Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Рисунок 2.41 – Результат рендеринга

Для того чтобы придать водной поверхности некоторое волнение на вкладке Modify командной панели и в настройках объекта в свитке Waves имеется параметр Wind Speed (скорость ветра) и параметр Grid Detail. Параметр Grid Detail позволяет придать уникальную форму морю или океану. Чем больше площадь моделируемого водоема, тем выше должно быть значение этого параметра. Однако следует отметить, что больше значение Grid Detail может отрицательно сказаться на производительности 3ds max.

1. Создание растительности

На вкладке Geometry в списке имеется пункт itoo Software, позволяющий строить элементы растительности. Для того чтобы создать лес нужно сначала определиться, как где и какие участки сцены будут заполнены деревьями. Инструмент forest pack создает от одной до мульти пересекающихся плоскостей, которые помещаются в контейнеры, в качестве контейнеров используются замкнутые сплайны. Количество полигонов при этом очень мало.

На панели Modify, в свитке Geometry, находятся все настроики данного инструмента, позволяющие выбирать из библиотеки внешний вид растения, а также устанавливать его размеры и свойства визуализации.

В свитке Geometry list находится иконка, напротив которой стоит 100% - это значит, что имеется один вид растительности, который будут заполнять сто процентов высаживаемой площади. Существует также

возможности создания нескольких таких пунктов в списке Geometry list. Это позволяет разнообразить участок плоскости несколькими видами растений. Непосредственно сам внешний вид растений содержится в специальном контейнере Library, откуда любой из предложенных видов возможно применить.

Рисунок 2.42 – Диалоговое окно Library Browser

В свитке Geometry list находится пункт Template, настройки которого позволяют отображать растительность с помощью пересекающихся плоскостей:

а б

Рисунок 2.43 – Плоскости отображения растений:

а) одна плоскость; б) четыре плоскости

С помощью свитка Tree editions можно отрегулировать каждое дерево по отдельности; его высоту ширину место положения. Свиток Camera позволяет управлять параметрами видимости деревьев из камеры. Используя этот инструмент деревья, будут всегда повернуты к нам лицевой стороной плоскости, и не будет видно остальное количество пересекающихся плоскостей. С помощью этого же инструмента можно исключить те деревья, которые не попадают в камеру.

1. Проектирование ландшафта с использованием топографической съемки местности

Топографическая съёмка - это совокупность полевых и камеральных работ по исследованию местности и последующему составлению топографических планов и карт в определенных масштабах. Съемке и последующему отображению на планах подлежат все ситуационные объекты местности, включая контуры населенных пунктов, леса, озера, реки, линии дорог и др., существующая застройка, подземные и надземные инженерные коммуникации, объекты благоустройства, а также рельеф местности. Некоторые планы могут отображать не всю ситуацию местности, а только те объекты, которые отвечают задачам исследования (в соответствии с техническим заданием). Съёмка в результате которой получаем план местности без изображения рельефа называются кадастровой, ситуационной или горизонтальной. Если в результате съемки должны быть получены план и цифровая модель местности или карта с изображением рельефа, то такую съемку называют топографической. Топографическая съемка производится тахеометрическими методами, с использованием спутниковой аппаратуры Глонасс/GPS.

На основе топографической съемки, в частности, решаются такие задачи, как:

• Создание проекта раздела земельного участка.

• Оформление документации по определению площади земельного участка и местоположения его границ.

• Подготовка документов для постановки земельного участка на кадастровый учет.

• Получение разрешения на проведение строительных работ на данном земельном участке.

• Получение разрешения на проведение инженерных коммуникаций на земельный участок.

• Получение разрешения проводить перенос инженерных коммуникаций на земельном участке.

• Оформление проектов ландшафтного дизайна земельного участка и др.

В результате полученный пакет документов по топографической съемке будет являться геоподосновой для начала разработки проектов генеральных планов, проектной документации на строительство и реконструкцию объектов или начала выполнения проектирования ландшафтных дизайнов на исследуемой территории, а также для межевания территории или производства кадастровых работ в целях дальнейшего оформления земли.

На основе полученных данных по топографической съемке можно проектировать железнодорожные станции и перегоны.

С помощью различных программ можно производить обработку полученной информации по топографической съемке и на основе этой информации можно составлять масштабные планы железнодорожных станций и перегонов. При этом осуществляется интеллектуальная связь между объектами, позволяющая динамически обновлять все связанные объекты при внесении изменений в результаты изысканий или проектные решения.

В этом случае проектирования возможен импорт полевых журналов, обработка методом наименьших квадратов, задание и преобразование системы координат, редактирование результатов съемки, автоматическое создание фигур съемки и поверхностей. Таким образом, обеспечивается сквозное проектирование: точки, фигуры съемки и поверхности могут использоваться на протяжении всего процесса проектирования, что исключает необходимость ручного преобразования систем координат и переноса данных из геодезического приложения в приложение для проектирования. На основании данных топосъемки можно создавать поверхности и передавать данные из накопительных устройств в базу данных.

Критические переходные участки при проектировании описываются с помощью геодезических фигур. Фигуры можно импортировать, создавать и изменять по ходу проектирования.

Построение трехмерной модели рельефа в этом случае можно осуществлять по любым исходным данным: геоточкам, горизонталям, блокам, тексту и пр. Сформированная поверхность используется для отображения горизонталей, результатов анализа по уклонам и высотным отметкам. Поверхность используется в качестве основы для получения продольных и поперечных профилей и планов, которые извлекаются из множества поверхностей на основе геометрии трассы.

Для более наглядного результата, полученные данные можно визуализировать, в том числе в программе Autodesk 3ds Max Design.

Рисунок 2.44 - Пример визуализации в 3ds Max

1. Создание 3D объектов

Основой для создания проекта в 3ds Max является объект. Термин объект используется повсеместно во всей программе 3ds Max, это объектно-ориентированная программа. Если посмотреть на 3ds Max в терминах программирования, все, что создается, является объектами. Геометрия, камеры и источники света на сцене являются объектами. Модификаторы также являются объектами, как и контроллеры, растровые изображения и определения материалов. Многие объекты, подобные каркасам, сплайнам и модификаторам, допускают манипулирование на уровне подобъектов.

Объект сцены используется для дифференциации геометрии и чего-нибудь, созданного при помощи панели Create (создать) из объектов других типов. В объекты сцены входят источники света, камеры, искажения пространства и вспомогательные объекты. На другие объекты, подобные модификаторам, картам, ключам и контроллерам, ссылаются с помощью конкретного типа.

Для создания сложных объектов в 3ds Max используется широкий спектр модификаторов и команд. Каждая сцена в 3ds Max состоит из определенного набора трехмерных геометрических объектов. Большую часть этих объектов можно видеть в кадре, другие - служебные - объекты в кадре не отображаются, однако влияют на то, как будет выглядеть сцена в целом. Служебными объектами являются, например, источники света и виртуальные камеры. Как правило, на первом этапе работы над сценой 3ds Max выполняется моделирование геометрии сцены, то есть создание, модификация и трансформация составляющих её объектов. В качестве основы при моделировании часто используются простые геометрические объекты – примитивы. Большинство объектов 3ds Max являются параметрическими. Форма таких объектов зависит от совокупности параметров, значения которых задаются при создании объекта и могут быть впоследствии скорректированы [13].

Рисунок 2.45 – Модель здания

Для построения реальных 3D объектов необходимо учитывать их размеры и масштабы, по отношению других моделей сцены. Для этого часто при построении объектов используются чертежи и планы.

Для создания моделей используются такие инструменты и модификаторы как сплайновое моделирование, лофтинг, различные виды сглаживаний, операции над отдельными полигонами, гранями и вершинами, выдавливания и многие другие.

Рисунок 2.46 - Модель грузовой тележки

Важную роль при проектировании объектов играют различные текстурные карты и материалы. Они обеспечивают реалистичность модели. С помощью некоторых операция, внешний вид модели можно сделать более реалистичным, используя, например, выдавливание.

Рисунок 2.47 - Модель локомотива TУ2-066

В результате, все созданные объекты и ландшафты можно скомпоновать в один проект, получив готовую сцену.

Рисунок 2.48 – Результат рендеринга

3 Экономическая часть. Оценка экономической эффективности внедрения имитационного моделирования

1. Характеристика разрабатываемого проекта

Проектируемая система представляет собой комплекс программ, предназначенных для обучения студентов специфике работы поездного диспетчера и дежурного по станции. В разработку входит имитационная 3D-модель участка железной дороги с верхним строением железнодорожных путей, объектов железнодорожной инфраструктуры и окружающего ландшафта, созданных с помощью программного обеспечения 3ds Max. Пользователями данного продукта могут являться как студенты, выполняющие задания, так и преподава­тели, осуществляющие контроль. Разработкой учебного тренажера занимается физическое лицо, в частности автор данного дипломного проекта.

Перспективы применения проектируемой системы определяются ее функциональным назначением. Одной из поставленных задач является улучшение качества образовательного процесса студентов через увели­чение моделируемых учебных ситуаций, связанных с работой железнодорожных станций. Исходя из возможности применения тренажера внедрение будет осуществляться в рамках ДВГУПС в полном объеме. С применением имитационных моделей, студент может воочию наблюдать последствия ошибочных действий. Улучшение представления информации, ее наглядности спо­собствует лучшему усвоению материала и быстрому закреплению навыков.

Дальнейшая реализация проекта открывает большие перспективы в области проектирования железнодо­рожных станций. Отсюда вытекает другая возможная пер­спектива ис­пользования программного продукта для автоматизации процесса строительства станции – это и автоматическое построение од­нониточ­ных планов с расчетом ординат всех объектов ЭЦ, и построение кон­кретной физической модели, т.е. как будет выглядеть станция после за­вершения строительства.

На данном этапе ос­новным назначением проектируемой системы является применение трехмерного моделирования в различных тренажерах для обучения студентов особенностям диспетчер­ского управления и работе дежурного по станции. После выполнения ряда учебных заданий, студент будет знать, как себя вести в той или иной ситуации, столкнувшись с ними позже в реальной жизни, работая уже по специальности.

Исходя из этого, проектируемая система представляет собой па­кет программного обеспечения, предполагающий наличие модели, опи­сывающей реальную систему, элементов управления, позволяющих за­давать начальные условия и возмущающие воздействия, и элементов вывода информации, генерируемой моделью.

На основании представленной возможности применения, вели­чина экономического эффекта от внедрения данной системы определя­ется таким фактором, как повышение качества учебного и рабочего процесса. Ре­зультаты этого можно оценить только по истечении определенного про­межутка времени, поэтому оценке не поддаются. Таким образом, даль­ней­шая оценка экономической эффективности представляет собой рас­чет стоимости создания и эксплуатации программного продукта и в качестве показателя эффективности – расчет срока окупаемости нововведения.

1. Затраты на создание проекта

1. Расчет стоимости проекта

Стоимость (цена) проекта складывается из затрат на разработку тренажера, коэффициента единого налога на вменённый доход от отдельных видов деятельности (ЕНВД), так как проект будет продан разработчиком за установленную им сумму, гонорара, запрашиваемого со стороны разработчика и средств, потраченных на закрепление за разработчиком авторских прав (сейчас эта сумма составляет 7 000 рублей). Срок реализации проекта – 2 месяца [2].

Для разработки тренажера потребуется приобретение некоторого программного обеспечения. Перечень востребованных программ и их стоимость представлен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Перечень необходимого программного обеспечения

Наименование	Количество, шт.	Стоимость, руб
Autodesk 3ds Max 2012	1	90 024
Dreamscape 2.5 for 3ds max 2012	1	40 439,17

Так же при определении стоимости проекта необходимо учитывать стоимость затраченной на разработку электроэнергии.

Характеристики

Список файлов ВКР