|
Принятые статьи
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ БЫЛЫХ ОБРАЗОВ РАЗРУШЕННЫХ ПРАВОСЛАВНЫХ ХРАМОВ НА ФОНЕ СОВРЕМЕННОЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ
В.А. Немтинов, В.Ф. Лисюнин, А.Б. Борисенко, В.В. Морозов, Ю.В. Протасова, К.В. Немтинов
Принято: 2025-01-24
Аннотация
В настоящее время виртуальная и дополненная реальности являются одними из перспективных технологий, внедряемых во многие сферы жизнедеятельности человека. Технология дополненной реальности позволяет встраивать в настоящий, физический мир виртуальные объекты. При этом использует три принципа построения дополненной реальности на основе: отслеживания маркеров (Marker Tracking); отслеживания координат местоположения (Location Based); распознавания изображений (Image Tracking). В последние годы технология дополненной реальности широко используется для сохранения и реконструкции объектов культурного наследия. В статье кратко рассмотрены истории строительства, функционирования и разрушения трех из семнадцати существовавших на начало XX-го века храмов г. Тамбова: Храма в честь Покрова Пресвятой Богородицы, церкви во имя первомученика архидиакона Стефана (Уткинской церкви) и церкви во имя великомученицы Варвары (Варваринской церкви). На основе доступных исторических материалов авторами была установлена связь известных людей России, которые жили и работали в Тамбовском крае в конце XIX – начале XX века и часто навещали эти храмы, которые были украшением города. Реконструкция разрушенных православных храмов города Тамбова осуществлялась в программе для визуализации архитектурных проектов Twinmotion. Созданные для этого трёхмерные модели затем были использованы при визуализации былых образов разрушенных православных храмов на фоне действительности XXI века с использованием технологии дополненной реальности, обеспечивающей встраивание в настоящий, физический мир виртуальных объектов. Применение современных информационных технологий способствует не только восстановлению и сохранению исторической памяти о православных храмах, но и развитию и популяризации краеведческой и музейной деятельности, в том числе среди подрастающего поколения.
3D-cloning of core plugs structures: insights and challenges into FDM and DLP printing based on microtomography data
R. I. Kadyrov, T. H. Nguyen, E. O. Statsenko, N.V. Kharin
Принято: 2025-01-05
Аннотация
This study explores the use of FDM (Fused Deposition Modeling) and DLP (Digital Light Processing) 3D printing techniques to create accurate replicas of core plugs from reservoir rock structures based on µCT (micro-computed tomography) scans. Due to the challenges in obtaining core plug samples for reservoir characterization, this research aims to develop a cost-effective and reusable alternative by replicating the pore structure of natural rocks for use in experimental studies. A carbonate core plug was µCT-scanned to obtain a high-resolution 3D digital model of its pore structure, which was then digitally processed to simplify its complex pore geometry for 3D printing. The model was printed using FDM with 0.2 mm and 0.4 mm nozzles, as well as DLP techniques. Both methods were evaluated by re-scanning the printed samples with µCT and analyzing their structural, porosity, and permeability characteristics. FDM printing demonstrated the ability to replicate larger pore structures, but the presence of interlayer gaps resulted in inflated porosity and permeability values compared to the original core plug, and fine pore features were inconsistently replicated across multiple prints. DLP printing, while more accurate in capturing morphology and finer details, also exhibited variability in the reproduction of small pore elements. Furthermore, cracks were observed in DLP samples due to stresses during resin curing, and the retention of residual resin in pores affected permeability and reduced effective porosity. The study highlights the limitations of both FDM and DLP methods in fully reproducing the complexity of pore networks, particularly at fine scales. The results point to the need for technological improvements in both methods to enhance the accuracy and reproducibility of 3D-printed core replicas.
Visualization of Results of Bibliometric Analysis of Scilit Platform Data on AI & Machine Learning for 2021-2023
B.N. Chigarev
Принято: 2024-12-16
Аннотация
The aim of this study was to demonstrate the ability to visualize the results of the Scilit platform's bibliometric data analysis on the topic "AI & Machine Learning" to identify publications reflecting specific issues of the topic. Data source. Bibliometric records exported from the Scilit platform on the topic "AI & Machine Learning" for the years 2021–2023 were used. For each year, 6,000 records were downloaded in CSV and RIS format. Programs and utilities used. VOSviewer, Scimago Graphica, Inkscape, FP-growth utility, GSDMM algorithm. Used services: Elicit, QuillBot, Litmaps. Results. It has been shown that bibliometric data from the open access abstract database Scilit can serve as a quality alternative to subscription-only databases. Data exported from the Scilit platform require preprocessing to make them available in a format that can be processed by programs such as VOSviewer and Scimago Graphica. The use of GSDMM and FP-growth algorithms is effective for structuring bibliometric data for further visualization. The Scimago Graphica software provides wide possibilities for building compound diagrams, in particular, for representing the network of keywords in such important coordinates for bibliometric analysis as average year of publication and average normalized citation, as well as for building an alluvial diagram of co-occurrence of more than two keywords. The possibility of using such services as elicit.com, quillbot.com and app.litmaps.com to accelerate the selection of publications on the topic under study is shown.
Двухканальная система визуализации высокотемпературного горения на основе скоростных камер EVERCAM F 1000-16-C
Ф.А. Губарев, Л.Ю. Давыдова, М.С. Цирон
Принято: 2024-11-24
Аннотация
В работе представлены результаты применения скоростных камер Evercam F 1000-16-C для скоростной визуализации лазерного инициирования и высокотемпературного горения термитной смеси Al-CuO. Показана возможность определения параметров процессов по результатам скоростной съемки. Рассмотрены два режима визуализации: синхронная работа двух камер для получения изображений с двух ракурсов и синхронная работа двух камер в составе лазерного монитора с усилителем яркости на парах бромида меди. В случае прямой видеорегистрации одна из камер выполняет роль ведущей, и частота съемки задается программным путем. Двухракурсный режим видеорегистрации предлагается использовать для исследования распространения пламени в объеме. Впервые камеры Evercam F 1000-16-C использованы в составе лазерного монитора с усилителем яркости на парах бромида меди. Лазерный мониторинг, совмещенный с прямой видеорегистрацией, дает возможность исследования поверхности образца в области лазерного воздействия и распространения пламени в одной из плоскостей. Особенностью работы камер Evercam в составе лазерного монитора необходимость формирования цугов синхроимпульсов, синхронизованных с импульсами излучения усилителя яркости и импульсом излучения инициирующего лазера. При этом обе камеры работают как ведомые. Блок синхронизации реализован с применением платы микроконтроллера STM32F103C8T6 и имеет гальванически развязанные входные и выходные сигналы.
Разработка программируемой 16-ти кадровой электронно-оптической камеры НАНОГЕЙТ-22/16 и её применение для измерения пространственно-временных характеристик быстропротекающих процессов в баллистике и физике взрывов
С.И. Герасимов, М.И. Крутик, В.С. Роженцов, Д.Ю. Смирнов
Принято: 2024-11-24
Аннотация
В работе представлены основные технические характеристики и результаты применения программируемой электронно-оптической камеры НАНОГЕЙТ-22/16, разработанной в ООО «НПП НАНОСКАН», г. Москва. Представлены кадры характерных экспериментов из области физики взрыва.
Электронно-оптическая камера представляет собой 8-ми канальную систему, состоящую из одного входного объектива, зеркально-линзового блока разделения изображения на восемь каналов (дополнительный объектив, зеркальная восьмигранная призма, восемь зеркал) и сами электронно-оптические каналы (К-1 , К-8). Данные, полученные в результате регистрации изображений быстропротекающего процесса, через восемь волоконно-оптических линий связи передаются на трансивер, преобразующий сигналы на восьми оптических входах в сигнал на единственном выходе USB-3, который соединен с соответствующим входом компьютера. На мониторе компьютера происходит визуализация всех 16-ти зарегистрированных изображений. Пыле- влагозащищенный корпус электронно-оптической камеры обеспечивает возможность ее применения в условиях полигона.
Свойство изотропии в локальной компьютерной геометрии
А.В. Толок, Н.Б. Толок
Принято: 2024-11-18
Аннотация
В статье рассматривается свойство изотропии в локальной компьютерной геометрии. Демонстрируются основные принципы применения такого свойства в представлении компьютерных данных об области функции на примере функции двух аргументов. Рассматривается область применения свойства изотропии в таких областях как алгебраические преобразования, упаковка и кодировка данных. Приведен пример применения изотропии в алгебраических преобразованиях на примере произведения двух функций. Даётся пример формообразования области локальных функций поверхности параболоида для описания окружности на основе области локальных функций описания поверхности для квадрата. Разбирается возможность компьютерного представления области локальных функций единственным графическим М-образом.
Применение инструментов компьютерного зрения PyTorch3D и NERF для построения облака точек трехмерной модели и определения положения камеры фотоснимков в пространстве
В.В. Коньков, А.Б. Замчалов
Принято: 2024-10-03
Аннотация
В последнее время компьютерная графика играет ключевую роль в решении задач компьютерного зрения. Проблема преобразования 2D изображений в 3D модели продолжает оставаться актуальной, так как требует точного определения положения камеры и построения точных трёхмерных моделей объектов. Традиционные методы зачастую ограничены в применении и не предлагают комплексного решения. В данном исследовании рассматривается использование библиотек PyTorch3D и NERF для определения положения камеры в 3D пространстве и создания трёхмерной модели объекта по одному 2D изображению. В качестве метода подготовки данных был использован аппаратно-программный комплекс, включающий устройство для управления шаговым двигателем, обеспечивающее ручное и последовательное позиционирование камеры и её возврат в исходное положение, систему управления съёмкой для формирования комплексного набора фотоснимков на каждой позиции камеры, и механизм отправки данных на удалённый компьютер для дальнейшей обработки. В ходе исследования была выбрана библиотека PyTorch3D для изучения возможностей преобразования 2D изображений в 3D модели или определения положения объекта на фотоснимках. Процесс обработки включал в себя несколько шагов: построение облака точек для генерации объёмной 3D модели объекта, определение положения камеры в 3D пространстве по одному 2D изображению с использованием алгоритмов обратной задачи, а также построение 3D объекта с помощью дифференцируемой отрисовки, создание 3D вокселей и 3D мешей. Результаты исследования показали успешное определение положения камеры в 3D пространстве и построение трёхмерной модели объекта по одному 2D изображению, что демонстрирует преимущества использования библиотеки PyTorch3D по сравнению с другими существующими моделями. Эти данные могут быть применены в разработке программных и аппаратных систем для создания трёхмерных изображений на основе 2D фотографий. Исследование подтвердило актуальность и эффективность применения библиотеки PyTorch3D для решения задач преобразования 2D изображений в 3D модели. В дальнейшем работа будет направлена на расширение функциональных возможностей системы и её использование в различных областях компьютерного зрения.
Визуализация методов машинного обучения. Графическое программирование
Н.О. Шестерин
Принято: 2024-09-24
Аннотация
Технологии искусственного интеллекта и машинного обучения совершили фундаментальный скачок в своих возможностях за последний десять лет. Рост вычислительных мощностей и появление новых всё более эффективных методов машинного обучения позволяет ИИ не только выполнять типичные для них задачи в областях статистического анализа и оптимизации математических процессов, но и находить новые применения в смежных направлениях исследования, а также применяться в принципиально новых областях – как научного поиска, так и практических применений, в том числе на рынке, доступном массовому покупателю. Генерация изображений, аудио, анимаций, самообучение моделей управления роботизированных платформ и виртуальных механических моделей – эти и многие другие новые применения последних лет привели к медиа-буму вокруг ИИ и развитию интереса разработчиков и авторов самых разных областей и направлений.
При этом, методы разработки, исследования, тестирования и внедрения ИИ остались практически неизменными и до сих пор требуют знания языков программирования, библиотек машинного обучения, как и глубоких познаний и опыта непосредственно в области ИИ. Этот барьер специализации не только требует включения специалистов по машинному обучению в процесс разработки типичных для современных ИИ тривиальных программных приложений, но и лишает небольшие команды разработчиков и независимых авторов возможности использовать последние достижения этих технологий без существенных временных или даже денежных инвестиций в обучение.
Нами разработан прототип графического интерфейса, позволяющего пользователю без специального образования и без знания языков программирования разрабатывать и настраивать различные архитектуры методов машинного обучения, самообучения, а также тестировать эти методы как на широком спектре математических задач, так и в симуляциях физической среды. В этой статье, мы даём краткое описание структуры, организации, принципа действия и возможностей этого интерфейса.
Применение матриц Адамара в однопиксельной визуализации
Д.В. Сыч
Принято: 2024-08-13
Аннотация
Однопиксельная визуализация — новый метод вычислительной визуализации, позволяющий получать изображения объектов с использованием фотодетектора, не имеющего пространственного разрешения. Объект в таком методе освещается светом, имеющим специальную пространственно-временную структуру, — световыми паттернами, а однопиксельный фотодетектор измеряет общее количество отраженного от объекта света. Возможность получения изображения и его качество тесно связаны со свойствами применяемых паттернов и вычислительными алгоритмами. В данной работе мы рассматриваем паттерны, полученные из модифицированных матриц Адамара, и изучаем особенности вычисления изображений методом однопиксельной визуализации с их использованием. Мы показываем возможность уменьшения как времени сэмплирования, так и вычислительных ресурсов, требуемых для получения изображений, за счет модификаций системы паттернов. Предложенный теоретический метод может быть использован при практической реализации метода однопиксельной визуализации в эксперименте.
Визуализация вихревых следов за крупными частицами методом TWC(Q)
А.А. Мочалов, А.Ю. Вараксин
Принято: 2024-08-11
Аннотация
Предпринята попытка визуализации течения, формирующегося в следах за крупными частицами, движущимися в восходящем турбулентном потоке воздуха в канале. Численное моделирование выполнено с использованием упрощенного варианта подхода, называемого в англоязычной литературе «two – way coupling» (TWC) и учитывающего обратное влияние частиц на характеристики газа. Расчет движения частиц производился приближенным образом, поэтому используемый метод назван «quasi – two – way coupling», TWC(Q). Приведены результаты численного моделирования характеристик турбулентных следов за крупными движущимися частицами на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса (RANS).
Mapping the Knowledge Base on Visual Reality Technology and the Manufacturing Industry
Geofrey Rwezimula, Zhang Guoxing, Wakara Ibrahimu Nyabakora
Принято: 2024-08-01
Аннотация
Virtual reality applications provide users with more than just realistic sight; they may also sense touch, hear, and even interact with virtual objects. With these significant advancements, virtual reality has seen recent growth surges in a number of sectors, including the manufacturing industry. It has to be successful in drawing attention from both academics and industry. It needs to be known how researchers are interested in the technology application. Therefore, examining the body of research on the connection between visual reality and the manufacturing industry is the goal of this research. The bibliometric study was carried out using the Scopus database. Using PRISMA, the sample procedure was finished. VOSviewer was utilized to search through 2,037 publications. This disclosed the expansion of the network, the most active contributing stakeholders, the backdrop of the intellectual framework, the research gap, and the greatest popular topic that needed to be filled. We observed that starting in 1992, papers pertaining to the influence of virtual reality on the manufacturing industry collected from the Scopus database were included. The words “augmented reality,” “virtual reality,” “process simulation,” “industrial internet of things,” “industry 4.0 technologies,” and “3D technologies" have been widely used since 1992. The density map's representation of contemporary themes includes “artificial intelligence” and “human-robot interaction.” The significance of the findings for researchers lies in their relevance to the past, present, and future, along with the identification of knowledge gaps.
Спектральная оценка жизненного состояния Quercus robur L. в моделируемых условиях засухи
П.А. Зыбинская, А.В. Третьякова, П.А. Крылов
Принято: 2024-07-24
Аннотация
Неинвазивные спектральные методы анализа все чаще используются для изучения содержания метаболитов растений, оценки морфофизиологических и биохимических показателей, а также жизненного состояния. Визуализация жизненного состояния через спектральные профили может дать более детальную картину адаптации растений к стрессу. Для моделирования экспериментальной засухи были взяты 5-6 месячные саженцы Quercus robur L., которые были поделены на три группы: контрольная и экспериментальные группы с и без полива (засуха), по 15 саженцев в каждой. Спектральная оценка листовых пластинок проводилась с помощью портативного спектрорадиометра SpectraPen SP110 Uvis и анализатора растений Dualex Scientific+ через 0 (контроль), 168 (одна неделя) и 336 (две недели) часов. В результате спектрального анализа были получены спектрограммы поглощения излучения листовых пластинок Q. robur, а также содержание суммы хлорофиллов, флавонолов и антоцианов в условиях полива и засухи. В ходе исследования обнаружены изменения в спектрограммах поглощения у листьев Q. robur, связанные с содержанием метаболитов. Разница в пиках поглощения между группами становилась более выраженной с течением времени под влиянием засухи. Содержание пигментов в листовых пластинках менялось в течение эксперимента, что свидетельствует об адаптации растения к стрессу. Полученные предварительные результаты могут быть использованы для расширения знаний о способах оценки жизненного состояния древесных растений в полевых условиях.
On the visualization of subattractor under mixed tidal forcing
Stepan Elistratov, Ivan But
Принято: 2024-05-18
Аннотация
One of the principle conditions of a wave attractor appearance is a periodic external forcing. Real forcing in natural basins caused by tidal interaction is more complex than a monochromatic which is usually used in internal wave attractors investigations. Multi-frequency forcing may lead to the multiple wave attractor formation, some of them may be of low energy, which affects their detection. In the article we simulate a mixed forcing for an internal wave attractor flow and visualize subattractor formed due to this forcing type using several methods, including Proper Orthogonal Decomposition. It is shown that the latter method reveals sub-attractor even in case of highly turbulent flow.
Визуализация турбулентных следов за крупными частицами
А.А. Мочалов, А.Ю. Вараксин
Принято: 2024-05-17
Аннотация
Предпринята попытка визуализации течения, формирующегося в следах за крупными частицами, движущимися в нисходящем турбулентном потоке воздуха в канале. Также в работе рассмотрены возможности по восстановлению полей скорости за крупной частицей по визуальным данным. Приведена схема экспериментальной установки (геометрия рабочего участка, вспомогательное и основное оборудование). Кратко описана система диагностики полей скорости PIV (Particle Image Velocimetry). Предложена методика визуализации многофазного потока «газ – твердые частицы». Приведены исходные изображения крупных частиц (сфер). Приведены результаты экспериментального определения характеристик вихревого следа за задней критической точкой крупной частицы.
|
|
|
