Кафедра "Геометричне моделювання та комп'ютерна графіка"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/3172

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/gmkg

Дисципліни графічної підготовки "Нарисна геометрія", "Машинобудівне креслення" і "Малювання" викладались з моменту заснування НТУ “ХПІ” – з 1885 року. Першим лектором курсу "Нарисна геометрія" був професор Костянтин Олексійович Андрєєв. Кафедра "Геометричне моделювання та комп'ютерна графіка" заснована у 1930 році (первісна назва – кафедра "Нарисна геометрія і машинобудівне креслення", першим завідувачем якої став Андрєєв Віктор Лаврентієвіч). У подальшому змінювала назви на "Нарисна геометрія та графіка", "Нарисна геометрія та інженерна графіка").

Кафедра "Геометричне моделювання та комп’ютерна графіка" здійснює загальну інженерну графічну підготовку студентів з 1 по 5 курс. Підготовка фахівців орієнтована на підприємства, які створюють, обслуговують, використовують системи комп’ютерної графіки; підприємства медіа-спрямованості та інтернет-спрямованості.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп'ютерного моделювання, прикладної фізики та математики Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

p align="justify">У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 10 кандидатів технічних наук; 2 співробітника мають звання професора, 9 – доцента.

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 311

3D objects creation approaches
(Khmelnytskyi national university, 2021) Vorontsova, Darya; Dashkevych, Andrii; Fedchenko, Hanna; Tiahlo, Vladislav
In this paper are discussed the application of 3D technologies, which are reflected in various areas of life, such as education, science, engineering and entertainment industry. The use of 3D technology in the educational process can significantly increase its efficiency by bringing the virtual computer environment closer to the real three-dimensional world. But for now the use of augmented reality in teaching is only gaining momentum. Many applications are still quite primitive, but developers are actively working on their refinement, increasing the amount of educational content, improving quality. It is not entirely clear what the basic steps of 3D modeling are for importing a model into augmented reality. Today there are a large number of areas of application of 3D models. The question is whether it is possible to use a single algorithm for all models and which. The aim of this work is to increase the level of use of 3D technologies in the educational process for an effective and external interactive way of providing information. In the course of the work the methods of creating 3D content for different areas of application such as game industry, 3D visualization, 3D printing, AR projects, holographic fans, preliminary assessment of technical properties of the product and etc were considered. Data analysis has been shown that for each area of application 3d contenthas its own requirements and features. This information was identified and presented in the form of a comparative table. Based on the analysis of modern methods of developing 3D content for different applications, it was proposed to combine the requirements for creating 3D models of individual areas. Based on the proposed combination, a small experiment was performed. 3D model of the character for the children audio-encyclopedic stories educational application was designed. The obtained models were also integrated in the augmented reality environment. After analyzing the relevant indicators, we concluded that the requirements for 3D content in these areas are the same. The paper also structured the main stages for creating 3D models of different applications, which in turn brings clarity and clarity to the process of developing 3D content for further import into AR training projects.
3D-моделювання персонажа комп'ютерної гри за розробленим концепт-артом
("ОЛДІ-ПЛЮС", 2018) Богацька, А. С.; Савченко, Лідія Митрофанівна; Воронцова, Дар'я Володимирівна
Створена геометрична 3D-модель персонажа комп’ютерної гри "Mobile Legends: Bang Bang" мишеня-воїн засобами таких програмних пакетів, як Autodesk Maya, ZBrush та Marmoset. Моделювання персонажа виконувалось за концепцією, створення якої складалось з наступних етапів: історія та характер персонажа, силует та видимість усіх елементів персонажа, тоновий поділ та підбір кольорової палітри. Розробка даної концепції проводилась на основі аналізу сучасних методів та підходів художників-концепторів цифрової індустрії. Отримана модель представлена в меню комп’ютерної гри серед інших персонажів.
3D-моделювання історичної споруди засобами фотограмметрії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Грищенко, Т. В.; Власенко, Володимир Олександрович; Воронцова, Дар'я Володимирівна
Development of projection technique for determining the non-chaotic oscillation trajectories in the conservative pendulum systems
(Технологічний центр, 2017) Semkiv, O.; Shoman, O.; Sukharkova, E.; Zhurilo, A.; Fedchenko, H.
We developed a technique to determine the non-chaotic oscillations of loads in the conservative pendulum systems by using the graphic technology of projection focusing. In this case, phase trajectories of the differential equations of oscillation are considered as projections of integral curves from the phase space onto the phase plane. The effect exerted by the value of one of the system's parameters on the image of phase trajectories was examined (at stable values of other parameters). By using projection focusing, the element that defines the critical value of variable parameter is selected among a family of phase trajectories, which, in a combination with other parameters, allows us to describe a non-chaotic trajectory in the load motion. The need for such studies is predetermined by the absence, in practice, of an engineering method for computing the non-chaotic trajectory of the load motion for a certain pendulum system. We proposed the notion of a focus-line of the parametric family of curves and the technique of projection focusing, which is based on it. We constructed integral curves in the phase space based on the numerical solution of second order Lagrange differential equations. A procedure is presented to determine the critical value of pendulum oscillation parameter by using the graphic notion of projection focusing of phase trajectories in the solutions of second order Lagrange differential equations. The examples are presented of determining the parameters of certain pendulums, which would provide for the non-chaotic trajectory of the load oscillations. The developed computerized projection technique for the simulation of oscillations in the pendulum mechanical systems makes it possible to choose the required values of parameters and initial conditions for initiating the oscillations, which provide for the non-chaotic technological character of oscillation trajectory of their elements, which is important for the practical implementation in the designs of pendulum systems.
Engineering graphics
(Видавничий центр НТУ "ХПІ", 2018) Шоман, Ольга Вікторівна; Савченко, Лідія Митрофанівна; Даниленко, Володимир Якович; Воронцова, Дар'я Володимирівна; Чернявський, Андрій Юрійович
Geometrical modeling of the inertial unfolding of a multi-link pendulum in weightlessness
(ПП "Технологічний Центр", 2017) Kutsenko, Leonid; Shoman, Olga; Semkiv, Oleg; Zapolsky, Leonid; Adashevska, Irina; Danylenko, Volodymyr; Semenova-Kulish, Victoria; Borodin, Dmitriy; Legeta, Jaroslav
We investigated a geometrical model of unfolding a rod frame of an orbital object as a process of oscillations of a multi-link pendulum under conditions of weightlessness and within an abstract plane. The initiation of oscillations is assumed to be driven by the pulse action on one of the nodal elements of the pendulum, implemented using a pulsed rocket engine. The transported (starting) position of a multilink pendulum shall be accepted in the “folded” form. A notation of the inertial frame unfolding is performed employing the Lagrange equation of the second kind, in which potential energy was not taken into consideration because of weightlessness. It was established in the course of research: – to unfold the structure, there is no need to synchronize the means of control over the magnitudes of angles in separate nodes; – transverse oscillations of nodes (tremor) before the moment of full unfolding of a multi-link pendulum can be used as signal for the actuation of locks in order to fix the position of its adjacent links; – based on a circuit for unfolding a single multi-link structure, it is possible to form multi-beam circuits with a shared non-movable attachment node (a triad as an example). Reliability of the obtained approximate solution was tested using the created animated film about the unfolding process of the structure. An example of a four-link pendulum was studied in detail. The results might prove useful when designing the unfolding of large-size structures under conditions of weightlessness, for example, frames for solar mirrors.
Geometrical modeling of the process of weaving a wire cloth in weightlessness using the inertial unfolding of a dual pendulum
(ПП "Технологічний Центр", 2018) Kutsenko, Leonid; Semkiv, Oleg; Zapolsky, Leonid; Shoman, Olga; Kalynovskyi, Andrii; Piksasov, Mykhailo; Adashevska, Irina; Shelihova, Inessa; Sydorenko, Olena
We investigated a geometrical model of unfolding a rod frame of an orbital object as a process of oscillations of a multi-link pendulum under conditions of weightlessness and within an abstract plane. The initiation of oscillations is assumed to be driven by the pulse action on one of the nodal elements of the pendulum, implemented using a pulsed rocket engine. The transported (starting) position of a multilink pendulum shall be accepted in the “folded” form. A notation of the inertial frame unfolding is performed employing the Lagrange equation of the second kind, in which potential energy was not taken into consideration because of weightlessness. It was established in the course of research: – to unfold the structure, there is no need to synchronize the means of control over the magnitudes of angles in separate nodes; – transverse oscillations of nodes (tremor) before the moment of full unfolding of a multi-link pendulum can be used as signal for the actuation of locks in order to fix the position of its adjacent links; – based on a circuit for unfolding a single multi-link structure, it is possible to form multi-beam circuits with a shared non-movable attachment node (a triad as an example). Reliability of the obtained approximate solution was tested using the created animated film about the unfolding process of the structure. An example of a four-link pendulum was studied in detail. The results might prove useful when designing the unfolding of large-size structures under conditions of weightlessness, for example, frames for solar mirrors
Geometrical modeling of the shape of a multilink rod structure in weightlessness under the influence of pulses on the end points of its links
(ПП "Технологічний Центр", 2018) Kutsenko, Leonid; Semkiv, Oleg; Zapolsky, Leonid; Shoman, Olga; Ismailova, Nelli; Vasyliev, Serhii; Adashevska, Irina; Danylenko, Volodymyr; Pobidash, Andrey
We have examined a geometrical model of the new technique for unfolding a multilink rod structure under conditions of weightlessness. Displacement of elements of the links occurs due to the action of pulses from pyrotechnic jet engines to the end points of links in a structure. A description of the dynamics of the obtained inertial unfolding of a rod structure is performed using the Lagrange equation of second kind, built using the kinetic energy of an oscillatory system only. The relevance of the chosen subject is indicated by the need to choose and explore a possible engine of the process of unfolding a rod structure of the pendulum type. It is proposed to use pulse pyrotechnic jet engines installed at the end points of links in a rod structure. They are lighter and cheaper as compared, for example, with electric motors or spring devices. This is economically feasible when the process of unfolding a structure in orbit is scheduled to run only once. We have analyzed manifestations of possible errors in the magnitudes of pulses on the geometrical shape of the arrangement of links in a rod structure, acquired as a result of its unfolding. It is shown at the graphical level that the error may vary within one percent of the estimated value of the magnitude of a pulse. To determine the moment of fixing the elements of a multilink structure in the preset unfolded state, it is proposed to use a «stop-code». It is a series of numbers, which, by using functions of the generalized coordinates of the Lagrange equation of second kind, define the current values of angles between the elements of a rod structure. Results are intended for geometrical modeling of the unfolding of large-size structures under conditions of weightlessness, for example, power frames for solar mirrors, or cosmic antennae, as well as other large-scale orbital facilities.
Improvement of the installation with an extended barrel of cranked type used for fire extinguishing by gel-forming compositions
(PC Technology Center, 2019) Ostapov, Kostiantyn; Kirichenko, I.; Senchykhin, Y.; Vorontsova, D.; Belikov, A.; Karasev, A.; Klymenko, H.; Rybalka, E.
Встановлено, що гасiння пожеж гелеутворюючими складами є перспективним напрямом пiдвищення ефективностi гасiння, особливо в багатоповерхових будiвлях i спорудах рiзного функцiонального призначення, оскiльки дозволяє запобiгти побiчним збиткам вiд заливання нижнiх поверхiв. Для оперативного гасiння пожеж в житлових i промислових спорудах запропоновано нова установка пожежогасiння гелеутворюючими складами. У нiй за рахунок використання колiнчастого подовженого ствола зi спецiальним змiшувачем та розпилювачем досягається рацiональне використання вогнегасної здатностi гелеутворюючих складiв. Ця нова установка дозволяє здiйснювати гасiння гелеутворюючими складами з вiдстанi 3–5 м до осередку пожежi, забезпечуючи безпеку пожежного-рятiвника. Сконструйовано, виготовлено i апробовано натурний зразок оригiнального двохколiнчасто го ствола-розпилювача ранцевої установки. При проведеннi експериментальних дослiджень доведено, що його використання завдяки компактностi в складеному станi i простотi розгортання в робоче положення, забезпечує зручнiсть транспортування i оперативнiсть задiяння в швидко змiнних умовах пожежi, особливо в будинках пiдвищеної поверховостi. З подаванням гелеутворюючих складiв у дрiб норозпиленому виглядi, досягається зниження їх витрати для гасiння вогнища, у порiвнянi з ранiше запропонованими технiчними рiшеннями, у 1,5 рази. Для визначення ефективного значення дисперсностi i iнтенсивностi розпилення гелеутворюючих складiв в математичних моделях витрати на гасiння модельного вогнища та часу його гасiння використанi полiноми другого ступеня. Невiдомi коефiцiєнти визначенi стандарт ним методом найменших квадратiв. В результатi були визначенi рацiональнi значення дiаметра крапель (1 мм) i iнтенсивностi подачi (0,6 л/с) гелеутворюючих складiв, що забезпечило технiч ний оптимум їх використання. Таким чином було встановлено, що параметри гасiння модельного вогнища 1А дрiбнорозпиленими гелеутворюючи ми складами вiдповiдають сумарному витратi в 2,5 кг, що в 3,5 рази менше в порiвняннi з водою.
Tasksand exercises on descriptive geometry
(Видавничий центр НТУ "ХПІ", 2018) Шоман, Ольга Вікторівна; Савченко, Лідія Митрофанівна; Даниленко, Володимир Якович; Воронцова, Дар'я Володимирівна
Visualizing of monument design illumination
(Вінницький національний технічний університет, 2018) Долуда, Т. В.; Манько, С. А.; Воронцова, Дар'я Володимирівна
А. Ф. Мевіус – перший професор металургії чавуну і сталі в Україні
(НТУ "ХПІ", 2008) Журило, Алла Григорівна
У статті наведено відомості про видатного вітчизняного металурга, першого професора металургії чавуну і сталі в Україні Аполлона Федоровича Мевіуса. Наводяться дані про його праці, що стали класикою металургійно-ливарної галузі, внесок у проектування і будівництво металургійних заводів на півдні України. Уточняються терміни створення кафедри металургії у Харківському технологічному інституті.
Автоматична побудова тривимірних моделей з використанням методу "структура-із-руху"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Прилуцька, Ю. Д.; Дашкевич, Андрій Олександрович
Актуальність впровадження змішаного навчання у ВНЗ
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Адашевська, Ірина Юріївна; Краєвська, Олена Олександрівна
У статті розглядаються актуальні питання впровадження змішаного навчання у вищих навчальних закладах. Розкрито сутність змішаного навчання, визначено його завдання й переваги в навчальному процесі ВНЗ.
Алгоритм вычисления элементов столбца свободных членов матрицы Ритца для определения НДС конических прямых зубьев
(НТУ "ХПИ", 2005) Кириченко, А. Ф.; Бесчеревных, П. С.
В запропонованій роботі будується алгоритм обчислення поверхневих інтегралів по плямі контакту.
Алгоритм поиска устойчивых соответствий пар ключевых точек на изображениях и картах глубины
(НТУ "ХПИ", 2019) Дашкевич, Андрей Александрович; Воронцова, Дарья Владимировна; Скоробогатько, Никита Валентинович
Развитие эффективных методов компьютерного зрения постоянно находится в центре исследований многих учёных, так как они дают возможность повысить скорость и эффективность решения задач в различных отраслях промышленности: картография, робототехника, системы виртуальной и дополненной реальности, системы автоматизированного проектирования. Значительную перспективу имеют современные исследования, методы и алгоритмы решения задач стереозрения, распознавания образов, в том числе те, которые работают в режиме реального времени. Одной из важных задач стереозрения является задача сопоставления карт глубины для получения трёхмерной модели сцены, но есть некоторые нерешенные вопросы процесса сопоставления карт глубин для крупномасштабных сцен окружающей среды, полученных беспилотными летательными аппаратами, а именно: низкое разрешение по глубине из-за большого расстоянию сцены от камеры, и проблема наличия шума вследствие дефектов камеры. Указанные проблемы затрудняют обнаружение ключевых точек на изображениях для их дальнейшего сопоставления. В представленной работе предлагается подход к определению ключевых точек на смежных картах глубин на основе поиска ключевых точек, находящихся в близких областях пространства параметров. Подход базируется на поиске множества ключевых точек в двух последовательных видеокадрах и нахождении среди них пар точек таких, что каждая точка пары соответствует одной и той же точке сцены на входном изображении. Соответствующие пары ключевых точек, которые локализованы детектором признаков, могут быть ложно-положительными. Предложенный алгоритм может устранить такие пары точек путём определения преобладающего направления движения ключевых точек в локальных участках изображения, а также алгоритм даёт возможность определения центра смещение точки обзора камеры, чем обеспечивает лучшую оценку положения съёмочного оборудования. Результаты работы реализованы в виде программного приложения и протестированы на видеоматериалах, полученных беспилотным летательным средством.
Алгоритм построения разделяющей поверхности двух точечных множеств методом разбиения пространства на регулярную сетку
(Таврійський державний агротехнологічний університет, 2018) Дашкевич, Андрей Александрович
В работе рассмотрен подход к решению задачи классификации данных двух точечных множеств на основе построения их разделяющей поверхности. Предлагается понятие гиперкуба, как расширение метода пространственного хеширования. Обобщенный подход к построению разделяющей поверхности двух точечных множеств заключается в разбиении пространства, занимаемого множествами на регулярную сетку с помощью метода пространственного хеширования, построения гиперкуба для полученной сетки и нахождения значений в ячейках гиперкуба методом проведения дискретизированных гиперпрямых для нахождения средней ячейки гиперкуба между двумя ячейками, принадлежащими разным классам. Наиболее вероятный класс для новых точек определяется знаком и модулем значения в той ячейке гиперкуба, в которой находится эта точка. Преимуществом предложенного подхода является простота вычислений и возможность расширения для данных произвольной размерности.
Анализ геометрических характеристик точечных множеств на основе алгоритма пространственного хеширования
(Мелітопольський державний педагогічний університет ім. Богдана Хмельницького, 2018) Дашкевич, Андрей Александрович; Шоман, Ольга Викторовна
В работе предложен подход к решению задач определения и анализа геометрических характеристик точечных множеств. Разработан алгоритм пространственного хеширования. Получена возможность анализировать геометрическую структуру множества на основе пространственных индексов ближайшего соседства на многомерных сетках. Результаты направлены на оптимизацию задачи компьютерного зрения по сегментации точечных множеств на отдельные элементы.
Анализ пространственного распределения точечных множеств на основе алгоритма пространственного хеширования
(НТУ "ХПИ", 2018) Дашкевич, Андрей Александрович; Шоман, Ольга Викторовна
В работе предложен алгоритм для определения меры пространственного распределения точечных множеств на основе алгоритма пространственного хеширования. В работе вводится расширение меры пространственной плотности точечного множества на трехмерное пространство. Разработанный подход позволяет выявлять корреляцию двух точечных множеств как скалярного произведения распределения плотностей индексов ближайшего соседства, что дает возможность решения задачи сегментации точечных множеств.
Анализ технологий моделирования компонентов компьютерной игры
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Петрова, Д. М.; Адашевская, Ирина Юрьевна