Средства визуализации физических процессов

@1Vitaliy · Регистрация: 30.03.2019

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Всем привет. Подскажите пожалуйста готовые движки для работы с 3D моделями на java. Какие есть готовые инструменты для объектно-ориентированного программирования физических свойств материалов? - Необходимо имитировать поведение (физический процесс/ы) механизмов (объектов) в разной среде ("Механика сплошной среды"), но стандартная методика построения геометрических форм, через пропись координат вершин каждой формы, забирает очень много времени. При необходимости изменить конструктивные особенности механизма (объекта), нужно переписывать практически весь код, перестраивая только геометрию...

Нужен"движок" для визуализации физических процессов с возможностью построения, а также импорта\экспорта геометрических форм отдельных элементов и массивов конструкций. Необходимо организовать возможность присвоения свойств материалов: масса, плотность, энергия, частота и т.п. в земных условиях, в условия гравитации, в вакууме, в невесомости, при экстремальных температурах и т.п. При этом этом хотелось бы вносить изменения в конструктивные особенности геометрии, не переписывая сам код геометрических форм. То есть этот процесс должен быть максимально автоматизирован. Основная работа - 3D-визуализация физических процессов, с применением реальных физико-математических вычислений.

Среди готовых и похожих программ для 3D визуализации можно выделить такие как 3Ds-Max, Maya, Rhino, Solidworks и т.п., но эти программы предназначены для моделирования, а визуализация физических процессов, больше ориентирована на киноиндустрию, но не для реальных вычислений. Может есть какие-то готовые решения, типа "3D-viewer" с открытым кодом? - Подскажите пожалуйста.

@alecss131 · 18.01.2020, 20:54

А почему именно Java? Нужна кроссплатформенность?
Если писать самим то можно геометрию задавать не кодом а грузить модельки, например obj. Видел в туториале по lwjgl пример написания простейшего движка, точнее не туториал а нечто похожее на описание разработчика.
Перечисленные вами средства к моделированию физики отношения не имеют. Они эмулируют только внешний вид предметов способами далекими от физики, что пусть и выглядит реалистично. Я сам тридэшник (3d mac + vray + painter основные инструменты). Физически корректные рендер движки при той же сцене дают куда худший результат за тоже время и при этом требуют более мощного железа.
Первое что приходит в голову по вашему запросу это продукты autodesk, что именно не скажу но у них дофига продуктов и точно были для симуляции физики, только вот графики в них не ждите.

@1Vitaliy · 18.01.2020, 22:35 **[ТС]**

Сообщение от alecss131

А почему именно Java?

Синтаксис понятный и не требует время на изучение нового языка.

Сообщение от alecss131

Перечисленные вами средства к моделированию физики отношения не имеют

Физику нужно писать самостоятельно, собственно это и есть основная цель. Поэтом хотелось бы подгружать модели, например сделанные в 3Ds-max, а ручками писать только физику окружения и свойства объекта.

Сообщение от alecss131

продукты autodesk, что именно не скажу но у них дофига продуктов и точно были

- были и есть, но такой метод расчётов и симуляции не подходит. И кстати графика при помощи autodesk + vray хорошая.

При помощи autodesk можно получить модели в разных форматаха (.obj, dxf и др.), чертежи (что очень удобно), а рендеринг в данном случае не столь важен. Главная задача: Организовать гибкую, настраиваемую систему физико-математических расчётов, свойств материалов и поведение работы механизмов в той или иной среде. Средствами java можно сразу сделать интуитивно понятный интерфейс, что в дальнейшем позволит сократить время на внесение исправлений в формулы. Визуализация в данном случае подразумевает " 3D окно", вплоть до проволочного вида, с выводом всех расчётов как результат лабораторного эксперимента.

@alecss131 · 18.01.2020, 23:05

Забыл о такой вещи как Matlab язык хоть и функциональный а не ооп (хотя ооп есть частично но по производительности уступает функциональным аналогам) но синтаксисом похож на java и поддерживает даже части кода на java. Это огромная среда симуляции всего. Правда среда весит R2019a под 30гб и 730к файлов. Но симуляцию если и писать то как раз самое то. Судя по файлам частично написана на java, позволяет компилировать exe файлы используя сишные компиляторы (требует рантайм мегабайт на 700-900). Включает в себя кучу тулбоксов в которых уже куча всего реализована.

Вот пример кода

Кликните здесь для просмотра всего текста

Синтаксис, код грузит obj файл (один из способов) и показывает. Очень много средств работы с матрицами (не нужны циклы для обработки как пример или использовать массив в качестве индекса для выбора части объектов массива). Не нужно объявлять переменные и их типы, возвращать и принимать множество различных переменных.

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
clear all
file='1.obj';
f=fopen(file, 'r');
i1=1;
i2=1;
if f>-1
    while ~feof(f)
        line=fgetl(f);
        if contains(line, 'v ')
            tmp=sscanf(line, 'v %f %f %f')';
            vertex(i1,1:3)=tmp;
            i1=i1+1;
        end
        if contains(line, 'f ')
            tmp=sscanf(line, 'f %d/%*d/%*d %d/%*d/%*d %d/%*d/%*d %d/%*d/%*d %*d/%*d/%*d')';
            if size(tmp, 2)==3
                tmp=[tmp, tmp(3)];
            end
            faces(i2,1:4)=abs(tmp);
            i2=i2+1;
        end
    end
    fclose(f);
end
[s, ~]=size(faces);
figure
grid on
hold on
axis equal
for i=1:1:s
    x=[vertex(faces(i,1),1) vertex(faces(i,2),1) vertex(faces(i,3),1) vertex(faces(i,4),1)];
    y=[vertex(faces(i,1),2) vertex(faces(i,2),2) vertex(faces(i,3),2) vertex(faces(i,4),2)];
    z=[vertex(faces(i,1),3) vertex(faces(i,2),3) vertex(faces(i,3),3) vertex(faces(i,4),3)];
    c='g';
    %c=abs(rand(1,4));
    fill3(x, y, z, c);
end

Картинка во вложении

В универе на нем моделил кучу физики.

@1Vitaliy · 18.01.2020, 23:26 **[ТС]**

Сообщение от alecss131

язык хоть и функциональный а не ооп

- Я так понимаю - это "визуализатор"?
На сколько я понял, следующие строки перемещают объект, сравнивая его положение в пространстве

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
axis equal
     for i=1:1:s
    x=[vertex(faces(i,1),1) vertex(faces(i,2),1) vertex(faces(i,3),1) vertex(faces(i,4),1)];
    y=[vertex(faces(i,1),2) vertex(faces(i,2),2) vertex(faces(i,3),2) vertex(faces(i,4),2)];
    z=[vertex(faces(i,1),3) vertex(faces(i,2),3) vertex(faces(i,3),3) vertex(faces(i,4),3)];
    c='g';
    %c=abs(rand(1,4));
    fill3(x, y, z, c);

Сообщение от alecss131

Забыл о такой вещи как Matlab

- когда я учился, такой штуки не было

Спасибо, нужно ознакомиться.

@alecss131 · 18.01.2020, 23:55

Вообще это язык математического программирования больше. Он поддерживает графику, но его основная работа это как раз симуляция (причем не только коддинг, есть симулинк который использует блок схемы по сути).
Как таковой визуализации в нем нету, этот пример построен на построении графиков.
Указанные строки заполняют полигоны используя координаты вершин из массива. То есть каждая итерация цикла просто рисует полигон который был ранее считан из файла. Можно рисовать частями а не полигонами.
Лучше начать писать с физики и в зависимости от обработки физики писать визуализацию. Благо физику будет написать проще, так как на линал и матан есть готовые функции почти на все, включая символьные выражения.

А на Java советую глянуть книжку 3D Game Development with LWJGL 3, там есть примеры кода работы с либой и загрузки моделей в java из obj Книга вроде бесплатная, есть на гитбукс а примеры на гитхабе.

@1Vitaliy · 19.01.2020, 01:19 **[ТС]**

Сообщение от alecss131

Указанные строки заполняют полигоны используя координаты вершин из массива.

- У нас 3 строки и по 4 координаты в каждой. Правильно? То есть матрица 3х4; Три оси координат XYZ кубического пространства, которое заполняется полигонами (вершинами) считанными с файла. Если всё правильно, то хотелось бы реализовать подобное решение на java. Я пока-что нашёл не плохой пример, но там нужно каждую геометрическую форму прописывать, а это рутинная работа, за которой теряется весь смысл.

Сообщение от alecss131

А на Java советую глянуть книжку 3D Game Development with LWJGL 3

- Спасибо.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Сумматор с применением элементов трёх состояний. Hrethgir 26.03.2026 Тут. https:/ / fips. ru/ EGD/ ab3c85c8-836d-4866-871b-c2f0c5d77fbc Первый документ красиво выглядит, но без схемы. Это конечно не даёт никаких плюсов автору, но тем не менее. . . всё может быть. . .	Автозаполнение реквизитов при создании документа Maks 26.03.2026 Код из решения ниже размещается в модуле объекта документа, в процедуре "ПриСозданииНаСервере". Алгоритм проверки заполнения реализован для исключения перезаписи значения реквизита, которое может. . .	Команды "Заполнить" и "Очистить" на форме документа Maks 26.03.2026 1. Команда формы "ЗаполнитьЗапчасти". На примере нетипового документа разработанного в конфигурации КА2. В качестве источника данных указан регистр накопления, в который записываются данные о. . .	Кому нужен AOT? DevAlt 26.03.2026 Решил сделать простой ланчер Написал заготовку: dotnet new console --aot -o UrlHandler var items = args. Split(":"); var tag = items; var id = items; var executable = args;. . .
Отправка уведомления на почту при изменении наименования справочника Maks 24.03.2026 Программная отправка письма электронной почты на примере изменения наименования типового справочника "Склады" в конфигурации БП3. Перед реализацией необходимо выполнить настройку системной учетной. . .	модель ЗдравоСохранения 5. Меньше увольнений- больше дохода! anaschu 24.03.2026 Теперь система здравосохранения уменьшает количество увольнений. 9TO2GP2bpX4 a42b81fb172ffc12ca589c7898261ccb/ https:/ / rutube. ru/ video/ a42b81fb172ffc12ca589c7898261ccb/ Слева синяя линия -. . .	Midnight Chicago Blues kumehtar 24.03.2026 Такой Midnight Chicago Blues, знаешь?. . Когда вечерние улицы становятся ночными, а ты не можешь уснуть. Ты идёшь в любимый старый бар, и бармен наливает тебе виски. Ты смотришь на пролетающие. . .	SDL3 для Desktop (MinGW): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью библиотеки SDL3_ttf на Си и C++ 8Observer8 24.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: finish-text-sdl3-c. zip finish-text-sdl3-cpp. zip

@1Vitaliy 0 / 3 / 0 Регистрация: 30.03.2019 Сообщений: 194

	Средства визуализации физических процессов 18.01.2020, 12:50. Показов 4836. Ответов 6 Метки нет (Все метки) Всем привет. Подскажите пожалуйста готовые движки для работы с 3D моделями на java. Какие есть готовые инструменты для объектно-ориентированного программирования физических свойств материалов? - Необходимо имитировать поведение (физический процесс/ы) механизмов (объектов) в разной среде ("Механика сплошной среды"), но стандартная методика построения геометрических форм, через пропись координат вершин каждой формы, забирает очень много времени. При необходимости изменить конструктивные особенности механизма (объекта), нужно переписывать практически весь код, перестраивая только геометрию... Нужен"движок" для визуализации физических процессов с возможностью построения, а также импорта\экспорта геометрических форм отдельных элементов и массивов конструкций. Необходимо организовать возможность присвоения свойств материалов: масса, плотность, энергия, частота и т.п. в земных условиях, в условия гравитации, в вакууме, в невесомости, при экстремальных температурах и т.п. При этом этом хотелось бы вносить изменения в конструктивные особенности геометрии, не переписывая сам код геометрических форм. То есть этот процесс должен быть максимально автоматизирован. Основная работа - 3D-визуализация физических процессов, с применением реальных физико-математических вычислений. Среди готовых и похожих программ для 3D визуализации можно выделить такие как 3Ds-Max, Maya, Rhino, Solidworks и т.п., но эти программы предназначены для моделирования, а визуализация физических процессов, больше ориентирована на киноиндустрию, но не для реальных вычислений. Может есть какие-то готовые решения, типа "3D-viewer" с открытым кодом? - Подскажите пожалуйста. 0

@alecss131 Модератор 2880 / 1384 / 411 Регистрация: 11.08.2017 Сообщений: 4,411 Записей в блоге: 2
	18.01.2020, 20:54
	А почему именно Java? Нужна кроссплатформенность? Если писать самим то можно геометрию задавать не кодом а грузить модельки, например obj. Видел в туториале по lwjgl пример написания простейшего движка, точнее не туториал а нечто похожее на описание разработчика. Перечисленные вами средства к моделированию физики отношения не имеют. Они эмулируют только внешний вид предметов способами далекими от физики, что пусть и выглядит реалистично. Я сам тридэшник (3d mac + vray + painter основные инструменты). Физически корректные рендер движки при той же сцене дают куда худший результат за тоже время и при этом требуют более мощного железа. Первое что приходит в голову по вашему запросу это продукты autodesk, что именно не скажу но у них дофига продуктов и точно были для симуляции физики, только вот графики в них не ждите. 0

@alecss131 Модератор 2880 / 1384 / 411 Регистрация: 11.08.2017 Сообщений: 4,411 Записей в блоге: 2
	18.01.2020, 23:55
	Вообще это язык математического программирования больше. Он поддерживает графику, но его основная работа это как раз симуляция (причем не только коддинг, есть симулинк который использует блок схемы по сути). Как таковой визуализации в нем нету, этот пример построен на построении графиков. Указанные строки заполняют полигоны используя координаты вершин из массива. То есть каждая итерация цикла просто рисует полигон который был ранее считан из файла. Можно рисовать частями а не полигонами. Лучше начать писать с физики и в зависимости от обработки физики писать визуализацию. Благо физику будет написать проще, так как на линал и матан есть готовые функции почти на все, включая символьные выражения. А на Java советую глянуть книжку 3D Game Development with LWJGL 3, там есть примеры кода работы с либой и загрузки моделей в java из obj Книга вроде бесплатная, есть на гитбукс а примеры на гитхабе. 1