Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин



Скачать 37.27 Kb.
Дата11.07.2014
Размер37.27 Kb.
ТипДокументы
ТРЕХМЕРНАЯ ГРАФИКА И ЕЁ РОЛЬ В ОСВОЕНИИ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН
Ратова М.Р. Мягкова Е.Г. Кичигина Е.И.

ГОУ ВПО "Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф.Войно-Ясенецкого Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации"
Компьютерная графика – одна из наиболее распространенных и впечатляющих современных компьютерных технологий. Трёхмерная графика (3D) является одним из разделов компьютерной графики. 3D-графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Она предназначена для имитации фотографирования или видеосъемки трехмерных образов объектов, которые должны быть предварительно подготовлены в памяти компьютера. Построение объемных моделей объектов в виртуальном пространстве осуществляется с помощью специализированных программ. Как правило, в трехмерной графике сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию или анимацию.

Программы для работы с трехмерной графикой называются 3D-редакторами. Работу в трехмерном редакторе можно сравнить со съемкой настоящего фильма, в котором человек – режиссер. «Съемочная площадка» – это рабочее пространство 3D-редактора, обычно представленное одним или несколькими окнами проекций. Каждый проект, над которым проводится работа, называется трехмерной сценой. Ее создание обычно происходит в несколько этапов:



  • предварительная подготовка

  • создание геометрической модели сцены

  • настройка освещения и съемочных камер

  • подготовка и назначение материалов

  • визуализация сцены

Существует довольно большое количество программ для 3D- моделирования.

3D Studio MAX (от компании Autodesk) – это самый популярный на сегодняшний день 3D-редактор. Программа позволяет реалистично визуализировать объекты самой разной сложности. Кроме того, «3D Studio MAX» дает возможность создавать полноценное видео с участием трехмерных моделей. Хотя такая работа требует у специалиста серьезных навыков, а также больших компьютерных ресурсов, в первую очередь объемов памяти и быстродействие процессора.

Также популярными программами в этой области являются: Autodesk Maya (от компании Autodesk), Newtek Lightwave (фирмы NewTek), SoftImage XSI (от компании Softimage), Rhinoceros 3D (от компании McNeal & Associates), Cinema 4D (фирмы MAXON).

За короткое время своего существования 3D-графика нашла свое применение в самых разных областях: кино- и видеоиндустрия, разработка компьютерных игр, медицина, проектирование, дизайн и многие другие сферы. Удачные 3D-проекты очень трудно отличить от фотографий.

Одним из направлений использования 3D-графики в медицине является создание 3D-моделей органов и суставов.

В Интернет-магазинах можно приобрести готовые и уже анимированные 3D-модели органов или суставов с высококачественными текстурами на основе цифровых фотографий, которые можно с успехом использовать в медицине для различных демонстраций. Трехмерное моделирование позволяет также создавать видеоролики на медицинскую тематику. На рисунке 1 представлена 3D-модель сердца (www.3DScience.com).

Рисунок 1. – 3D модель сердца.


Трехмерную графику можно активно использовать в обучении студентов медиков. Последнее время создаются различные мультимедийные атласы. На рисунке 2 представлена трехмерная модель тела человека (www.virtualworldlets.net).

Рисунок 2. – Трехмерная модель тела человека.


Трехмерная графика нашла применение еще в одной области медицины. В ведущих медицинских клиниках мира в последние годы появилось правило демонстрировать принцип проведения операций. Современные технологии 3D-графики и анимации способны наглядно и условно (без изображения крови и других моментов, вызывающих у большинства людей неприязнь) показать пациенту процесс лечения. Подобные видеоролики используют для обучения стажеров и студентов медицинских вузов.

Преподаватели медицинских учебных заведений могут использовать трехмерную графику в наглядных методах обучения для демонстрации приборов, технических установок, а также всевозможных физиологических процессов, таких как движение крови по сосудам, формирование холестериновых бляшек, размножение вирусов, процесс рождения ребенка и т.д. Все это позволяет создавать красочные, интересные и наиболее запоминающиеся занятия. Таким образом, обучающиеся могут в динамике увидеть многие процессы, которые раньше могли усваивать по статическим изображениям в учебниках. Очевидно, для осуществления подобных методов обучения необходимо наличие технических средств обучения – персональных компьютеров, мультимедийных проекторов.



На кафедре медицинской информатики КрасГМУ проводятся занятия по трехмерной графике в рамках дополнительных занятий. Основной контингент обучающихся – студенты младших курсов. Обучение проходит в форме практических занятий, на которых студенты под руководством преподавателя занимаются созданием учебно-демонстрационных трехмерных изображений и видеороликов. Обучающая функция занятий направлена на формирование знаний, умений и навыков в работе, опыта творческой деятельности. Развивающая функция заключается в развитии творческого и пространственного мышления. Воспитательная функция формирует упорство в достижении цели, умение работать в команде.

Таким образом, занимаясь 3D-моделированием, студент не только осваивает сложную компьютерную программу, но и углубляет и закрепляет свои знания в области медико-биологических дисциплин (анатомия, биология, микробиология), а также подготавливает иллюстративный материал для соответствующих кафедр.

Похожие:

Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconН. Д. Семкин Аппаратура медико-биологических исследований в космосе
Компьютерные технологии в медико-биологических исследованиях. Сигналы биологического происхождения и медицинские изображения
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconЭкзаменационные вопросы по морфологии для студентов медико-биологического факультета
Морфология человека, как наука о форме, строении и закономерностях развития человеческого организма. Место морфологии в системе других...
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconРабочая учебная программа по дисциплине биологическая химия По направлению подготовки
Целью изучения биохимии является формирование у студентов системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических...
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconРабочая учебная программа по дисциплине Биологическая химия,- биохимия полости рта
Целью изучения биохимии является формирование у студентов системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических...
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconРектор университета
Предмет и содержание анатомии. Виды анатомии. Значение анатомии для изучения медико-биологических и клинических дисциплин, для медицинской...
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconРоссийской федерации министерство здравоохранения и социального развития российской федерации
Дисциплина «Анатомия человека» относится к циклу математических, естественно-научных и медико-биологических дисциплин по специальности...
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconАфинные преобразования в пространстве
Трехмерная графика обозначается 3D (3-dimension). Однородные координаты описываются четверкой чисел (x,y,z,1) или (hx,hy,hz,h) при...
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconНачертательная геометрия. Инженерная графика
Дисциплина "Начертательная геометрия. Инженерная графика" является фундаментальной дисциплиной в подготовке бакалавра и дипломированного...
Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconА. В. Клемина, И. Ю. Демин, Н. В. Прончатов-Рубцов медицинская акустика: ультразвуковая диагностика медико-биологических сред

Трехмерная графика и её роль в освоении медико-биологических дисциплин iconТрехмерная графика
Зd-графики. Однако необходимо отметить, что такое название не совсем точно, ибо речь пойдет о создании изображения на плоскости,...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org