艾滋病毒三维模型

  • 更新时间: 2015-12-26
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1 简介

迄今为止细节最为丰富的艾滋病病毒(HIV)三维模型,获得2010年国际科学工程可视化挑战赛图解类一等奖。一支由伊凡·康斯坦丁诺夫领导的俄罗斯研究小组对来自100多份科学杂志的数据进行了分析,而后利用数字手段尽可能真实呈现艾滋病病毒。这张图解采用两种颜色——橙色和灰色,分别代表艾滋病病毒和一个免疫细胞。图片呈现了病毒正在攻击和侵入细胞的可怕景象。三角形剖面区展示了病毒如何将免疫细胞变成一家“病毒工厂”。视觉科学公司的康斯坦丁诺夫在一份声明中表示:“我们认为这种三维模型是呈现无处不在的人体病毒相关科学数据的一种新方式。”

2 艾滋病与艾滋病病毒的基本概念

从艾滋病病毒进入人体起,人体就开始了同它的斗争。病毒在人体内的繁殖需要一定的时间,所以艾滋病病毒感染者并不是从带有病毒的第一天就“病入膏肓”的。在开始阶段,感染者的免疫功能还没有受到严重破坏,因而没有表现出明显的症状,我们把这样的人称为艾滋病病毒感染者。有些感染者在艾滋病病毒进入体内约2周至4周时,可能出现类似流感一样的表现,如发热、肌肉疼痛和皮疹等,但是这些表现常常不会引起人们的特别注意,而且并不是所有感染者都有这些表现。这时感染者外表看上去和常人一样生活和工作着。当感染者的免疫功能被破坏到一定程度后,身体抵不住艾滋病病毒的进攻,其他病菌就会乘虚而入,使人发生多种疾病,如严重的腹泻、肺炎或某些癌症,还有些病人会发生痴呆等。这时,感染者就成为艾滋病病人了。艾滋病的表现可以是多种多样的,最后病人往往会死于由严重腹泻、肺炎、肿瘤等造成的身体衰竭。从全世界的资料来看,从艾滋病病毒感染者发展到艾滋病病人,可能需要数年到10年甚至更长的时间。这段时间(医学上称作无症状期或潜伏期)的长短有很大变化,有的感染者在诊断后的一两年内很快就发病了。影响发病快慢的因素也很多,积极地寻求医学指导,采取有效的预防治疗、营养和保健措施等,都对延缓发病有着很重要的作用。

3 三维模型

专门的软件生成 三维模型是物体的三维多边形表示,通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体是可以是现实世界的实体,也可以是虚构的东西,既可以小到原子,也可以大到很大的尺寸。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。三维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成,但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据,三维模型可以手工生成,也可以按照一定的算法生成。尽管通常按照虚拟的方式存在于计算机或者计算机文件中,但是在纸上描述的类似模型也可以认为是三维模型。

专门的软件生成

广泛用任何使用三维图形的地方 三维模型广泛用任何使用三维图形的地方。实际上,它们的应用早于个人电脑上三维图形的流行。许多计算机游戏使用预先渲染的三维模型图像作为sprite用于实时计算机渲染。现在,三维模型已经用于各种不同的领域。在医疗行业使用它们制作器官的精确模型;电影行业将它们用于活动的人物、物体以及现实电影;视频游戏产业将它们作为计算机与视频游戏中的资源;在科学领域将它们作为化合物的精确模型;建筑业将它们用来展示提议的建筑物或者风景表现;工程界将它们用于设计新设备、交通工具、结构以及其它应用领域;在最近几十年,地球科学领域开始构建三维地质模型。

广泛用任何使用三维图形的地方

三维模型本身是不可见的 可以根据简单的线框在不同细节层次渲染的或者用不同方法进行明暗描绘(shaded)。但是,许多三维模型使用纹理进行覆盖,将纹理排列放到三维模型上的过程称作纹理映射。纹理就是一个图像,但是它可以让模型更加细致并且看起来更加真实。例如,一个人的三维模型如果带有皮肤与服装的纹理那么看起来就比简单的单色模型或者是线框模型更加真实。

三维模型本身是不可见的

体渲染的技巧 除了纹理之外,其它一些效果也可以用于三维模型以增加真实感。例如可以调整曲面法线以实现它们的照亮效果,一些曲面可以使用凸凹纹理映射方法以及其它一些立体渲染的技巧。三维模型经常做成动画,例如,在故事片电影以及计算机与视频游戏中大量地应用三维模型。它们可以在三维建模工具中使用或者单独使用。为了容易形成动画,通常在模型中加入一些额外的数据,例如,一些人类或者动物的三维模型中有完整的骨骼系统,这样运动时看起来会更加真实,并且可以通过关节与骨骼控制运动。

体渲染的技巧

4 三维

三维(三次元、3D),一般可指由长、宽、高(X,Y,Z)三轴所构成的空间。我们周围的空间有三个维(上下,前后,左右)。我们可以往上下、东南西北移动,其他方向的移动只需用3个三维空间轴来表示。向下移就等于负方向地向上移,向西北移就只是向西和向北移的混合。三维是由二维组成的,二维即只存在两个方向的交错,将一个二维和一个一维叠合在一起就得到了三维。

5 模型

含义 ①所研究的系统、过程、事物或概念的一种表达形式。模型可以是物理实体,也可以是某种图形或者是一种数学表达式。用这种方法处理可以大大减少实验工作量,还有助于了解过程的实质。有的化工过程如反应过程是化学反应与传递过程(物理过程)相互影响的过程,而化学反应与物理过程往往不可能同时满足化学相似和物理相似的条件。因此传统的因次论、相似论方法不再适用,这时可用模型法进行研究。

含义

②根据实验、图样放大或缩小而制作的样品,一般用于展览或实验。
③铸造机器零件等用的模子。首先,让我们先澄清一下塑料模型到底是什么:它们不是玩具。事实上,完成的模型非常易碎除非你非常小心地移动它。你不能把它们给小孩玩,也不能把它们当作挡门的或压纸的东西。一个完成了的塑料模型事实上是完全没有用处的-人们把它做出来仅仅是让它待在架子上吸灰尘或让人觉得好看。但正如许多模型爱好者的共识,想方设法把真实世界的东西的灵魂用缩小的模型来表达,这才是模型爱好者真正要体验的经历。
模仿 大多数模型模仿的是一些交通工具:汽车,卡车,船,坦克或飞机。虽然在本篇文章里更多的讲述的是关于飞机模型,但大多数情况下,其他模型也是使用相同的技巧来实现。飞机模型大部分被用来模仿空军飞机。不是因为模型爱好者特别喜欢战争或冲突而是因为最酷的飞机代表着并总是代表着具有巨大毁灭力量的工具。模型爱好者总是喜欢制作某个国家的或特定时期的模型,并且不带任何政治观点。当然,二战中很多德国空军飞机的模型包里没有提供德国纳粹的十字标记贴花纸。虽然从政治观点上讲是可以理解的,但作为一个模仿真实事物模型来说是不可容忍的。因此当一个模型爱好者购买额外的各种各样的纳粹十字形标记的花纸把它用在二战轰炸机的尾翼,你要理解他是为了制作一个真实的历史复制品,而不是因为他同希特勒的政治主张有相同的观点。

模仿

真实性 对于大多数模型发烧友最关键的是真实性。如果你的目标是制作一个可信的正确的模型复制品你需要非常细心。如果制作出来的模型不能同任何真实的东西一模一样通常被认为是不好的作品。例如塑料铸模接缝,配件之间的接口,露出的胶水,明显的指印,错误的标记,不成比例的细节这些都会影响模型的真实感觉。当然,没有什么理由可以阻挡你从玩具店购买一个模型包,并在10至20分钟内把所有的配件用胶水粘好。通常这是一个作为小孩的模型爱好者(包括我自己)开始他的模型生涯所必须经历的。如果你觉得把F-16喷气战机涂成紫色比较有趣,没人会因此而惩罚你。

真实性

乐趣 最重要的是从中找到乐趣!但通常模型爱好者总是朝着真实性现实性的方向去努力,并且本文的主旨也是为了这个目的而写的。当然,为了达到专业效果,很多工作需要去做。一个模型制作计划的主要部分通常包括收集特定类型车辆,甚至是特定型号的飞机,坦克或其他东西的资料。80年代以前的模型主要都是指的军事、车辆等模型,科幻模型只是满足低龄玩家需要上不了台面的东西,因此定价很低,而制作也很简单,一般价格都在300日元上下。而由于机动战士高达的成功,在成年人市场的需求下,原本只有300日元价位的高达模型很快紧跟着便发行了定价达到1000日元甚至3000日元的高价位面向成人的高达模型。扯远点,科幻模型也可以说是借着高达动画的巨大成功才能发展到今天和军事模型分庭抗礼甚至稍胜一筹的局面。现今最出名的模型厂家就是日本静冈四社:田宫,长谷川,富士美,童有社。

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