Моделирование 2d: 2D и 3D моделирование – СфераКиров

2D и 3D моделирование – СфераКиров


Системы двухмерного и трёхмерного моделирования произвели настоящую революцию, в корне изменив подход к проектированию. Создание новой продукции значительно ускорилось, затраты и число ошибок сократилось, процесс разработки стал более творческим.


2D моделирование широко применяется в строительном проектировании, при разработке инженерных коммуникаций, разводке печатных плат. Автоматизированные чертежи соответствуют необходимым задачам и оперативно с ними справляется. С их помощью легко производится разработка электронных систем, концептуальное проектирование и создание схем расположения.


В связи с развитием технологий, в XXI веке стало популярно трехмерное проектирование. Традиционные методики планирования отходят на второй план, уступая место новым.


3D планирование способно наиболее эффективно помочь в построении зданий, так как помимо стен, пола и потолка на модели можно отобразить системы электроэнергии, вентиляции, отопления и водоснабжения. Точность модели, простота и долговечность конструкций зависит от опыта и профессиональных навыков проектировщиков.


Преимущества 3D моделирования:


  • Системы позволяют смоделировать здание до создания чертежей или опытных образцов;


  • Четкая и точная трехмерная визуализация, которая способствует снижению энергозатрат и финансовых расходов. Также увеличивает скорость выполнения работы по постройке объекта, тем самым сэкономив заказчику время;


  • Модели можно передавать в системы инженерных расчетов, предназначенные для всестороннего анализа: на функциональность, прочность, долговечность, устойчивость и другие параметры. По такой модели автоматически вычисляются массово-инерционные характеристики, объём и другие важные физические свойства;


  • Объемные модели находят применение и на этапах, следующих за производством. С их помощью удобно разрабатывать интерактивную техническую и эксплуатационную документацию, маркетинговые материалы и презентации;


  • Серьезное преимущество 3D-моделирования заключается в свойственной этой технологии ассоциативности. Стоит изменить размер одной детали в сборке, как соответствующим образом поменяются размеры связанных с нею элементов, причем эти перемены будут отражены на чертежах и в спецификациях;


  • И наконец, очень важное достоинство 3D состоит в возможности многократного использования спроектированной детали или узла для создания целого семейства аналогичных объектов.


Заказ в ГК «СФЕРА»


С помощью проектного моделирования помимо визуализации экстерьера, можно выполнить и визуализацию квартиры изнутри. Оно поможет точно спланировать будущий интерьер и заранее устранить ошибки, сэкономив время и деньги.


Специалисты Группы Компаний «СФЕРА» способны произвести качественное 2D или 3D моделирование в соответствии со всеми стандартами и нормами ГОСТ в короткие сроки. Если вы заинтересованы данной услугой, свяжитесь с нами по номеру телефона +7 (8332) 78-40-82.

3D для 2D-художников, или как ускорить процесс рисования — Gamedev на DTF

Какие 3D-программы лучше выбрать «двадешнику» и почему? Как готовить модели под покраску в Adobe Photoshop и как их потом красить? Рассказываем на примере курса Анны Лепешкиной. Советы и материалы из текста можно использовать вне курса.

37 573
просмотров

Работа автора курса Анны Лепешкиной

Зачем знание 3D-программ 2D-художнику

Основное преимущество работы с 3D — скорость. С ним можно быстро добиться правильного построения и корректной светотени, что станет отличной базой для дальнейшей обрисовки. Введя 3D в рабочий пайплайн, вы сможете практически «перескочить» через начальные этапы создания рисунка.

Процесс создания иллюстрации с использованием 3D. Это гифка, можно задержаться и посмотреть смену этапов. Анна Лепешкина

Это кажется слишком легким. Новички до сих пор сомневаются: считать ли 3D-болванки «читерством». В реальной работе таких вопросов не возникает – скорость производства важнее того, как ты добиваешься результата. Особенно если методы положительно влияют на качество: время, сэкономленное на чисто технических вещах вроде построения перспективы, можно пустить на передачу нужной атмосферы, вдумчивый подбор цветов и проработку деталей.

Кроме того, всё не так просто: 3D-болванки не берутся из воздуха. Создавая их, художники ищут референсы, продумывают будущий рисунок, часто делают серию набросков и уже после начинают моделировать. Все комбинируют 2D и 3D совершенно по-разному. Некоторые профи сразу начинают работать над трёхмерной моделью, другие сначала делают грубый набросок в 2D, а уже на его основе – модель под обрисовку. Получается цепочка 2D->3D->2D.

Поиск дизайна и референсы Выпускница Smirnov School Надежда Полыгалова.

Если профессионалу 3D нужно осваивать сразу много навыков (моделирование, ретопология, маппинг, текстурирование и многое другое — смотреть ниже), то «двадешнику» вся эта наука целиком не понадобится. Для создания болванок под обрисовку хватит базового знакомства с 3D-инструментами.

Из видео Danny Mac о том, как устроен пайплайн 3D-художника, специализирующегося на персонажах.

3D-болванки незаменимы, когда нужно нарисовать несколько концептов с разных ракурсов: вместо того, чтобы рисовать каждый кадр с нуля, художник просто двигает камеру. Сценариев освещения тоже можно выставить несколько.

3D-болванка дракона, выбор ракурс и финальный рендер в Adobe Photoshop Мария Ворончихина

Sketchup, или как моделировать быстро и просто

На курсе 3D для 2D-студенты изучают основы работы в нескольких 3D-редакторах. Они отобраны по принципу «быстрого старта в 3D». Так как курс ориентирован на 2D-художников, учить им нужно только моделирование и основы рендера — это не так много. Первый редактор, самый легкий в освоении, — SketchUp. У него есть бесплатная веб-версия, она работает прямо из браузера. Ознакомление с программой можно начать с нее. О разных версиях SketchUp рассказывают тут.

SketchUp обеспечивает быстрый старт в 3D. Он очень прост, как Paint от мира моделирования.

Анна Лепешкина

Интерфейс программы не пугает новичков обилием кнопок, все её функции при желании можно изучить за неделю. При этом его хватит для создания простых моделей, основанных на рубленых формах – небольших предметов, стилизованных или не очень зданий. 2D-художники (включая комиксистов и мангак) часто используют SketchUp для рисования задников, особенно интерьеров и архитектуры.

Сложность моделей в SketchUp фактически ограничена лишь навыками и терпением автора. Некоторые профессионалы создают в нём очень реалистичные работы.

Работа концепт-художника Rust Shake. SketchUp + KeyShot

В SketchUp встроен собственный рендерер, но многие художники предпочитают ему сторонние программы. Почему? Модели в самом редакторе не очень детализированы: какая-то перспектива уже есть, но тени выглядят совсем схематично.

Курс начинается с создания 2-3 простых предметов, к которым постепенно добавляется окружение. Модели сделаны в SketchUp Анастасия Романюта.

Где лучше рендерить, рассказываем ниже.

Нужно смоделировать органические формы? Переходим в ZBrush

Техника моделирования в SketchUp подходит не для всего. Для работы с объектами неправильной формы, персонажами или растительностью лучше воспользоваться технологией 3D-скульптинга. Её изучают на примере ZBrush. Эта программа широко используется в индустрии, в том числе и многими разработчиками AAA-тайтлов.

Интерфейс этой программы несколько сложнее SketchUp, и разобраться в ней сходу не получится. В конце текста мы добавим ссылки на бесплатные ресурсы, с изучения которых можно стартовать.

Хотя интерфейс «Зебры» сложнее, лепка в этом редакторе похожа на ремесло скульптора, она очень интуитивна. В процессе работы модель «вытачивается» или «лепится» из заготовки с помощью «кистей».

Дерево или дракон? Сложные органические формы удобно создавать в редакторах вроде ZBrush. Студенты курса обычно моделируют в нём растительность, но возможны и такие варианты. Рендеринг в KeyShot Анна Кунцевич.

Уже в режиме моделирования ZBrush отрисовывает модель довольно реалистично — со всеми тенями и бликами. Периодически картинка получается настолько удачной, что студенты вообще пропускают этап рендера, а забирают под обрисовку картинку прямиком из «Зебры». Но конечно, в редакторе также можно настроить освещение отдельно.

Работа в ZBrush морально готовит студентов к третьей программе: Blender.

Собираем сцены в Blender

Blender подходит для решения большинства профессиональных задач, имеет режим скульптинга и ориентирован на «полный цикл» моделирования. А еще он бесплатный.

В Blender студенты курса собирают более сложную сцену: интерьер или кусочек локации. В работе используются модели, которые уже были создали в SketchUp и ZBrush, моделируются новые предметы или скачиваются бесплатные ассеты и интегрируются в сцену.

Так как сцена готовится под обрисовку, художникам вовсе не нужно моделировать каждый объект самому или добиваться максимального сходства с задумкой. Придать сцене уникальный вид можно уже в Adobe Photoshop, а на этапе подготовки хватит и грубой болванки.

Сборка более сложной сцены в Blender.Рендеринг в Keyshot Настя Шепелина

Часто задаваемый вопрос: стоит ли учить Blender, если вы уже знаете другие 3D-редакторы?

Ответ: однозначно, да. Просто потому, что он бесплатный. Если в офисе вы захотите и дальше работать по пайплайну 3D + 2D, встанет вопрос о лицензиях. Работодатели не всегда могут обеспечить 2D-художников лицензионной версией платных 3D-редакторов. Например, годовая лицензия на AutoDesk 3DSMax на одного пользователя из РФ стоит 72 053 рубля. А бесплатный Blender вам, скорее всего, поставят.

На курсе ставится задача расширить кругозор студента в 3D. Изучив несколько программ, студент сможет понять, что ему удобно делать и где.

Анна Лепешкина

Все 3D-программы похожи друг на друга. После Blender можно попробовать 3DSMax или Maya, а после ZBrush – Autodesk MudBox, или 3D-Coat для рендера.

Частые ошибки на этапе моделирования

Ошибка: пытаться проработать в 3D все детали.

Ответ: не делайте так, это сильно замедляет моделирование. Помните, что какие-то вещи действительно проще нарисовать от руки – после рендеринга вас ждет ещё большая работа по обрисовке.

Что-то делаем в 3D, что-то – в Photoshop и из всего получаем максимум пользы. Универсальное правило: если сложно сделать в 3D – оставь на Photoshop. Например, смоделировать веревки будет гораздо дольше, чем просто их нарисовать

Анна Лепешкина

Ошибка: многие переживают, что работа идет медленно. А от руки быстрее…

Ответ: конечно, поначалу работа по пайплайну 3D+2D может занимать больше времени, чем обычно. К логике моделирования и новому интерфейсу нужно привыкнуть. Как только это произойдет – скорость увеличится.

Рендеринг. Где и как?

На курсе студентам на пробу предлагается два варианта: KeyShot и встроенный в Blender рендерер Cycles. В качестве бонуса изучается также Marmoset Toolbag.

Рендеринг превращает угловатую схематичную модельку в пригодную для обрисовки заготовку с красивым оклюженом и точной перспективой. Рендеринг в Keyshot Работа студента

Весомым преимуществом KeyShot является простота освоения. В программу встроены среды — заранее настроенные схемы освещения. Благодаря им можно быстро настроить освещение под обрисовку. Оно должно быть мягким, рассеянным, без резких перепадов в светотени. На этапе обрисовки будет сложно вытащить детали из пересвеченных или провалившихся в тень участков — проще перерендерить сцену или нарисовать поверх с нуля.

Хотите понять, как работают среды в Key Shot? Вот официальный вебинар от разработчика.

Если хотите попробовать KeyShot, скачайте триальную версию — функционал там полный, но программа добавит ватермарк на результат рендеринга

Рендеринг в Blender отличается более тонкой ручной настройкой освещения. Тут нет сред, как в KeyShot, поэтому времени уходит чуть больше, зато студенты учатся работать с источниками света разных типов и правильно их располагать. Это позволяет ещё сильнее упростить себе задачу в Photoshop, добавив, например, зажженные свечи еще на этапе сборки сцены и рендеринга.

Освещение в первую очередь должно хорошо показывать объем и детали модельки, остальное, включая дополнительные источники света, – уже на усмотрение студента

Анна Лепешкина

Как быть с материалами?

При рендеринге под обрисовку обычно используется стандартный серый цвет. В этом пайплайн с 3D напоминает классический метод создания картинки от тонового подмалевка.

Работа с дополнительными источниками света. Рендеринг в Blender Юлия Яковлева

Иногда студенты добавляют на модель базовые цвета и текстуры уже на этом этапе, но с этим лучше быть осторожным: такой подход не даст нужной живописности и разнообразия оттенков, которые все равно придется добавлять в Photoshop.

Рендеринг в Blender Работа студента

Частые ошибки при работе с освещением

Выставляя свет под обрисовку, нужно соблюдать определенный баланс: новички часто ошибаются, делая свет слишком жестким. Добавить контраста всегда можно в Photoshop, а вот убрать его гораздо сложнее.

Слишком мягкого света тоже нужно избегать: он лишит заготовку объёма и сделает детали трудноразличимыми.

Переходим к обрисовке модели. Снова скетчинг

Правильной работе с болванкой в Photoshop посвящена вторая часть курса. Начинать следует с проработки тех деталей, которые были отложены на предыдущем этапе. При этом не стоит воспринимать болванку как раскраску – она скорее выполняет роль скетча, который можно и нужно дорабатывать.

Правильная работа с болванкой: к рендеру добавлены детали и даже достаточно крупные объекты, но перспектива и свет без изменений. Рендеринг в KeyShot.  Надежда Полыгалова

Главное – не забывать о плюсах 3D, которые можно свести на нет, слишком сильно корректируя рисунок.

Типичные ошибки на этапе обрисовки:

  • Пытаться поменять свет и перспективу. В лучшем случае, рисунок станет разрозненным: где-то останется созданный компьютером свет, а где-то – нарисованный от руки. Если без изменений не обойтись – лучше вернуться в 3D-редактор и сделать новый рендер.
  • Не рисовать поверх болванки. Бывает, что студенты бояться испортить 3D-модель: тратят много времени, но по факту ничего не меняют. С этим тоже надо бороться, в первую очередь — подбором понятных референсов.

Добавляем цвет

Закончив дорабатывать базу, можно приступать к раскрашиванию. Наиболее простой способ – использовать режимы наложения слоёв. Подойдут режимы hard light (жёсткий цвет), color (цветность) и overlay (наложение) или их комбинации. Ещё можно воспользоваться покраской с помощью карт градиентов.

Варианты работы с трехмерной моделью. В первом случае цвет накладывается поверх самой модели, во втором более схематичную болванку сначала перерисовывают Анна Лепешкина

Типичные ошибки на этапе покраски

После рендера поверхность болванки везде равномерно серая и не разделена по материалам и тону. А вам надо её разделить и поправить контрасты в соответствии с особенностями материалов. Сразу может быть непонятно, как это сделать.

Справиться с этим помогает простое упражнение: сделать несколько цветовых (с разными цветами) и тоновых (с разным контрастом) вариантов одного предмета.

Цветовые и тоновые варианты предмета Денис Шикхаибов

Влияет ли 3D на стиль?

3D может быть полезно как в стилизации — оно помогает подобрать более интересные формы, так и в реализме — за счет использования реалистичных моделек для концептов.

Анна Лепешкина

Часто после обрисовки модель практически не видно, поэтому не стоит бояться, что 3D сильно поменяет стиль автора. На что может повлиять использование трехмерной базы, так это на аккуратность работы и четкость линий, но это ценится практически в любом стиле.

Работа студента в относительно реалистичном стиле.

3D привносит в рисунок ровные чёткие грани и правильную перспективу, усиливая реализм, если это необходимо Работа студента

А здесь любопытная стилизация.

3D подходит для стилизованных работ. Художнику легче создать сложные и интересные формы Алексей Леонтьев

Создаём сложную сцену. Курсовая работа

Выпускная работа Насти Шепелиной

Освоив несколько техник и программ, можно собрать композицию практически любой сложности. Поработать в понравившихся редакторах и отработать новые навыки позволяет третий этап – курсовая работа. В качестве стандартной темы предлагается нарисовать детализированный интерьер, но многие не ограничиваются этим, моделируя персонажей или целые иллюстрации. На этом этапе студентам предоставляется практически полная свобода творчества, ограниченная лишь сроками сдачи работ.

Всё успеть помогает возможность импортировать модели в Blender. И вновь не обязательно использовать модели, созданные самим студентом: можно пользоваться бесплатными библиотеками, чтобы заполнить интерьер стандартными предметами вроде бутылок, книг и прочих мелочей.

Каждый раз моделировать типовые предметы с нуля — та ещё морока. Поскольку студентам нужны болванки под обрисовку, авторство моделей большой роли не играет – они все равно будут перерисованы в Photoshop. Главное, чтобы автор ассета не запрещал такое использование.

В этом интерьере студентка использовала модели, которые создавала на предыдущих этапах курса, что позволило ей быстрее наполнить сцену Юлия Яковлева

Выпуск

Закончив курс, можно пополнять портфолио и писать в резюме о том, что вы знакомы с моделированием в 3D — это станет плюсом при трудоустройстве. Но только при одном условии: это должно быть портфолио 2D-художника. Если вы хотите стать именно 3D-художником, вам нужно будет многое изучить дополнительно — курс рассчитан на 2D-художников и оставляет за кадром большой набор функций и программ, необходимых для оптимизации моделей под игровые движки, подготовку их для анимации и прочие вещи.

Не все работодатели внимательно читают резюме. Добавив на работу в портфолио иконки программ и этапы работы в 3D, вы наглядно покажете свои навыки Андрей Вольников

Что нужно, чтобы записаться на курс?

  • Базовые знания в рисовании, без которых не получится правильно обрисовать болванку и не испортить ее.
  • Желание оптимизировать свой пайплайн, ускорить работу и изучить новые инструменты.
  • Интерес к 3D и желание попробовать моделирование.
  • Желание освоить новые редакторы и техники, если небольшой опыт моделирования уже есть.

Полезные материалы по теме 3D для 2D. Посмотреть:

Канал автора курса Анны Лепешкиной. Уроки, спидпейнты, тизеры к её играм.

Канал Flipped Normals — много полезных видео по работе в 3D.

Видеоролик Джейсона Брюбейкера о том, как использовать 3D модели при рисовании комиксов.

Четыре видеоролика Pixel Pusher о том, как он использует 3D в 2D-работах.

Как концептеру внедрить 3D в 2D пайплайн. Интро

Создание мира, часть 1. Дизайн с 3D в пайплайне 2D художника

Создание мира, часть 2. От 3D подмалёвка до 2D концепта.

Создание мира, часть 2. Создание финальной иллюстрации.

Спидпейнт. Концепт домика. В пайплайне SketchUp и Adobe Photoshop.

Марко Буччи разбирает три способа покраски ч/б подмалёвка.

Марко Буччи о том, как двадешнику быстро попробовать Blender.

Полезные материалы по теме 3D для 2D. Почитать

Серия уроков по основам ZBrush на 3D Total.

Серия уроков по основам Blender на 3D Total.

Автор текста Артемий Третьяков из Smirnov School. Мы — онлайн-школа, где готовят концепт-художников, левел-артистов и 3D-моделеров для игр и анимации. Если придете к нам на курс, не забудьте спросить о скидке для читателей с DTF.

Рабочая модель 2D — Программное обеспечение для кинематики и динамики 2D

 

Рабочая модель — это самый продаваемый продукт для моделирования движения в мире.
Подтвердите свой дизайн с помощью мощных аналитических инструментов.


  • Протестируйте несколько версий вашего дизайна
  • Быстрый цикл «запуск-анализ-уточнение» помогает оптимизировать проекты перед созданием физических прототипов
  • Сокращение физического прототипирования
  • Вы полностью контролируете среду моделирования
  • Быстро создавайте, запускайте и улучшайте симуляции с предварительно определенными объектами и ограничениями
  • Запуск, остановка, сброс, пошаговое выполнение или приостановка моделирования в любое время
  • Проанализируйте свою последнюю конструкцию, измеряя силу, крутящий момент, ускорение и т. д., воздействующие на любой объект
  • Просмотр выходных данных в виде векторов или чисел и графиков в английских или метрических единицах
  • Импорт 2D-чертежей САПР в формате DXF
  • Ввод значений из уравнений, ползунков и ссылок DDE в MATLAB и Excel
  • Моделирование нелинейных или пользовательских событий с помощью встроенного языка формул
  • Рычажные конструкции с шарнирными соединениями, пазами, двигателями, пружинами и демпферами
  • Создание тел и задание их массовых характеристик, начальной скорости, электростатического заряда и т.д.
  • Моделирование контакта, столкновений и трения
  • Анализ конструкций с гибкими балками и диаграммами сдвигающих и изгибающих моментов
  • Запуск или редактирование сценариев для оптимизации моделирования, документирования моделей и многого другого
  • Запись данных моделирования и создание графиков или видеофайлов AVI для воспроизведения
  • Создание визуально привлекательных презентаций путем прикрепления изображений

Самый популярный в мире инструмент автоматизированного проектирования, Рабочая модель — это инструмент концептуального проектирования, который позволяет создавать симуляции
которые заменяют расплывчатые, отнимающие много времени, неточные «обратные стороны конверта» расчеты. Рабочая модель была
приняты тысячами профессиональных инженеров для создания и анализа реальных механических систем. Он был разработан
с нуля для оптимизации производительности в системах Microsoft Windows. Рабочая модель включает в себя
автоматическое обнаружение столкновений и ответы для геометрии NURBS. Наш последний релиз также включает в себя такие популярные скрипты
такие как Flexbeam, сдвиг и изгибающий момент и трение штифта. Эти сценарии были настроены для расширения вашего использования
рабочей модели.

На каждом этапе цикла разработки продукта рабочая модель позволяет вам делать больше. То, что раньше занимало дни, теперь занимает часы,
давая вам больше времени для выполнения работы и экономя деньги вашей компании. На самом деле, многие из наших клиентов говорят, что рабочая модель
окупил себя при первом использовании.

  • Главная
  • Возможности
  • Покупка
  • Вопросы перед покупкой
  • Поиск торгового посредника
  • Моделирование
  • Учебник
  • Истории успеха
  • Образовательные тематические исследования
  • Цитаты
  • Лицензирование
  • Видео продукции
  • ВСЕГДА ВСЕГДА

КОТИ -КОТИ -КОТИЦИОН

Нажмите на одну из физических симуляций ниже. .. вы увидите, как они анимируются в реальном времени, и сможете взаимодействовать с ними, перетаскивая объекты или изменяя такие параметры, как гравитация.


Одинарная пружина

Двойная пружина

Маятник

Маятник с полем направления

Хаотический маятник

Два хаотических маятника

Подвижный
Маятник

Двойной маятник

Подвижный
Двойной маятник

Перевернутый
Вибрационный маятник

Перевернутый
Двойной маятник

2D Весна

Двойной
2D Пружинный

Столкновение блоков

Тележка + маятник

Висячая палка

Жесткий корпус
Силы

Жесткое тело
Столкновения

Жесткий корпус
Контактные силы

Американские горки

Американские горки
с пружиной

Американские горки
с двумя шариками

Американские горки
с полетом

Жесткий корпус
Американские горки

Брахистохрона

Бильярд

Подвесная цепь

Колыбель Ньютона

Ничего не делать
Точильщик

Маятниковые часы

Подвеска автомобиля

Двойной маятник
с физическим движком

Тележка + маятник
с физическим движком

Марс Луна

Изогнутые объекты

Куча

Свайный аттракцион

многоугольников

Строка

Жесткий двойной маятник

Сравнить
Двойные маятники

Молекула 2

Молекула 3

Молекула 4

Молекула 5

Молекула 6

Цепь пружин

Коллайд Спрингс

Сила реакции
Маятник

Взаимное влечение

Настроить и поделиться

Есть несколько способов воспроизвести ту или иную экспериментальную установку. Самый простой способ — нажать кнопку «Поделиться».

  1. Изменить моделирование, изменив такие параметры, как гравитация, демпфирование,
    и путем перетаскивания объектов с помощью мыши.
  2. Нажмите кнопку «Поделиться». Скопируйте URL-адрес из диалогового окна.
  3. Вставьте URL-адрес в сообщение электронной почты. Или сохраните его в текстовом файле для последующего использования.

Когда получатель щелкает URL-адрес, EasyScript, встроенный в URL-адрес,
повторить условия, которые вы установили.

См.
Настройка myPhysicsLab Simulations для дальнейшей настройки с помощью JavaScript или EasyScript.

Программное обеспечение с открытым исходным кодом

myPhysicsLab предоставляется как программное обеспечение с открытым исходным кодом под
Лицензия Апач 2.0.
Исходный код доступен по адресу
https://github.com/myphysicslab/myphysicslab.
Доступна онлайн-документация.

В исходном коде содержится около 50 различных симуляций, каждая из которых имеет
пример файла , который в основном предназначен для разработки и тестирования. Они также могут
использоваться для показа моделирования в автономном режиме (при отсутствии подключения к Интернету).

Файлы примеров доступны онлайн в двух формах:

  • расширенная компиляция, которая загружает
    Быстрее.
    Загружаемая версия для автономного использования.
  • простой компиляции, что позволяет
    больше настройки.
    Загружаемая версия для автономного использования.

Как это работает?

Большинство веб-страниц, посвященных моделированию, показывают, как получаются математические расчеты. См., например,
Моделирование одной весны.

  • Симуляция физики начинается с математическая модель , переменные которой
    определить состояние системы в данный момент времени. Каждая переменная представляет позицию
    или скорость некоторой части системы.
  • Основой физической симуляции является
    система дифференциальных уравнений
    которые описывают, как переменные изменяются с течением времени. Силы и геометрия определяют
    уравнения.
  • Следующим шагом является заставить компьютер решать уравнения , процесс
    это называется числовым анализом.
    Метод Рунге Кутта является популярным выбором.
  • Для симуляций, включающих столкновений , есть дополнительные шаги:
    нам нужно обнаружить столкновение, а затем
    вернуться во времени к моменту, предшествующему
    столкновение для изменения скорости.
  • Наконец, есть много деталей программирования о
    как изображать объекты на
    дисплей компьютера, как
    обрабатывать пользовательский ввод, как
    синхронизироваться с реальным временем,
    и так далее.

Физический движок твердого тела является самым
сложная симуляция показана здесь. Он способен копировать все другие более
специализированные симуляторы. Физический движок обрабатывает
столкновения, а также вычисляет
контактные силы, которые позволяют объектам прижиматься друг к другу
Другие.

См. также ссылки на другие веб-сайты, посвященные физике.

Единицы измерения

В моделировании myPhysicsLab не указаны единицы измерения, такие как
метры, килограммы, секунды. Единицы безразмерны , их можно
интерпретируются, как вы хотите, но они должны быть непротиворечивыми в
моделирование .

Например, если мы рассматриваем единицу расстояния как один метр и единицу времени
как одна секунда , тогда единица скорости должна быть один метр в секунду .

См. обсуждение
О единицах измерения
в документации myPhysicsLab.

Будьте в курсе новых симуляций myPhysicsLab и программного обеспечения.
Низкий объем электронной почты. Мы не будем делиться вашим адресом электронной почты с кем-либо еще.

Об авторе

Привет, меня зовут Эрик Нойманн, я живу в
Сиэтл, штат Вашингтон, США, и я инженер-программист, работающий не по найму. Я начал разрабатывать это
веб-сайт в 2001 году, как личный проект по изучению научных вычислений, так и с
видение развития онлайн-музея науки. Я вырос в Чикаго недалеко от
Музей науки и промышленности, который мне очень понравился
посетить и узнать о науке и математике.

Я получил степень бакалавра математики в Оберлин-колледже, штат Огайо, 1978 г., и степень магистра делового администрирования в университете.
Чикаго, 1984 год. Моими первыми программными работами было использование языка
АПЛ, который я
пользуется своей математической лаконичностью и мощью.

Мне посчастливилось участвовать в разработке программного обеспечения для Macintosh в начале 1985 года.
присоединение
MacroMind, который стал
Макромедиа. Я вел программное обеспечение
развития в MacroMind в качестве вице-президента по разработке в течение 5 лет. Наш самый важный продукт
был VideoWorks, который был переименован в Director и живет сегодня как
Адоб директор. в
19В 80-х интерактивные мультимедийные концепции, столь распространенные сегодня, были новыми и
развитый. VideoWorks был в основном инструментом анимации, но также включал в себя программируемые
интерактивность. Нашими основными конкурентами в то время были HyperCard, SuperCard и
Авторское ПО. Режиссера использовали по-разному; Я больше всего горжусь тем, что это стало
предпочтительный способ создания прототипов пользовательских интерфейсов программного обеспечения в течение 90-х годов.
Директор также использовался для разработки вводного учебного пособия по «экскурсии», которое пришло
с Macintosh в первые годы. Ну и конечно, Директора использовали для всяких
художественных, дизайнерских и маркетинговых проектов.

Я продолжил работу в Apple Computer над новыми концепциями мультимедиа и пользовательского интерфейса.
включая цифровых агентов, анимированные пользовательские интерфейсы, распознавание речи и распределенные
доступ к информации. В 1991 году произошел внезапный всплеск активности, когда Apple и IBM
пытались установить стратегическое партнерство. Я стал участником сверхсекретного
переговоров и высказал предположение, что миру нужен стандарт для
мультимедиа, на которые создатели мультимедийного контента могли бы положиться при публикации (в конечном итоге
вот чем стал HTML).