цьому об'єкт-заступник і експериментальна установка об'єднуються, зливаються в діючій моделі в одне ціле. Таким чином, виявляється двояка роль, яку модель виконує в експерименті: вона одночасно є і об'єктом вивчення і експериментальним засобом.
Для модельного експерименту, на думку ряду авторів, характерні наступні основні операції:
перехід від натурального об'єкта до моделі - побудова моделі (моделювання у власному розумінні слова).
експериментальне дослідження моделі.
перехід від моделі до натурального об'єкту, складається в перенесенні результатів, отриманих про дослідженні, на цей об'єкт.
Модель входить в експеримент, не тільки заміщаючи об'єкт дослідження, вона може заміщати і умови, в яких вивчається деякий об'єкт звичайного експерименту. Звичайний експеримент припускає наявність теоретичного моменту лише в початковий момент дослідження - висунення гіпотези, її оцінку тощо, теоретичні міркування, пов'язані з конструюванням установки, а також на завершальній стадії - обговорення та інтерпретація отриманих даних, їх узагальнення; в модельному експерименті необхідно також обгрунтувати ставлення подібності між моделлю і натуральним об'єктом і можливість екстраполювати на цей об'єкт отримані дані.
В.А. Штофф у своїй книзі «Моделювання і філософія» говорить про те, що теоретичною основою модельного експерименту, головним чином в області фізичного моделювання, є теорія подібності. Вона обмежується встановленням відповідностей між якісно однорідними явищами, між системами, що відносяться до однієї і тієї ж формі руху матерії. Вона дає правила моделювання для випадків, коли модель і натура володіють однаковою (або майже однаковою) фізичною природою.
Але в даний час практика моделювання вийшла за межі порівняно обмеженого кола механічних явищ і взагалі, відносини системи в межах однієї форми руху матерії. Виникаючі математичні моделі, які відрізняються по своїй фізичній природі від модельованого об'єкта, дозволили подолати обмежені можливості фізичного моделювання. Про математичному моделюванні основою співвідношення модель - натура є таке узагальнення теорії подібності, яке враховує якісну різнорідність моделі і об'єкта, приналежність їх різним формам руху матерії. Таке узагальнення приймає форму більш абстрактної теорії - ізоморфізму систем.
Модельний експеримент дозволяє вивчати такі об'єкти, прямий експеримент над якими утруднений, економічно невигідний, або взагалі неможливий в силу тих чи інших причин (моделювання унікальних (наприклад, гідротехнічних) споруд, складних промислових комплексів, економічних систем, соціальних явищ, процесів, що відбуваються в космосі, конфліктів та бойових дій і т.д.).
Дослідження знакових (зокрема, математичних) моделей також можна розглядати як деякі експерименти («експерименти на папері», розумові експерименти). Це стає особливо очевидним у світлі можливості їх реалізації засобами електронної обчислювальної техніки. Один з видів модельного експерименту - модельно-кібернетичний експеримент, в ході якого замість «реального» експериментального оперування з досліджуваним об'єктом знаходять програму його функціонування, яка і виявляється своєрідною моделлю поведінки об'єкта. Запроваджуючи цей алгоритм в ЕОМ, отримують інформацію про поведінку оригіналу в певному середовищі, про його функціональних зв'язках з мінливою «середовищем проживання».
II. Практична частина
1. Тривимірна графіка
Тепер моє завдання продемонструвати процес моделювання на конкретному прикладі. За основу візьмемо програму для 3D-графіки та анімації, що використовується в навчальному процесі середньої школи: Gmax.
Дуже багато ефекти в сучасних кліпах і фільмах створюються за допомогою комп'ютера. При цьому широко використовується тривимірна графіка (3D, third dimension - третій вимір). З її допомогою на плоскому екрані імітується рух об'ємних об'єктів в тривимірному світі.
Вперше комп'ютерні ефекти були широко використані у фільмі «Зоряні війни» (режисер Джордж Лукас, 1977 рік). У сучасних фільмах нерідко деякі персонажі моделюються на комп'ютері, існує безліч повнометражних фільмів, які повністю створені за допомогою тривимірної графіки та анімації, наприклад, відома серія про Шрека.
Створення 3D-фільму включає декілька етапів, які нагадують зйомку звичайного фільму:
) Моделювання - створення тривимірних об'єктів, персонажів;
) Текстурування (розфарбовування) - накладення на моделі малюнків (текстур), які імітують реальний матеріал (дерево, мармур, метал);
) Освітлення - встановлення та налаштування джер...
