Моделирование космических объектов и явлений с помощью вокселей
Что такое моделирование?
— исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователей.
Как используется компьютерное моделирование?
Компьютерное моделирование используется в исследовании космоса для создания моделей космических объектов, таких как планеты, звезды и галактики, а также для изучения космических явлений, таких как черные дыры, гравитационные волны и космические лучи.Одним из наиболее известных примеров компьютерного моделирования в исследовании космоса является моделирование движения планет вокруг Солнца. С помощью компьютерных моделей ученые могут предсказывать, как планеты будут двигаться в будущем, а также объяснять, почему они движутся так, как движутся. Компьютерное моделирование также используется для изучения черных дыр и гравитационных волн. Ученые создают модели, имитирующие движение черных дыр и других космических тел, чтобы понять, как они взаимодействуют друг с другом и как это влияет на пространство вокруг них. Компьютерные модели также используются для изучения гравитационных волн, возникающих при слиянии черных дыр и других космических тел. Одним из возможных способов моделирования космических явлений или объектов может быть моделирование с помощью воксела.
Вокселы и их применение
Воксел (от англ. volumetric pixel или voxel – объемный пиксель) — элемент объёмного изображения, содержащий значение элемента растра в трёхмерном пространстве. Воксельные модели часто используются для визуализации и анализа медицинской и научной информации. Если в современной 3D-графике объект можно представить как полигоны или пиксели, «натянутые» на виртуальный каркас (или, иначе говоря, пустое 3D-пространство), то в воксельных моделях каждый воксел представляет собой полноценный 3D-кирпич, несущий в себе информацию о том, чем он в этой модели является (элемент организма, часть конструкции и т.д.). Воксельные модели можно использовать и изучении космоса – к примеру, при моделировании поведения космических объектов в различных условиях (падение метеоритов, столкновения астероидов). Однако этому препятствуют несколько факторов: - воксельная модель даже небольшого космического объекта требует использования огромного количества трехмерных «кирпичей», в каждый из которых нужно закладывать определенную информацию, т.е. объект не полый, в отличие от полигональных моделей; - так как каждый воксел в модели является взаимосвязанным (с другими вокселами), но самостоятельным объектом, то и физическое поведение, и отрисовку необходимо прорабатывать для каждого воксела отдельно, что требует огромных вычислительных и графических мощностей.
Источники
Воксельная графика-https://cgitems.ru/articles/voxel-vokselnaya-grafika/?ysclid=livq2xh8pq316612893
Область применения воксильной графики-https://mmcs-magnus.blogspot.com/2022/05/blog-post_90.html
