Ибейд Мухаммед Абд аль-хади

Факультет: Вычислительной техники и информатики

Кафедра: Прикладной математики и информатики

Специальность: Программное обеспечение автоматизированных систем

Тема выпускной работы: Разработка трёхмерных моделей на базе программного обеспечения                                    Google.

Научный руководитель: доц. Аноприенко А.Я  http://aanoprienko.moikrug.ru  или  http://masters.donntu.ru/anoprienko
 
 
  Материалы по теме выпускной работы  
                                                                                 Автореферат
   

Введение

Что такое API Карта Google ?

API Google (ИПП Гугл) означает " Интерфейс Программируемых Приложений ". Исходя из названия, это  интерфейс, который делает запрос в базе данных Google, чтобы помочь программистам в разработке их приложений. С этой точки зрения важно помнить, что весь API Google доступен только в версии бета. Это означает, что большинство из программ все еще находятся в начальном испытательном выпуске и что возможно несколько корректировок, требуемых некоторым из них, хотя я должен честно сказать, что я весьма рад тому, что я видел пока. Согласно определению, API Google состоит в основном из специализированных Веб-служб, программ и специализированных скриптов, которые позволяют разработчикам интернет - приложений лучше найти и обработать информацию в Интернете. В основном, API Google может использоваться как добавленный ресурс в приложениях.     
Подключаемая программа  Google Earth и его API JavaScript позволяют внедрять Google Earth, трехмерный цифровой мир, в вашу веб-страницу. С помощью API вы можете использовать маркеры и строки, изображения материала ландшафта, добавлять трехмерные модели, или загружать KML, который позволяет создавать сложные трехмерные карты приложений. Если у вас уже есть сайт API карт, тогда  вы можете активировать свою трехмерную страницу как одиночную линию кода.    
 
                              

                                                                                Карта Google API Показывает пирамиды Египта

Как API Google может эффективно использоваться?

В реальном мире прикладные программисты, разработчики и внедрители пишут программы, которые могут соединиться дистанционно с API Google. Вся передача данных выполняется через "Простой Протокол Доступа к Объектам" (ППДО), который является стандартами Веб-служб как определено отраслью. Протокол ППДО – это технология на основе XML, предназначенная для того, чтобы легко обменивать информацию, введенную в Веб-приложение. API Google может лучше помочь разработчикам в легком доступе к данных веб -поиска Google, уполномочивая их разработать программное обеспечения, которое может запрашивать миллиарды веб-документов, постоянно обновляемых автоматизированными поисковыми агентами Googlе. Программисты могут инициализировать запросы поиска более чем трех миллиардов страниц к обширному индексу Google и иметь результаты, доставленные им в виде структурированных данных, которые проще проанализировать и  с которыми проще работать. Дополнительно, API Google может без пауз обратиться к данным в кэше Google, в то время как обеспечивает проверку правописания слов. API Google фактически осуществит стандартизированный синтаксис поиска, используемый на многих из свойств поиска Google.

Использование API Google в мире.
Мы можем создать трехмерную модель в соответствии с большим количеством программ, но для создания трехмерной модели земли в Google, мы предпочитаем программу Google SketchUp. Она очень могущественная.
Google SketchUp – бесплатная, легко изучаемая программа трехмерного моделирования с несколькими простыми инструментами, которые позволяют создавать трехмерные модели домов, укрытий, палуб, домашних достроек, деревообделочных проектов и даже космических кораблей. Вы можете добавлять детали, ткани и стекло к своей модели и проектировать с пространственной точностью. Вы можете поместить свои законченные модели в Google Earth, обмениваться ими с другими, отправляя им в трехмерный склад, или печатать копии.
Google SketchUp – это великолепный способ определить трехмерное моделирование дл тебя или нет.
Эта основанная на эскизе трехмерно моделирующая программа предлагает набор сильных инструментов рисунка, которые интуитивно многие программы проекта не в состоянии достигнуть. При первом впечатлении, Google SketchUp может быть похоже, что она пожертвовала функцией для простоты, но это не так. Несмотря на чрезвычайно легкий в использовании интерфейс, SketchUp предлагает набор сильных трехмерных инструментов рисунка, которые позволяют вам экспериментировать и играть с новыми проектами. Используя базисные формы в трехмерном пространстве для вашего эскиза, вы можете вытеснить те формы, которые создают здания, дома или действительно что-либо. Фактически существует ряд  методов для построения моделей и они  все обеспечиваются превосходным учебным пособием, когда вы только начинаете. Вы можете выбрать из ряда реалистической текстуры, чтобы воспроизвести древесину, бетон, траву и т.д. Когда ваша модель закончена, вы можете сохранить и распечатать ее или даже вы можете видеть ее на настоящей карте в Google Earth. Нам действительно нравится, как просто это - создать модели, используя эту программу и рекомендуем её кому-либо от человека, увлеченный своим хобби, для экспериментирования и развлечения, до профессионала, который может использовать это приложение для предварительных идей больших проектов.
 
Создание 3D моделей
Google SketchUp является инструментом для создания, редактирования и обмена трехмерных моделей. "Секретным ингридиентом" SketchUp является уникальный набор сильных инструментов, которые разработаны для легкости изучения и использования.  
 
Особенности
Края и поверхности.                    
Каждая модель SketchUp составлена только из двух вещей: краев и поверхности.  Края – это прямые линии, а поверхности – это двухмерные формы, которые созданы, когда несколько краев формируют плоскую петлю. Например, прямоугольная поверхность связана четырьмя краями, которые вместе объединены под прямым углом. Чтобы построить модели в SketchUp, вы рисуете края и поверхности, используя несколько простых инструментов, которые Вы можете изучить за небольшое количество времени. Это очень просто.  
 
Нажать/Тянуть (Push/Pull): Быстро перейдите с двухмерного в трехмерное пространство
Вытесните любую плоскую поверхность в трехмерную форму с запатентованным SketchUp инструментом  Нажать /Тянуть. Только щелкните, чтобы начать вытеснять, перемещать Вашу мышь, и щелкните еще раз, чтобы остановить. Вы можете Нажать/Тянуть прямоугольник в квартал или рисовать схему лестницы и Нажать/Тянуть ее  в трехмерное пространство. Хотите сделать окно? Нажмите/Тяните отверстие через стену. SketchUp известен тем, что он удобен, и Нажать/Тянуть – причина этому.
 
Точные измерения: Работа с точностью
SketchUp  является превосходным для быстрой и свободной работы в трехмерном пространстве, но это – большее, чем импровизированый электронный карандаш. Поскольку вы работаете за компьютером, все, что вы создаете в SketchUp , имеет точное измерение. Когда вы готовы, вы можете построить модели, которые столь же точны, которые вы хотели бы. Если вы хотите, вы можете напечатать измеренные виды своей модели, и если вы имеете SketchUp  PRO, вы даже можете экспортировать свои измерения в другие программы, такие как  AutoCAD и 3ds MAX.
 
Следуйте (Follow Me): Создайте сложные выталкивания и обработаные на токарном станке формы
Вы используете инновации SketchUp , нажимаете инструмент Следуйте (Follow Me), чтобы создать трехмерные формы, вытесняя двухмерные поверхности вдоль предопределенных путей. Смоделируйте изогнутую трубу, вытесняя круг вдоль линии формы  L. Создайте бутылку, рисуя половину ее очертания, затем  используйте Следуйте, чтобы провести ее вокруг круга. Вы даже можете использовать Следуйте, чтобы закруглить края на таких предметах, как перила, мебель и электронные устройства.
 
Область памяти Расцветки: Примените цвета и текстуру
Вы можете использовать инструмент Paint Bucket SketchUp, чтобы нарисовать Вашу модель с материалами такими, как цвета и текстура.
 
Группы и Компоненты: Сформируйте smarter модели
" Склеивая " части измерений в Вашей модели, создавая  Группы, Вы можете создать подобъекты, которые легче переместить, скопировать и скрыть. Компоненты много походят на Группы, но с удобным отличием: копии Компонентов связаны вместе, так изменения Вы  автоматически делаете изменения, которые отражаются в других.  Окна,  двери, деревья, стулья и миллионы других вещей извлекают выгоду из этого действия.
 
Тени: Выполните исследования оттенка и добавьте реализм
Сильный, реальный Shadow Engine SketchUp    в позволяет выполнять точные исследования оттенка ваших моделей.
 
Секции: Посмотрите внутри ваших моделей
Вы можете использовать интерактивную особенность Секций (Sections) SketchUp, чтобы временно срезать части вашего проекта, позволяя посмотреть внутрь. Вы можете использовать Секции, чтобы создать орфографические виды (как общие топологические структуры), экспортировать измерения в программы CAD, используя SketchUp Pro, или просто получить лучший вид вашей модели, в то время как вы работаете с ней. Панели Секции могут перемещаться, вращаться и даже анимировать, используя  особенность Scenes SketchUp .
 
Пейзажи: Сохраните представления и создайте мультипликации
Мы создали Пейзажи (Scenes), чтобы позволить вам легко сохранить точные представления своей модели, таким образом вы можете возвратиться к ним позже. Необходимо создать мультипликацию? Просто создайте несколько Пейзажей и щелкните кнопкой.
 
Осмотреться и Идти: Исследуйте непосредственно за своим созданием
SketchUp позволяет Вам проникать внутрь своей модели с помощью  ряда простых навигационных инструментов, разработанных, чтобы выразить первоначальное ваше мнение. Щелкните Положение Камеры  (Position Camera), чтобы "быть" где-нибудь на вашей модели. Используйте Осмотреться (Look Around), чтобы вращать Вашу виртуальную голову. В конце, переключите  Идти (Walk), чтобы исследовать ваше создание пошагово; вы можете даже подняться и спуститься по лестнице и склонам, просто как играя в видеоигру.
 
Измерения и Лейблы: Добавьте информацию к своим проектам
Вы можете использовать суперинтуитивные инструменты Измерение и Лейбл (Dimension and Label), чтобы добавить измерения, комментарии и другие славные детали к вашей работе.
 
Инструктор: Уловите смысл быстро
Диалоговое окно Инструктора SketchUp, которое вы можете хотеть активизировать в любое время, обеспечивает context-sensitive помощь.Диалоговое окно Инструктор SketchUp, которое Вы можете активировать в любое время, обеспечивает контекстную помощь
 
Слои и Планировщик: Пребывание организовано
Когда вы строите большую, сложную модель, предметы могут стать грязными очень быстро. SketchUp обеспечивает два полезных способа держать Вашу постройку управляемой.
 
Google Earth: смотри свои модели в контексте
SketchUp and Google Earth are part of the same product family, meaning you can exchange information between them easily. Need a building site for your project? Import a scaled aerial photograph, including topography, directly from Google Earth to SketchUp by clicking one button. Want to see your SketchUp model in context in Google Earth? Click another button, and you can. Anyone can use SketchUp to build models which can be seen by anyone in Google Earth.
 
Инструменты песочницы: Рабочий на местности
SketchUp и  Google Earth – часть одной и той же серии продуктов, что означает, что вы можете легко обмениваться информацией между ними. Нуждайтесь в строительном участке для своего проекта? Импортируйте измереное воздушное изображение, включая топографию, непосредственно с Google  Earth в SketchUp, щелкая одной кнопкой. Хотите видеть свою модель SketchUp в контексте Google Earth? Щелкните другой кнопкой, и Вы сможете. Любой может использовать SketchUp, чтобы построить модели, которые могут быть видны любым в  Google Earth.
 
Инструменты Sandbox: Работа над ландшафтом
Инструменты Sandbox SketchUp  позволяют Вам создавать, оптимизировать и изменять трехмерный ландшафт. Вы можете создать точный пейзаж от ряда импортированных контурных линий, добавлять выступы и долины для стока  и создавать здания и дорогу.
 
Трехмерный Склад: Найдите модели почти всего, в чем вы нуждаетесь
Трехмерный Склад Google - огромный, онлайн склад трехмерных моделей, которые Вы можете искать, когда вам нужно что-то. Зачем что-то создавать, если вы можете загрузить это бесплатно?
 
Импортируйте DXF, DWG и 3DS: Получите первоначальный запуск своего моделирования
Вы можете импортировать DXF, DWG и 3DS файлы непосредственно в ваши модели SketchUp, которые делают их очень простыми для  начала с рисунков и даже других трехмерных моделей. Имеете общую топологическую структуру места, которую Вы должны смоделировать? Импортируйте это  и начните строить прямо сверху этого.
 
Импорт изображения: рисуем стены с фотографиями
С SketchUp Вы можете импортировать файлы изображения такие,  как JPG, TIFF, PNG и PDF. Вы можете использовать их (как в виде постера), но ы можете также прикрепить их на поверхности, чтобы создать фотореалистические модели зданий, проектов пакета и больше.
 
Экспорт  TIFF, JPEG и PNG
SketchUp позволяет Вам экспортировать растровые изображения до 10 000 квадратов пикселей, таким образом создавая изображение, которое Вы можете послать по электронной почте, поместить в документе, или проек на стене столь же легок, как выбирая несколько опций и щелкая Экспорт (Export).
 
               
                                                                     (рис, трехмерная модель для пирамид и сфинкса )
 
Использование API планета земля для трёхмерных моделей.
 
История - для Поколения трехмерных моделей APIs
Устойчивый прогресс в аппаратной технологии облегчил развитие ряда 3 программных интерфейсов приложения Стола и стандартов. В mid-seventies растущее осознание потребности в графических стандартах приводило к первому поколению 3 программных интерфейсов приложения Стола как например Ядро (внезапно для, 3 Графогенератор Ядра Стола), производимое SIGGRAPH Комитетом ACM в 1977.
2 компонента Стола Ядра были позже расширены и убирается, чтобы быть, первый официально стандартизировал графическую спецификацию обратился к Графической Ядерной Системе (GKS)(Foley, 1996). В течение ранних восьмидесятых, несколько 3 стандарты программного ИНТЕРФЕЙСА приложения Стола развивались, чтобы обслуживать для недавно появляющихся автоматизированных рабочих мест. Эти вторые программные интерфейсы приложения поколения позволили создание сети и основное аппаратное ускорение (Mohan, 1998).
Двое из этих программных интерфейсов приложения были позже стандартизированы 1988; Стол GKS-3 и гораздо больше искушенная и сложная система обратились к Иерархическому Interface Графогенератору Программиста (PHIGS). Так как имя свидетельствует, что PHIGS поддерживает вложенные иерархические группировки 3 примитивов Стола под названием структуры (Foley, 1996). Эти группировки, сослался на то, как дисплейные файлы, имеют преимущество только, приходясь описать сложный объект однажды, даже если показано в отдельные времена.
Эта способность особенно ценна, где объектные данные, которые показаны, должны передаваться через низкую сеть пропускной способности. Один недостаток дисплейного файла - трудность в re-specifying объект, если это continuously, будучи обновленным благодаря пользовательскому взаимодействию (Segal, 1994).
Роектируется с дополнительным набором особенностей для человека нового времени, pseudorealistic, оказывающий объектов на растре, системы индикации (Foley, 1996). Однако, главный недостаток на всех этих программных интерфейсах приложения есть, что они ощущают недостаток поддержки ряда более авансированного, оказывая особенности как например texture картография (Segal, 1994).
Другой программный интерфейс приложения, выпущенный вкруг это время, был PEX, который является продолжением к системе X Окна, гашеной для управления и рисунка 3 объектов Стола. Пока это основано на PHIGS, PEX позволяет передачу непосредственного режима. Это означает, что объекты показаны, так как они описываются вместо первый приходится завершить дисплейный файл.
Пока PEX не поддерживает авансировано, оказывая особенности и только доступен X пользователи окон, его методы привыкли описывать и объекты оплаты подобны тем, обеспеченным OPENGL (Segal, 1996).
Поздний 1980 s видел редакцию стандарта OPENGL, основанного на АЙРИС GL Кремниевой Графикой. Она взяла высококачественный 3 рынок графики Стола штормом.
Подобно PEX перед тем, как это, OPENGL предложил графику непосредственного режима наряду с увеличенными способностями освещения и продвигал особенности подобно texture картографии и сглаживанию (Mohan,1998). OPENGL также позволил аппаратное ускорение, если технические средства поддерживали требования точного соответствия.
Это, однако, стремился быть дорогостоящими техническими средствами (пока недавно, когда более дешевый OPENGL поддерживал технические средства стал доступным) и так OPENGL стремился быть более направленным на автоматизированные рабочие места CAD и автоматизированное КОНСТРУИРОВАНИЕ (Microsoft, 1995).
Низкий уровень установил цену, рынок ПК зависел от 2.5D(3D с виду но используя 2D техники подобно Судьбе и Hexen) и основной 3D(подобно Преисподней Ultima) DOS базировал графические двигатели для геймов (De Идет, 1996).
С прибытием Windows 95, Microsoft также выпустил DirectX, который включал Прямым 3D с целью создания API, который был нацелен на обеспечение большинства из авансированных особенностей OpenGL особо для 3D, играющего окружение (Microsoft, 1995).
Изначально, API был бедной имитацией, которая была ограничена и трудна, чтобы использовать.
В отличие от OPENGL хотя, это было неоднократно исправлено и есть много более инновационный в введении новых особенностей (вскоре (a), 1999).
Наиболее недавно четвертое поколение программных интерфейсов приложения начало появляться использование scenegraph- основанные системы. Эта гибкая древовидная структура подобна техникам дисплейного файла использовал в PHIGS и других ранних APIs но гораздо больше здрав.
Система объединяет ряд предыдущих идей как например обратное облицовочное полигон удаление и деревья BSP. Эти новые APIs включают продолжения в существующие APIs как например Оптимизатор OpenGL SGI и по Фаренгейту Microsoft.
Одна проблема с этими п APIs есть, что программисту все еще нужно некоторое понимание API низкого уровня лежания в основе. Однако, один целиком новый API в этой группе - Java 3D и потому что это было построено, используя scene-graph-based систему из начала, она не требует как крутой обучающая кривая, позволяя легкий доступ новых пользователей внутрь 3D окружение развития  (Mohan, 1998).
 
Требования API
 
Ряд фундаментальных рассмотрений диалоговый 3D программные интерфейсы приложения графики APIs адрес. Чтобы оказать 3D места действия только скромной сложности требует многочисленных вычислений и когда гашеный в интерактивной системе должен сделать это в отдельные времена за секунду. Поэтому, API идеально нужно бы быть способным обратиться к возможностям графических технических средств (Segal, 1994).
Интерфейс должен также обеспечить многосторонность в форме позволения программиста переключиться или от различных оказывающих особенностей. Это позволяет программисту скраивать выполнение приложения к системе, на которой это бегом.
Это также означает, что в течение времен высоких диалоговых норм, как например наладка позиции камеры, performance-degrading комбинации особенностей могут быть выключены. Камера может затем быть перемещена без потери выполнения и просмотрщик не обратит внимание на уменьшение подробно на двигающемся изображении. Когда движение полно, особенности могут быть переключены назад на для заключительной рамки (Segal, 1994).
Все программные интерфейсы приложения приходят с большим массивом функций в их библиотеке. Поэтому, функции в каждом из API, обсуждаемых в этой бумаге, будут разбиты на шесть групп по утверждению их функциональность:
1. Примитивные функции, которые определяют низкий уровень или атомные объекты, которые могут быть показаны.
2. Припишите функции, которые позволяют действиям выполняться на тех объектах как например цвет, заштриховывая и
      текстурирование.
3. Визуальный отображая функции, которые API обеспечивает как например расположение, ориентируя и выбирая             
     эквивалент линзы.
4. Виды функций преобразования, доступных, чтобы программист манипулировал объектами.
 5. Что входные функции обеспечены, позволяя многосторонность с различными внешними устройствами.
 6. Контроль функционирует, это позволяет нам быть способным работать мульти, обрабатывая, мульти окно и networked
      окружение наряду с инициализацией и ошибкой, управляющей функциями.
 
 
 
 
      Литература  
     -   http://www.rankforsales.com/google-api-s-and-their-uses.html
          The Google API's and their uses
     -   http://download.cnet.com/Google-SketchUp/3000-6677_4-10257337.html
           Publisher's description of Google SketchUp, 3D models made simple
     -   http://www.4all2all.net/2008/11/google-sketchup-creating-3d-models.html
          Google SkechUp - creating 3D models
     -   http://uob-community.ballarat.edu.au/~rdazeley/Papers/SelfStudy.pdf
           3D APIs in Interactive Real-Time Systems: Comparison of OpenGL, Direct3D and Java3D.
           Written by: Richard Dazeley , Supervised by: Peter Vamplew
     -    http://earthurl.org/#0sv-2Fm3h-FAyjBu4FwtB-gH
           earthurl.org