Kas yra kompiuterinis modeliavimas?

Kompiuterinis modeliavimas turi tris reikšmes. Kompiuterinis modeliavimas gali būti susijęs su kompiuterine programa, kuri imituoja abstraktų modelį, kad jį būtų galima ištirti ir analizuoti. Tai taip pat gali reikšti 3D kompiuterinės grafikos modelį, sukurtą vaizduoti trimatį objektą naudojant specializuotą programinę įrangą. Galiausiai, kompiuterinis modeliavimas gali reikšti praktiką, vadinamą emuliacija, kai konkrečios sistemos funkcijos atkuriamos antroje sistemoje.

Kompiuterinis modelis, dar žinomas kaip skaičiavimo modelis, yra kompiuterinis modeliavimas, plačiai naudojamas moksluose ir socialiniuose moksluose kaip matematinio modeliavimo tęsinys. Šio tipo kompiuterinis modeliavimas sukuria reprezentatyvių rezultatų arba įvykių sekų atranką situacijose, kuriose neįmanoma išnaudoti visų galimų modelio pasekmių, o modeliai gali būti daugiau ar mažiau abstraktūs. Kompiuteriniai modeliai naudojami biologijoje, chemijoje ir fizikoje, taip pat ekonomikoje ir psichologijoje. Kompiuterinių modelių tipologija juos suskirsto į kategorijas pagal keturių kintamųjų rinkinį. Ar jie stochastiniai ar deterministiniai? pastovi ar dinamiška? nuolatinis ar diskretiškas? vietinis ar platinamas?

Kompiuterinis modeliavimas 3D modelių pavidalu naudojamas sveikatos apsaugos, mokslo, architektūros srityse, o dažniausiai – kino filmuose, kompiuteriniuose žaidimuose ir vaizdo žaidimuose. Dauguma 3D modelių naudoja vieną iš dviejų būdų. Viena vertus, jie gali parodyti objektą kaip kietą, apibūdindami jį pagal jo tūrį. Alternatyva yra parodyti objekto ribą arba apvalkalą. Tai vyraujantis žaidimų ir filmų modelis.

3D modeliai gali būti formuojami įvairiais būdais. Kaip ir kai kurios mokymosi piešti knygos, jos gali būti visiškai pagrįstos labai paprastomis geometrinėmis formomis. Piešimo knygelėse naudojami apskritimai, kvadratai, trikampiai ir kiti 2D modeliai, o kompiuteriniam modeliavimui būtų naudojami, pavyzdžiui, rutuliai, kubeliai ir piramidės. Šis modeliavimo stilius vadinamas primityvu, nes jis apsiriboja primityvių arba pagrindinių formų naudojimu.

Yra dar trys modelio formavimo tipai. Vienas iš jų yra NURBS (nevienodas racionalus B-spline), kurį sukūrė du inžinieriai, dirbę Prancūzijos automobilių gamintojams, Pierre’as Bézier ir Paul de Casteljau. Bézier pasirinkimas publikuoti savo darbą lėmė, kad jo vardas buvo glaudžiai susijęs su kreivėmis. NURBS naudojami kompiuterinio projektavimo (CAD) programose, taip pat gamybos, inžinerijos ir animacijos programose.
Splainų ir pataisų modeliavimas panašus į NURBS, o paviršius apibrėžiamas lenktomis linijomis. Daugiakampis modeliavimas sudaro daugiakampį tinklelį, naudojant linijos segmentus viršūnėms sujungti. Jie naudojami daugelyje 3D modelių, tačiau gali tik apytiksliai įvertinti lenktus paviršius, nes kiekvienas daugiakampis yra plokštuminis.
Kompiuterinio modeliavimo tipas, žinomas kaip emuliacija, gali leisti vienam įrenginiui imituoti kitą. Tai naudinga, pavyzdžiui, tuo atveju, kai rinkoje dominuoja konkretus kompiuterių išorinių įrenginių prekės ženklas, o kitų prekių ženklų išoriniai įrenginiai gali imituoti dominuojantį įrenginį, kad būtų lengviau naudoti. Programinės įrangos emuliatoriai, skirti paleisti „Apple“ programinę įrangą kitose platformose, o „Windows“ programinė įranga „Apple Macintosh“ kompiuteriuose yra kitas šio tipo modeliavimo panaudojimas.