УДК 004.94:504.06

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА (НА ПРИМЕРЕ КУРСА «ТЕХНИКА ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»)

Темеров Тимофей Владимирович1, Голубничий Артем Александрович2
1Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, студент кафедры инженерной экологии и основ производства
2Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, ассистент кафедры инженерной экологии и основ производства

Аннотация
В статье рассматривается процесс создания трехмерной модели радиального отстойника, обосновывается выбор в качестве среды разработки редактора трехмерной графики Blender. Перечисляются основные методы и приемы, используемые для создания модели, представлен финальный рендер модели.

Ключевые слова: визуализация, радиальный отстойник


THE USE OF COMPUTER SIMULATION TO VISUALIZE THE EDUCATIONAL PROCESS (FOR EXAMPLE, THE COURSE "TECHNOLOGY TO PROTECT THE ENVIRONMENT")

Temerov Timofey Vladimirovich1, Golubnichiy Artem Aleksandrovich2
1Katanov Khakass State University, Student at the Department of Engineer Ecology and Bases of Production
2Katanov Khakass State University, Assistant at the Department of Engineer Ecology and Bases of Production

Abstract
The article discusses the process of creating a three-dimensional model of the radial settler, justifies the choice as a development environment Blender three-dimensional graphics editor. It lists the main methods and techniques used to create the model, presented the final rendering of the model.

Keywords: 3D models, 3D модели, Blender, radial pits, visualization


Библиографическая ссылка на статью:
Темеров Т.В., Голубничий А.А. Использование компьютерного моделирования для визуализации образовательного процесса (на примере курса «техника защиты окружающей среды») // Современная педагогика. 2016. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://pedagogika.snauka.ru/2016/08/5917 (дата обращения: 28.05.2017).

Образование – одна из важнейших сфер человеческой деятельности, качество образование играет огромную роль в жизни человека и общества в целом. Поэтому повышение качества образования – является одной из основных задач нашего общества.

К повышению качества образования ведут многие факторы, одним из которых является внедрение современных технологий, в том числе информационных технологий, в систему образования. В нашу постиндустриальную эпоху для того, чтобы люди могли поспевать за быстро развивающимся миром и, чтобы могли адаптироваться в нем, знания должны подаваться своевременно и в самом доступном для понимания виде. Этому как раз и способствуют многие современные информационные технологии [1].

Так как информационные технологии очень разнообразны и имеют огромное количество самых различных применений, рассмотрим пример использования информационных технологий в области инженерной экологии. Инженерная экология – совокупность научных и инженерных принципов по улучшению качества природной среды. Человек оказывает огромное негативное влияние на качество окружающей среды, с сокращением и ликвидацией негативного воздействия во многом и связана деятельность инженерной экологии [2].

Множество разнообразных технологий (очистка сточных вод, очистка загрязненного воздуха и т.д.), придуманных человеком, встали на защиту окружающей среды от пагубного воздействия, и многие из них были бы не осуществимы без помощи специального оборудования. Некоторые приборы и установки, применяемые в процессе улучшения качества природной среды, выполняют сложные функции и имеют сложное строение, и их понимание затруднено, без визуального восприятия, что не всегда возможно и не всегда удобно. Решение этой проблему возможно при помощи создания 3D моделей оборудования.

Для создания 3D моделей был выбран редактор трехмерной графики Blender. Данный выбор обусловлен следующими преимуществами перед другими программами :

  • доступностью (Blender является бесплатным программным обеспечением);
  • универсальностью (имеет широкий спектр применения);
  • невысокой сложностью управления (возможно управление при помощи комбинаций клавиатуры и при помощи внутреннего меню, не требует наличия дополнительного оборудования);
  • невысокой продолжительностью освоения навыков работы в редакторе (простота и удобство управления способствует быстрому освоению навыков работы в редакторе);
  • наличием видео уроков по работе в данном редакторе (дает возможность пройти бесплатное, удобное, обучение работе в редакторе);
  • популярностью (большое количество пользователе помогает советами);
  • кроссплатформенность (работает во всех популярных операционных системах).

Для визуализации объекта, в качестве такового был выбран первичный радиальный отстойник, было необходимо изучение схем и изображений объекта с целью наилучшего понимания его функций, строения, и пропорций. Изображения должны достоверно и в полном объеме отображать внешний вид объекта (рисунки 1-2).

Рисунок 1 – Схема устройства первичного радиального отстойника

1 – Центральная распределительная труба; 2 – Круговой желоб; 3 – Труба; 4 – Скребки; 5 – Движущаяся ферма; 6 – Приямок; 7 – Иловая труба.

Рисунок 2 – Изображение радиального отстойника (скриншот из 129 выпуска телепрограммы «Галилео»)

Первичные радиальные отстойники – очистное сооружение, представляющее собой круглый резервуар в котором поток сточных вод движется горизонтально в радиальном направлении от центра к периферии или наоборот,  оборудованный илоскребами, перемещающими выпавший осадок к иловому приямку расположенному в центре оборудования, далее происходит удаление массы насосами или под действием гидростатического давления. Вещества всплывающие к поверхности отводятся в специализированные поплавковые жиросборники, погружающиеся под воду с помощью рычажного механизма при подходе фермы илоскреба. Посредством распределительного устройства обеспечивается поступление воды в зону отстаивания с малыми скоростями. Данное устройство выполняется в виде периферийного кольцевого лотка с зубчатым водосливом или щелевыми донными отверстиями и полупогружную перегородку, образующие с бортом отстойника кольцевую зону, в которой происходит быстрое гашение энергии входящих струй, выделение и задержание плавающих веществ [3].

Для создания 3D модели радиального отстойника выполнялся набор следующих действий:

  1. Создание геометрической фигуры (Shift+A, mesh), из базовых геометрических фигур для создания основных элементов отстойника;
  2. Экструдирование (E) – выдавливание новых полигонов;
  3. Изменение масштаба (S) – уменьшение и увеличение масштаба выбранной фигуры;
  4. Вращение (R) – расположение объекта позволяет поворачивать выделенный объект необходимым образом;
  5. Создание полигонов на основе точек (F) – позволяет присоединять полигоны друг к другу и создавать новые полигоны;
  6. Удаление (X) – удаление выбранных объектов (полигона, точки, отрезка);
  7. Разделение полигона на части (Shift+R) – дает возможность разделить 1 полигон, на несколько меньших полигонов [4,5].

 

Рисунок 3 – 3D модель радиального отстойника

Данная 3D модель отображает основные элементы визуализируемого объекта, упрощает понимание функционирования и строения радиального отстойника при этом, её создание не потребовало больших усилий, и большого количества времени.


Библиографический список
  1. Арзуманова, Н.В. Использование современных информационных технологий в образовательном процессе // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена, 2009 г. – № 113. – СПб.: Изд-во Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. – С. 86–90.
  2. Учебно-методический комплекс «Инженерная экология» [Электронный ресурс] http://ecology.alpud.ru (дата обращения 05.08.2016)
  3. Тимонин, А.С. Инженерно-экологический справочник, Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. – 2825 с.
  4. Blender Wiki, документация пользователя, основная документация, уроки. [Электронный ресурс] URL: https://wiki.blender.org/index.php/Doc:RU/2.4/Manual (дата обращения 05.08.2016)
  5. Дизайн, приемы работы в Blender. [Электронный ресурс] URL:  https://habrahabr.ru/post/273067/ (дата обращения 05.08.2016)


Все статьи автора «Голубничий Артем Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: