Blender software platform as an environment for modeling objects and processes of science disciplines

Abstract

О р д е н а Л е н и н а ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ имени М.В. Келдыша Р о с с и й с к о й а к а д е м и и н а у к С.В. Филиппов Программная платформа Blender как среда моделирования объектов и процессов естественно-научных дисциплин Москва -2018 Филиппов С.В. Программная платформа Blender как среда моделирования объектов и процессов естественно-научных дисциплинДано вводное описание Blender Python API, необходимое для численного моделирования в среде открытой программной платформы трёхмерного моделирования, анимации и рендеринга -Blender. Рассмотрены базовые методы 3D-моделирования объектов исследований на примере построения динамических молекулярных моделей и моделей фрагмента дна Северного Ледовитого океана по расчётным и внешним (экспериментальным) данным, представленным как численно, так и в форме графических изображений. Приведены примеры программ на языке Python, демонстрирующие основные методы работы с базовыми данными. Описана комплексная задача по созданию аналитической визуализации динамической молекулярной модели бета-2 адренорецептора по данным молекулярно-динамического исследования.Ключевые слова: 3D, моделирование, аналитическая визуализация, Blender, Python, API, бета-2 адренорецептор, молекулярная динамика. Blender software platform as an environment for modeling objects and processes of science disciplinesAn introductory description of the Blender Python API is given, which is necessary for numerical simulation in the open source software platform of three-dimensional modeling, animation and rendering -Blender. The basic methods of 3D-modeling of research objects are considered on the example of building dynamic molecular models and models of the ocean bed fragment of the Arctic Ocean using calculated and external (experimental) data presented both numerically and in the form of graphic images. Examples of programs in the Python language are given, demonstrating the basic methods of working with basic data. The complex task of creating analytical visualization of the dynamic molecular model of the beta-2 adrenoreceptor according to the data of molecular dynamics research is described.

Rekonstruksi 3D Untuk Model Wajah Virtual Akademik Menggunakan Sensor Kinect 2

“…Blender adalah aplikasi modelling, rendering dan animasi 3D yang kini menjadi primadona. Ukuran yang (50 MB), kecepatan, kemudahan dan kelengkapan bisa mengalahkan 3D Max dan Autodesk Maya [4]. Selain Modelling dan animasi 3D Blender juga untuk video editing, video effects, image retouching, game development.…”

Three-dimensional desktop morphometric models for the Arctic Ocean floor

“…Blender is a free, open-source multiplatform software originally designed for 3D modeling, visualization, and animation (Simonds, 2013). Currently, Blender is systematically used for 3D scientific visualization (Kent, 2015;Filippov, 2018). The Blender-based approach for 3D terrain modeling includes the following main steps: 1.…”

Three‐dimensional terrain modeling with multiple‐source illumination

“…We analyzed the main characteristics of 3D packages (Table ), considering the above mentioned factors as well as taking into account our previous experience with three 3D packages: Maya (Filippov & Sobolev, ; Filippov, Sivozhelezov, Kim, Sychev, & Ustinin, ), Cinema 4D (Bystrov, Paramonova, Bystrova, Sapronova, & Filippov, ; Ustinin et al, ), and Blender (Lakhno et al, ; Florinsky & Filippov, ; Filippov, ). As a result, we came to the following conclusions.…”

“…A list defining a face contains three or more vertex indices. Automatic creation of a polygonal object is performed using a special Python script (Filippov, ).…”

“…Such problems are often solved with computer graphic software originally not intended for scientific research (Filippov & Sobolev, 2002;Hansen & Johnson, 2005;Lipşa et al, 2012;Johnson & Hertig, 2014). One such package is Blender (Blender Foundation, 2003, whose 3D tools are systematically utilized in various disciplines (Kent, 2015;Filippov, 2018), for instance, biology (Autin, Johnson, Hake, Olson, & Sanner, 2012), astronomy (Kent, 2013), geoinformatics (Scianna, 2013), geomorphometry (Florinsky & Filippov, 2017), and so on. Huffman (2014Huffman ( , 2017 used 3D Blender tools to produce 2D hill-shaded relief maps.…”