Введение
Глава 1. История и актуальные задачи виртуального 3D-моделирования в истории науки и техники 24
1.1 Краткий обзор мирового и российского опыта виртуального 3D-моделирования в истории науки и техники 24
1.2 Основные проблемы в сфере 3D-моделирования объектов истории науки и техники 35
1.2.1 Проблема 3D-моделирования крупномасштабных объектов 35
1.2.2 Проблема общедоступного представления 3D-моделей 40
1.3 Анализ терминологии и определение понятия «виртуальный» 44
1.4 Выводы по главе 1 51
Глава 2. Разработка подходов к виртуальному 3D-моделированию крупномасштабных объектов истории науки и техники 54
2.1 Виртуальное 3D-моделирование крупномасштабного технического объекта: на примере Шуховской башни на Шаболовке 54
2.1.1 Мотивация выполнения работы 55
2.1.2 Лазерное сканирование и создание точечной 3D-модели 56
2.1.3 Разработка методики моделирования 58
2.1.4 Создание полигональной 3D-модели 60
2.1.5 Сравнение с аналогичными работами 65
2.1.6 Анализ отличий реальной конструкции от исторической документации 66
2.1.7 Анализ и оценка новизны результатов 79
2.2 Виртуальное 3D-моделирование крупномасштабного природного объекта: на примере Долины гейзеров на Камчатке 83
2.2.1 Мотивация выполнения работы 84
2.2.2 Разработка методики работы 85
2.2.3 Создание и геопривязка 3D-модели территории 87
2.2.4 Исследование истории картографии и топонимики и создание каталога термальных объектов 92
2.2.5 Разработка интерактивного 3D-приложения на основе виртуального глобуса 99
2.2.6 Сравнение с аналогичными работами 102
2.2.7 Анализ и оценка новизны результатов 103
2.3 Примеры применения разработанных подходов для виртуального 3D-моделирования технических и природных объектов 106
2.3.1 Электромобиль «Колумбия» 106
2.3.2 Крейсер «Аврора» 119
2.3.3 Скульптура «Родина-мать зовет!» 126
2.3.4 Денисова пещера на Алтае 130
2.4 Выводы по главе 2 150
Глава 3. Разработка методов и технологий представления виртуальных 3D-моделей крупномасштабных объектов 153
3.1 Создание 3D-презентаций для представления объектов истории науки и техники 153
3.1.1 Разработка интерактивных 3D-презентаций для систем виртуальной реальности на основе OpenSceneGraph 162
3.1.2 Разработка интерактивных 3D-приложений для доступа через интернет на основе Unity3D и WebGL 176
3.1.3 Практическая ценность интерактивных 3D-презентаций 180
3.2 Применение интерактивных 3D-моделей (3D-презентаций) для прикладных задач 181
3.2.1 Создание интерактивной 3D-модели действующего технического объекта (электроподстанции) 184
3.2.2 Разработка интерфейса для взаимодействия с интерактивной 3D-моделью технического объекта 188
3.2.3 Применение интерактивной 3D-модели действующего технического объекта 203
3.3 Представление 3D-моделей на виртуальном глобусе 209
3.3.1 Виртуальный глобус: история развития и перспективы 209
3.3.2 Обзор подходов к процедурной генерации объектов на виртуальных глобусах 231
3.3.3 Применение виртуального глобуса для визуализации объектов истории науки и техники 241
3.4 Выводы по главе 3 253
Глава 4. Разработка подходов к созданию виртуального музея науки и техники 255
4.1 3D-модель как документ нового типа: 3D-документ 255
4.1.1 Структура и отображение 3D-документов 257
4.1.2 Восприятие 3D-документа 260
4.1.3 Типы 3D-документов 262
4.1.4 Актуальность применения 3D-документов 264
4.1.5 3D-документ как историко-технический источник 271
4.1.6 Проблемы внедрения 3D-документов в электронный документооборот 273
4.2 Правовой режим 3D-документов 275
4.2.1 Понятие 3D-документа 277
4.2.2 Правовая природа 3D-документа 283
4.2.3 3D-документ как единая технология: обсуждение 290
4.3 Создание виртуального музея науки и техники на основе 3D-документов 292
4.3.1 Актуальность создания виртуальных музеев 292
4.3.2 Анализ технических рекомендаций Минкультуры России по созданию виртуальных музеев 296
4.3.3 Прототип виртуального музея истории науки и техники на WebGL 303
4.4 Выводы по главе 4 305
Заключение 307
Список сокращений 316
Список литературы 320
