriftDK2». 

Литература

www. blender. org www. www.