⚛️ Атомные орбитали 3D. Показывает реалистичные 3D-изображения простейших атомных орбиталей водорода.

А́томная орбиталь (электронная орбиталь) — одноэлектронная волновая функция ψ, полученная решением уравнения Шрёдингера для данного атома; задается главным n, орбитальным L и магнитным m — квантовыми числами. Совокупность атомных орбиталей с одинаковым значением главного квантового числа n составляет одну электронную оболочку. Атом каждого химического элемента имеет полный набор всех орбиталей. Орбитали существуют независимо от того, находится на них электрон или нет, их заполнение электронами происходит по мере увеличения порядкового номера, то есть заряда ядра и, соответственно, количества электронов.

Сам Э. Шрёдингер рассматривал электрон в атоме как отрицательно заряженное облако, плотность которого пропорциональна квадрату значения волновой функции в соответствующей точке атома. В таком виде понятие электронного облака было воспринято и в теоретической химии. Вероятностную трактовку квадрата волновой функции обосновал М. Борн; Шрёдингер в статье «Что такое элементарная частица?» (1950) согласился с доводами Борна, которому в 1954 году была присуждена Нобелевская премия по физике с формулировкой «За фундаментальное исследование в области квантовой механики, особенно за статистическую интерпретацию волновой функции».
#физика #моделирование #3D #квантовая_физика #атомная_физика

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🌐 Симуляция ткани: различие в количестве полигонов

Полигональное моделирование (англ. polygonal modeling) — это самая первая разновидность трёхмерного моделирования, которая появилась в те времена, когда для определения точек в трёхмерном пространстве приходилось вводить вручную с клавиатуры координаты X, Y и Z. Как известно, если три или более точек координат заданы в качестве вершин и соединены рёбрами, то они формируют многоугольник (полигон), который может иметь цвет и текстуру. Соединение группы таких полигонов позволяет смоделировать практически любой объект. Недостаток полигонального моделирования состоит в том, что все объекты должны состоять из крошечных плоских поверхностей, а полигоны должны иметь очень малый размер, иначе края объекта будут иметь огранённый вид. Это означает, что если для объекта на сцене предполагается увеличение, его необходимо моделировать с большим количеством полигонов (плотностью), даже несмотря на то, что большинство из них будут лишними при удалении от объекта.

Low-poly (от англ. low — «низко» и polygon) — трёхмерная модель с малым (минимальным) количеством полигонов. При этом их количества достаточно для визуального восприятия получаемого объекта. Широкое распространение низкополигональные модели имеют на мобильных платформах в игровой индустрии в связи с ограничением производительности. Иными словами, такие модели используются, когда в силу каких-либо обстоятельств не требуется высокой детализации.

Благодаря росту мощности процессоров и графических адаптеров, в графических программах наблюдается переход с полигонов на сплайны, и на данный момент уже существуют программы, абсолютно не поддерживающие полигональное моделирование. Тем не менее, благодаря огромной популярности трёхмерных игр реального времени, полигональному моделированию было воздано по заслугам, поэтому многофункциональные средства редактирования полигонов постепенно преобразовываются в инструменты для работы со сплайнами. #3D #графика #программирование #моделирование #математика #геометрия #geometry

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

👩‍💻 Почему полигоны в компьютерной графике всегда треугольники? 🔺

Задумывались над этим вопросом хоть раз? Полигоны в компьютерной графике состоят из треугольников, потому что треугольник — это минимальное количество точек для создания полигона, который может загрузить видеокарта. Также треугольники всегда лежат в одной плоскости, что упрощает обработку. Если изменить расположение одной из точек квадратного плоского полигона, он перестанет быть плоским и выйдет из полигональной сетки. У треугольников такой проблемы нет, так как через три любые точки можно провести плоскость.

Некоторые из вас, кто занимается 3D-дизайном могут возразить и сказать, что на самом деле всё состоит из прямоугольников. Тут важно отметить, что в 3D-графике ещё есть такое понятие как прямоугольный полигон, или же квад. Квады практически всегда используют при создании 3D-объектов. Причиной этому служит тот факт, что квады гораздо легче делить. При делении треугольников, могут возникнуть искажения на кривых поверхностях. Поэтому при в моделинге 3D-текстур, треугольники стараются избегать. Но, когда 3D-модель (или ассет) создан, все квады превращаются в треугольники, так как точек меньше и математика с ними гораздо проще.

Смотрите, плоские полигоны гораздо проще рендерить, по этому они более предпочтительны. Если мы возьмем квадратный плоский полигон и изменим расположение одной точки, он перестанет быть плоским и выйдет из так называемой полигонной сетки. Из-за этой фичи, нужно проводить дополнительные вычисления, чтобы проверить плоский ли полигон или нет. Треугольники от этого не страдают, так как какую точку не перемести, треугольный полигон останется плоским. #physics #физика #графика #математика #видеоуроки #3D #моделирование #геометрия

👨🏻‍💻 Physics.Math.Code // @phjysics_lib