TCMB906 Технологии за дигитализация и 3D сканиране
Анотация:
Считано от пролетен семестър на 2021 г. курсът е с променено заглавие и актуализрано спрямо него съдържание: Технологии за дигитализация и 3D сканиране
Курсът има за цел да запознае студентите с технологиите за дигитализация и с предимствата от използването им за различни цели.
Специално внимание се отделя на:
• методи и средства за обработка на снимки и видео материали;
• методи и технологии за дигитална трансформация;
• изграждане на геометрично подобни 3D модели на физически обекти с професионален софтуерен продукт (3DS Max) на база на снимков материал или чертежи;
• методи 3D сканиране на физически обекти;
• методи за обработка на 3D сканирани обекти.
Преподавател(и):
гл. ас. Йоана Иванова д-р
Описание на курса:
Компетенции:
Успешно завършилите курса студенти:
1) знаят:
• приложения на съвременните технологии за дигитализация и предимства от използването им;
• технически характеристики и принцип на работа на прибори за заснемане и сканиране на обекти.
2) могат:
• да заснемат/ сканират физически обекти с цел съхранение/ създаване на 3D модели/ софтуерно редактиране на получени при сканиране 3D модели;
• да създават 3D модели, които са геометрично подобни на реални обекти от физическата среда, на база на снимков материал и чертежи;
• да извършват дигитални трансформации на физически обекти с използване на 3D скенер;
• да отстраняват грешки в 3D моделите с използване на специализиран софтуер.
Предварителни изисквания:
Студентите да имат знания и/или умения:
• Обща компютърна грамотност;
• Компютърни умения;
• За предимство се считат умения за моделиране с Autodesk 123D DESIGN или друг продукт за 3D моделиране.
Форми на провеждане:
Редовен
Учебни форми:
Език, на който се води курса:
Български
Теми, които се разглеждат в курса:
- Същност на дигитализацията. Съвременни технологии за дигитализация и значението им за съвременната сигурност. Ролята на дигитализацията при съхранение на активи от критичната инфраструктура.
- Методи и средства за заснемане на физически обекти. Видове видеокамери, фотоапарати и сканиращи устройства. Специфики в принципа на работа на 3D лазерните скенери. Същност на инфрачервената термография.
- Роля на 3D моделирането в процеса на дигитализация. Визуално преобразуване. Изграждане на геометричен модел. Класификация на геометричните модели. Създаване на геометрично подобни 3D модели на реални обекти на база на снимков материал и чертежи.
- Приложение на дигитализацията в системите с изкуствен интелект в управлението. Структура и функционалност на експертните системи.
- Предимства от използването на дигитализирани обекти в Географските информационни системи (ГИС).
- Дигитализация на обекти за приложение в симулационни среди и системи. Видове симулационни тренажори. Класове софтуерни продукти за симулация и визуализация.
- Методи и средства за визуализация на дигитални обекти. Същност и принципи на стереоскопията. Използване на електро-холография за запис и реконструиране на 3D обекти. Холографски дисплеи.
- ТЕСТ
- Използване на сканиращи софтуерни продукти за дигитализация на буквена, цифрова и друга информация. Симулационно моделиране на изкуствени невронни мрежи със софтуер SIMBRAIN.
- Използване на дигитализирани данни в изкуствена невронна мрежа за разпознаване на буквена и цифрова информация.
- Изграждане на геометрично подобен 3D модел на физически обект в софтуер 3DS Max. Работа със софтуерни продукти за конвертиране на изображения и видео файлове в стереоскопичен файлов формат и проверка и отстраняване на грешки в моделите (несвързани части от обекта, нередуциран брой полигони и др.).
- Решаване на тригонометрични задачи. Заснемане на физически обекти и преобразуване на снимков материал в 3D модел с използване на фотограметричен софтуер.
- Дигитална трансформация на физически обекти с използване на 3D скенер.
- Създаване на реалистична холографска симулация на действителен обект с използване на негов дигитален 3D модел и холографско видео.
- Защита на практическа разработка.
Литература по темите:
Книги:
[1] Schallmo, D. and C. Williams, Digital Transformation Now! Guiding the Successful Digitalization of Your Business Model, Springer, 2018, ISBN: 978-3-319-72843-8; ISBN 978-3-319-72844-5 (eBook), http://panosa.ir/files/now.pdf
[2] Mobile Digitizing, Мобилна дигитализация и нови тенденции в дигитализирането на писменото наследство от малки библиотеки, архиви и други подобни организации, Проект Мобилна дигитализация (МобиДиг), (№ 2017-1-BG01-KA202-036350), 2019, ISBN: 978-619-7173-25-3, http://mobiledigit.eu/wp-content/uploads/2019/04/Mobile_digitizing_manual_bulgarian.pdf
[3] Българска библиотечно-информационна асоциация, Библиотеките в дигиталната епоха, Доклади от XXX Национална конференция на ББИА, София, 15-16 октомври, 2020 г., ISBN 978-954-9837-34-6, https://www.lib.bg/publish/BBIA/sbornik_konf_2020.pdf
[4] Мардиросян, Г., Глава шеста: Методи и средства на дистанционните изследвания, от книгата „Основи на дистанционните аерокосмически технологии“, Нов български университет, 2015, ISBN:978-954-535-882-1 (налична в библиотеката на НБУ).
[5] Rusell, S. and P. Norvig, Artificial Intelligence, A Modern Approach, Fourth Edition. New Jersey: Pearson Education, Inc., 2021, ISBN: 978-0134610993. http://aima.cs.berkeley.edu/global-index.html
https://zoo.cs.yale.edu/classes/cs470/materials/aima2010.pdf (Third Edition).
Авторски материали:
[1] IVANOVA, Yoana, OPTIMIZING SIMULATION MODELS OF AN ARTIFICIAL NEURAL NETWORK FOR DIGITAL RECOGNITION, Publication of Union of Scientists in Bulgaria: International Journal on Information Technologies and Security (IJITS), Issue №4, 2021 (vol. 13), ISSN 1313-8251, pp. 59-70, http://ijits-bg.com/last-published-issue-No_4-2021.php (Web of Science)
[2] IVANOVA, Yoana, ADAPTIVE DIGITALIZATION METHODS AND DIGITAL TRANSFORMATION TRENDS FOR SECURITY, Publication of Union of Scientists in Bulgaria: International Journal on Information Technologies and Security (IJITS), Issue №3, 2020 (vol. 12), ISSN 1313-8251, pp. 51-62. (Web of Science)
[3] Ivanova, Yoana. ADAPTIVE DIGITALIZATION METHODS AND DIGITAL TRANSFORMATION TRENDS FOR SECURITY, Publication of Union of Scientists in Bulgaria: International Journal on Information Technologies and Security (IJITS), Issue №3, 2020 (vol. 12), ISSN 1313-8251, (51 - 62).
[4] Ivanova, Yoana. MODELLING AND SIMULATION OF ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS USING SOFTWARE SIMBRAIN, Yearbook Telecommunications, NBU, 2020, eISSN: 2534-854X, HTTPS://TELECOMMUNICATIONS.NBU.BG/BG/GODISHNIK-TELEKOMUNIKACII.
[5] Иванова, Йоана. МЕТОДИ И СРЕДСТВА ЗА ДИГИТАЛНА ТРАНСФОРМАЦИЯ НА ФИЗИЧЕСКИ ОБЕКТИ, Годишник Телекомуникации, НБУ, брой №7, 2020, eISSN: 2534-854X.
[6] Иванова, Йоана. Глава II. Създаване на висококачествени мултимедийни продукти с използване на 3D компютърна графика, Високотехнологични решения в сигурността и отбраната, ISBN 978-619-91083-0-7, 2018. https://hitech4sec.pressbooks.com/.
Допълнителни материали:
[7] Wood, H. L. and Ashton, P., The Factors of Project Complexity, Built Environment and Civil Engineering division, University of Brighton, UK, 2010.
[8] Musseter, W., NOAA Reprint: Manual of Reconnaissance for Triangulation, National Geodetic Survey Rockviiie, Md, US, 1985, pp. 7-14. Available on: https://www.ngs.noaa.gov/PUBS_LIB/Brunswick/ManualOfReconnaissanceForTriangulation.pdf
[9] Maur, P., Delaunay Triangulation in 3D, University of West Bohemia in Pilsen, Czech Republic, 2002, pp. 2-5. Available on: https://pdfs.semanticscholar.org/2586/53f9c972a13f611e092c634547de0483b066.pdf
[10] Bernardini, F., Mittleman, J, Rushmeier, H. and Silva, C., The Ball-Pivoting Algorithm for Surface Reconstruction, IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, vol.5 no.4, pp. 349-359, 1999.
[11] ПРОЕКТ BG051PO001-7.0.07-0003 „Повишаване квалификацията на човешките ресурси в областта на приложенията на тримерното дигитализиране.” Бенефициент: АДА 3Д ООД, БЪЛГАРИЯ, Партньор: DESCAM 3D Technologies GmbH, ГЕРМАНИЯ