Компьютерное моделирование имеет три значения. Оно может относиться к компьютерной программе, которая имитирует абстрактную модель, чтобы ее можно было изучать и анализировать. И может относиться к модели 3D-компьютерной графики, созданной для представления трех-мерного объекта с использованием специализированного ПО. Наконец, компьютерное моделирование может относиться к практике, называемой эмуляцией, в которой функции конкретной системы воспроизводятся во второй системе.
Компьютерная модель, также известная как вычислительная модель, представляет собой компьютерное моделирование, широко используемое в науках и социальных науках, как расширение математического моделирования. Компьютерное моделирование этого типа создает выборку репрезентативных результатов или последовательностей событий в ситуациях, когда воспроизведение всех возможных последствий модели является запретительным, и модели могут быть более или менее абстрактными.
Компьютерные модели используются в различных областях промышленности, в биологии, химии и физике, а также в экономике и психологии.
Классификация моделей
Типология компьютерных моделей классифицирует их на основе набора из четырех переменных.
Являются ли они случайными или детерминированными? стационарный или динамический? непрерывный или дискретный? локальный или распределенный?
Компьютерные симуляции в виде 3D-моделей используются в здравоохранении, науках, архитектуре и, самое главное, в кино, компьютерных играх и видеоиграх.
Большинство 3D-моделей используют один из двух подходов:
- С одной стороны, они могут показывать объект как твердое тело, определяя его по объему.
- Альтернативой является отображение границы или оболочки объекта. Это преобладающая модель для игр и фильмов.
3D-модели могут быть сформированы по-разному. Они могут основываться исключительно на очень простых геометрических фигурах. В то время как чертежные книги используют круги, квадраты, треугольники и другие 2D-модели, компьютерное моделирование будет использовать, например, шары, кубы и пирамиды. Этот стиль моделирования называется примитивами, потому что он ограничен использованием примитивных или фундаментальных форм.
Существует еще три типа формирования модели.
Один из них — NURBS (неравномерный рациональный B-сплайн), который был создан двумя инженерами, которые работали для французских автопроизводителей Пьера Безье и Поля де Кастеляу. Выбор Безье для публикации его работы привел к тому, что его имя было тесно связано с кривыми. NURBS используются в программах автоматизированного проектирования, а также в программах для производства, проектирования и анимации. Моделирование сплайнов и патчей аналогично NURBS, причем поверхность определяется кривыми линиями.
Полигональное моделирование формирует многоугольную сетку, используя сегменты линии для соединения вершин. Они используются во многих 3D-моделях, но могут только приближать изогнутые поверхности, потому что каждый многоугольник плоский.
Тип компьютерного моделирования, известный как эмуляция, может позволить одному устройству подражать другому. Это полезно, например, в случае, когда конкретная компьютерная периферийная марка имеет доминирование на рынке, а периферийные устройства других брендов могут эмулировать доминирующее устройство для удобства использования.
Программные эмуляторы для запуска программного обеспечения Apple на других платформах и программного обеспечения Windows на компьютерах Apple Macintosh — еще одно применение для такого типа моделирования.
