Введение
В настоящее время уровень развития информационных технологий позволяет создавать тематические электронные ресурсы, посвященные различным аспектам человеческой деятельности, например виртуальные музеи.
Такие ресурсы способны сделать реальные музеи более доступными, так как не всегда есть возможность посещения, а также добавить экспонаты, находящиеся в хранилище и сделать их более информативными. В некоторых случаях виртуальная экскурсия может быть единственной возможностью познакомиться с музеями массовой аудитории.
Создание мультимедийных интернет ресурсов предполагает использование специализированных инструментальных средств разработки и соответственно требует высокой квалификации исполнителей. Однако на сегодняшний день практически не существует поэтапного и детального описания способов создания таких экспонатов.
В 2000 году на авиабазе Энгельс-2 был организован уникальный Музей 22-й Гвардейской тяжелой бомбардировочной Донбасской краснознаменной авиационной дивизии, расположенным под открытым небом [1, 2]. Основу его экспонатов составляет отслужившая свой срок военная авиационная техника. Музей имеет огромное историческое значение, так как показывает путь развития дальней авиации – от хрупкого сооружения из нагромождения тросов, полотна и фанеры до сверхзвуковых мощных межконтинентальных ракетоносцев с изменяемой геометрией крыла. Причем все это было создано за отрезок времени фактически равный продолжительности жизни одного человека.
Специфика музея и его расположение предполагают ограниченный доступ (фактически свободный доступ открыт только в День Воздушного флота России), а имеющийся интернет-ресурс посвященный музею [2] предоставляет минимальную информацию.
На основании выше изложенных и фактов и того, что упомянутый музей был создан на добровольных началах самими летчиками и не финансируется государством у сотрудников лаборатории «Теоретических проблем информатики и ее приложений» кафедры дискретной математики и информационных технологий СГУ им. Н.Г. Чернышевского возникла идея создании мультимедийного демонстрационно-иллюстрационного комплекса, посвященного музею Дальней авиации, с целью его популяризации.
Технологии и программные средства, с помощью которых реализовывался проект используются преподавателями кафедры при обучении студентов дисциплинам «Системы мультимедиа» и «Мультимедийные публикации». Поэтому сам процесс разработки явился хорошим методическим материалом, позволившим участвующим в проекте студентам применить навыки закрепить знания необходимые при создании мультимедийных ресурсов.
Моделирование экспонатов музея Дальней авиации
Разработка мультимедийного демонстрационно-иллюстрационного комплекса предполагает использование 3D-моделей экспонатов.
3D моделирование это довольно ёмкий и кропотливый творческий процесс, требующий многократных доработок для достижения наилучшего качества, который включает в себя:
- сбор необходимых материалов (фотографий, описаний, характеристик, текстур и т.д.) для точного представления предмета моделирования;
- разработку технологии моделирования в 3D редакторах самолетов, вертолетов, крылатых ракет и авиабомб;
- наложение текстур и подбор освещения 3D-моделей;
- визуализацию моделей.
Для четкого представления о будущей трехмерной модели сотрудники музея предоставили схему расстановки экспонатов музея и фотографию, охватывающую всю площадь музея (рисунок 1).
Рисунок 1. Фотография расположения экспонатов музея
На этапе моделирования экспонатов возникла проблемой единого подхода построения однотипных моделей, в результате чего были разработаны алгоритмы построения 3D-моделей в трехмерном редакторе:
- самолетов и крылатых ракет (рисунок 2);
- авиабомб типа ДОСАБ и ФАБ (рисунок 3).
Для начала работы по алгоритмам построения 3D-моделей представленным на рисунках 2, 3 необходимо определиться с объектом моделирования (самолет, авиабомба, крылатая ракеты). Далее необходимо собрать вспомогательные материалы, которые могут помочь при построении модели, к таким объектам относятся чертежи, схемы, эскизы и т.д. Для получения точной визуализации объекта проводим фотографические работы с различных ракурсов.
Последовательно моделируем основу корпуса объекта, носовую часть и хвостовую часть. Далее создаем модели отдельных элементов объекта, такие как крылья, «киль», «подфюзеляжный гаргрот», «спойлер», «ушко», «калиберное перо», турбины, крепежные элементы, опоры объекта, соответствующие самолетам, авиабомбам, крылатым ракетам, полученные отдельные элементы собираем в единую 3D-модель и имитируем металлические швы моделируемого объекта.
Рисунок 2. Блок-схема алгоритма построения 3D-модели самолетов и крылатых ракет
На данном шаге работы необходимо увидеть силуэт интересующего объекта. После построения черновой модели ее нужно максимально приблизить к реальному объекту. Объект становится более реалистичным, обретает форму реального экспоната. На следующем этапе основной задачей является подборка материалов. Для того чтобы объект выглядел реалистично, следует его деталям задать соответствующие материалы. Для лучшего восприятия человеком полученной модели добавляем освещение «небо» и создаем визуализацию полученной 3D-модели.
Рисунок 3. Блок-схема алгоритма построения 3D-модели авиабомб типа ДОСАБ и ФАБ
Создание 3D-моделей экспонатов осуществлялось с использованием, свободно распространяемым 3D редактором Blender, широко используемым в учебным процессе сотрудниками кафедры.
Blender предоставляет богатые возможности для моделирования, текстурирования, освещения, анимации и пост-обработки видео в одном пакете. Благодаря своей открытой архитектуре, он обладает кросс-платформенной совместимостью, расширяемостью, достаточно небольшим размером. Blender является одним из самых популярных графических 3D приложений с открытым исходным кодом в мире [3].
Были построены 3D-модели всех экспонатов музея, находящихся под открытом небом, которые представленных на рисунке 1.
В качестве примера на рисунке 4 приведена разработанная 3D-модель танкера 3МС-2, являющегося самым большим в мире самолётом-заправщиком. Этот самолет стал первым экспонатом музея под открытым небом.
Рисунок 4. 3D-модель самолета ЗМС-2
Визуализации каждого экспоната были использованы для создания мультимедийного демонстрационно-иллюстрационного комплекса Музея Дальней авиации: путём последовательной анимации и соединения полученных роликов в фильм, длительностью 1 час 30 минут.
Для повышения информативности к каждому ролику было добавлено звуковое сопровождение, повествующие историю объекта, например историю «Гагаринской Аннушки» — АН-2ТД.
Так же к моделям авиационной техники на экран были добавлены их характеристики (рисунок 5).
Логически фильм был разбит на несколько частей: история музея, начинающаяся с показа стелы, далее следует блок посвященный самолётам, за ними ракеты и авиационные бомбы, заканчивается фильм показом двух вертолётов Ми-24В и Ми-8Т.
Рисунок 5. Кадр смонтированного фильма
Заключение
Созданный мультимедийный ресурс направлен на популяризацию музея Дальней авиации массовой аудитории. Также он будет использоваться сотрудникам музея для проведения гражданско-патриотических встреч со школьника, учащимися колледжей, студентов ВУЗов.
В дальнейшем планируется размещение ресурса в сети Интернет, а также добавлением других малоизвестных музеев России, например нижегородский музей паровозов «Паровозы России».
В ходе работы полученные алгоритмы построения 3D-моделей авиабомб и самолетов можно применять в учебном процессе для обучения студентов трехмерному моделированию в различных 3D редакторах.
Список литературы:
- 22-я Гвардейская Донбасская Краснознамённая ТБАД. Авиабаза Энгельс [Электронный ресурс] // Сайт общественной организации «Союз ветеранов дальней авиации»: [сайт]. URL: (дата обращения 27.05.2015).
- Якубович Н. Музей Дальней авиации (Энгельс) [Электронный ресурс] // Российский музей истории авиации: [сайт]. URL: https://airmuseum.ru/aviamuzei-mira/rossiya/muzej-dalnej-aviatsii-engels/ (дата обращения 27.05.2015).
- Blender [Электронный ресурс]: [сайт]. URL: https://www.blender.org/about/ (дата обращения 28.05.2015).[schema type=»book» name=»РАЗРАБОТКА МУЛЬТИМЕДИЙНОГО ДЕМОСТРАЦИОННОГО КОМЛЕКСА МУЗЕЯ ДАЛЬНЕЙ АВИАЦИИ ГОРОДА ЭНГЕЛЬСА» description=»Статья посвящена созданию мультимедийного демонстрационно-иллюстрационного комплекса Музея Дальней авиации города Энгельса. По материалам, предоставленным сотрудниками музея были разработаны 3D-модели экспонатов самолетов, крылатых ракет, авиабомб и вертолетов в трехмерном графическом редакторе Blender. Приводятся разработанные в ходе работы алгоритмы построению 3D-моделей авиационной технике, которые возможно использовать для обучения студентов трехмерному моделирования.» author=»Тимофеева Надежда Евгеньевна, Варыгина Анастасия Руслановна, Скрынников Андрей Андреевич, Смотрова Дарья Михаловна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-21″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)» ebook=»yes» ]