About the application of the R-function for geometric modeling of 3D objects of complex shapes in a virtual educational environment

Abstract

This article is devoted to the creation of a national virtual university platform, geometric modeling of the design of exteriors, interiors and characters in the field of information technology based on 3D technologies. We know that visualization uses geometric splines and polygonal mesh construction methods. In virtual reality systems, each object is represented by a three-dimensional model. The real challenge now is to create custom models that control them. A three-dimensional model of a character is represented by a depth map, dots, a polygonal model, a parametric model describing anthropometric, ansaphic and profile features of a human face. The research process includes the study of the rules of visualization of virtual three-dimensional objects through internal and external models, the theory of geometric modeling, algorithms, methods and algorithms of computer modeling, the use of virtual reality algorithms in education. Today, when engineering and technology are rapidly developing in our country, traveling to the virtual world is of great interest to many. As a result, three-dimensional content and landscape design expand the human imagination and serve to capture our knowledge about the subject and object in our memory. It would be more effective to transfer practical classes in computer halls of educational institutions to the virtual world and organize them in this virtual environment using virtual objects. In addition, all aspects of the subject can be explained and taught, and students will be able to use it virtually. Creating a toolbar that includes all virtual objects becomes a priority. Object-oriented programming technologies and testing methods were used. This article proposes new methods of geometric modeling of three-dimensional objects mentioned above, that is, the constructive logical-algebraic method of R-functions (RFM). This method allows you to depict 3D objects of high complexity.

References

  1. Никитенко М. С., Карвовский Д. А. Реализация и оптимизация метода воксельного глобального освещения трехмерных сцен. BC/NW 2018 № 1 (32):10.6.
  2. Abdul Majeed,Muhammad Abbas,Faiza Qayyum,Kenjiro T. Miura,Md Yushalify Misro,Tahir Nazir. Geometric Modeling Using New Cubic Trigonometric B-Spline Functions with Shape Parameter, Modern Geometric Modeling: Theory and Applications, Mathematics 2020, 8(12), 2102; https://doi.org/10.3390/math8122102
  3. Л.А. Чемпинский. Основы геометрического моделирования в машиностроении: конспект лекций. Самара: Изд-во Самарского университета, 2017. – 160 с.: ил.
  4. Лисняк А.А., Чопоров С.В., Гоменюк С.И., Методика визуализации геометрических объектов, описанных с помощью r-функций, Вісник Запорізького національного університету, №1, 88-96, 2010.
  5. Zaitsev S. A., Subbotin S. A. The diagnosis model building on the basis of negative selection paradigm using the principle of detector masking, mathematical computer modeled, ISSN 1607-3274 Radioelectron. Information. Regulation № 2, 2011.
  6. С.В.Чопоров, А.А.Лиснияк, С.И.Гоменюк. Использование функций В.Л.Рвачева для геометрического моделирования областей сложной формы. Прикладная информатика, № 2(26), 2010.
  7. Lai Feng Min, Alexei Sourin, Konstantin Levinski, Function-based 3D Web Visualization, Proceedings of the First International Symposium on Cyber Worlds (CW02) 0-7695-1862-1/02 $17.00 ' 2002 IEEE.
  8. Yoshihiro Okada, Web Version of IntelligentBox (WebIB) and its Extension for Web-Based VR Applications-WebIBVR, Proc. of the 14th International Conference on Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications (BWCCA-2019), Springer, LNNS 97, pp. 303-314, Oct. 2019.
  9. Nuraliev F.М., Giyosov U.E., Yoshihiro Okada . Enhancing teaching approach with 3D primitives in virtual and augmented reality // 11th Scientific The world Conference Intelligent systems for industrial automation-"WCIS-2020" 26-28 November 2019, Tashkent Uzbekistan.
  10. Nuraliev F..М., Narzullayev O., Ibodullayev S.N, Study of national heritage sites on the basis of gamification technology, International Conference on Information Science and Communications Technologies ICISCT 2021 Applications, Trends and Opportunities 3-5th of November 2021, Tashkent, Uzbekistan.
  11. Мироненко М.С., Чертополохов В.А., Белоусова М.Д. Технологии виртуальной реальности и решение задачи разработки универсального интерфейса для исторических 3D-реконструкций // Историческая информатика.–2020.–№4.–С.192-205. doi: 10.7256/2585-7797.2020.4.34671 URL: https://nbpublish.com /library_read_article.php?id=34671
  12. Рыженков М.Е. Редактирование трехмерного образовательного контента // Программные системы и вычислительные методы. — 2012.-№ 12.-С.0-0. doi: 10.7256/2454-0714.2012.12.6929
  13. Вяткин С.И. — Рейкастинг трехмерных текстур и функционально заданных поверхностей с применением графических ускорителей // Программные системы и вычислительные методы. – 2019. – № 2. – С. 23-32. doi: 10.7256/2454-0714.2019.2.28666

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».