\documentclass[a4paper, final]{article}
%\usepackage{literat} % Нормальные шрифты
\usepackage[14pt]{extsizes} % для того чтобы задать нестандартный 14-ый размер шрифта
\usepackage{tabularx}
\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[russian]{babel}
\usepackage{amsmath}
\usepackage[left=25mm, top=20mm, right=20mm, bottom=20mm, footskip=10mm]{geometry}
\usepackage{ragged2e} %для растягивания по ширине
\usepackage{setspace} %для межстрочно   го интервала
\usepackage{moreverb} %для работы с листингами
\usepackage{indentfirst} % для абзацного отступа
\usepackage{moreverb} %для печати в листинге исходного кода программ
\usepackage{pdfpages} %для вставки других pdf файлов
\usepackage{tikz}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{afterpage}
\usepackage{longtable}
\usepackage{float}



% \usepackage[paper=A4,DIV=12]{typearea}
\usepackage{pdflscape}
% \usepackage{lscape}

\usepackage{array}
\usepackage{multirow}

\renewcommand\verbatimtabsize{4\relax}
\renewcommand\listingoffset{0.2em} %отступ от номеров строк в листинге
\renewcommand{\arraystretch}{1.4} % изменяю высоту строки в таблице
\usepackage[font=small, singlelinecheck=false, justification=centering, format=plain, labelsep=period]{caption} %для настройки заголовка таблицы
\usepackage{listings} %листинги
\usepackage{xcolor} % цвета
\usepackage{hyperref}% для гиперссылок
\usepackage{enumitem} %для перечислений

\newcommand{\specialcell}[2][l]{\begin{tabular}[#1]{@{}l@{}}#2\end{tabular}}


\setlist[enumerate,itemize]{leftmargin=1.2cm} %отступ в перечислениях

\hypersetup{colorlinks,
    allcolors=[RGB]{010 090 200}} %красивые гиперссылки (не красные)

% подгружаемые языки — подробнее в документации listings (это всё для листингов)
\lstloadlanguages{ SQL}
% включаем кириллицу и добавляем кое−какие опции
\lstset{tabsize=2,
    breaklines,
    basicstyle=\footnotesize,
    columns=fullflexible,
    flexiblecolumns,
    numbers=left,
    numberstyle={\footnotesize},
    keywordstyle=\color{blue},
    inputencoding=cp1251,
    extendedchars=true
}
\lstdefinelanguage{MyC}{
    language=SQL,
%    ndkeywordstyle=\color{darkgray}\bfseries,
%    identifierstyle=\color{black},
%    morecomment=[n]{/**}{*/},
%    commentstyle=\color{blue}\ttfamily,
%    stringstyle=\color{red}\ttfamily,
%    morestring=[b]",
%    showstringspaces=false,
%    morecomment=[l][\color{gray}]{//},
    keepspaces=true,
    escapechar=\%,
    texcl=true
}

\textheight=24cm % высота текста
\textwidth=16cm % ширина текста
\oddsidemargin=0pt % отступ от левого края
\topmargin=-1.5cm % отступ от верхнего края
\parindent=24pt % абзацный отступ
\parskip=5pt % интервал между абзацами
\tolerance=2000 % терпимость к "жидким" строкам
\flushbottom % выравнивание высоты страниц


% Настройка листингов
\lstset{
    language=C++,
    extendedchars=\true,
    inputencoding=utf8,
    keepspaces=true,
    % captionpos=b, % подписи листингов снизу
}

\begin{document} % начало документа
    


    % НАЧАЛО ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
    \begin{center}
        \hfill \break
        \hfill \break
        \normalsize{МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ\\
            федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»\\[10pt]}
        \normalsize{Институт компьютерных наук и кибербезопасности}\\[10pt] 
        \normalsize{Высшая школа технологий искусственного интеллекта}\\[10pt] 
        \normalsize{Направление: 02.03.01 <<Математика и компьютерные науки>>}\\
        
        \hfill \break
        \hfill \break
        \hfill \break
        \hfill \break
        \large{Лабораторная работа №1}\\
        \large{<<Изучение технологии создания реалистического объекта в среде Blender 3D>>}\\
        \large{по дисциплине}\\
        \large{<<Комьютерная графика>>}\\
        % \hfill \break
        
        % \hfill \break
        \hfill \break
    \end{center}
    
    \small{ 
        \begin{tabular}{lrrl}
            \!\!\!Студент, & \hspace{2cm} & & \\
            \!\!\!группы 5130201/20102 & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} &Тищенко А. А. \\\\
            \!\!\!Преподаватель & \hspace{2cm} &  \underline{\hspace{3cm}} &  Курочкин М. А. \\\\
            &&\hspace{4cm}
        \end{tabular}
        \begin{flushright}
            <<\underline{\hspace{1cm}}>>\underline{\hspace{2.5cm}} 2025г.
        \end{flushright}
    }
    
    \hfill \break
    % \hfill \break
    \begin{center} \small{Санкт-Петербург, 2025} \end{center}
    \thispagestyle{empty} % выключаем отображение номера для этой страницы
    
    % КОНЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
    \newpage
    
    \tableofcontents


    \newpage
    
    \section*{Введение}
    
    \addcontentsline{toc}{section}{Введение}

    3D-моделирование — это процесс создания трёхмерной модели объекта.

    В современном мире 3D-моделирование играет важную роль. Трёхмерная компьютерная графика позволяет создавать максимально реалистичные модели объекта. Сегодня 3D-моделирование используется в проектировании зданий, в ландшафтном дизайне, дизайне интерьеров, а также в компьютерных играх и программах, в
    промышленности и медицине, а также во многих других сферах. Примером использования компьютерной графики является реставрация янтарной комнаты.

    Одной из задач 3D-моделирования является построение реалистических моделей
    объектов реального мира.

    Реалистичность модели определяется следующими параметрами:
    \begin{enumerate}
        \item Соответствие формы объекта реальной форме.
        \item Соответствие материала объекта особенностям объекта: цвет, текстура, шероховатость, отражаемость и другие.
    \end{enumerate}
    
    Программные пакеты, позволяющие моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны, и различаются по функционалу, сложности, аппаратным требованиям, цене и так далее.

    В данной работе будет рассматриваться программный пакет Blender 4.3.


    \newpage
    
    \section {Постановка задачи}
    В данной работе необходимо:
    \begin{enumerate}
        \item Ознакомиться с возможностями пакета Blender, которые позволяют создавать реалистическую модель;
        \item Выбрать три объекта реального мира и построить их визуализации в пакете Blender с учётом уникальных особенностей моделируемого объекта;
        \item Отразить характерные особенности объекта, такие как:
        \begin{itemize}
            \item Геометрическая форма
            \item Текстура и материал
            \item Цвет
            \item Освещение
        \end{itemize}
        \item Предоставить пошаговое руководство пользователя по получению результата.
    \end{enumerate}


    \newpage
    \section{Описание функциональных возможностей пакета Blender}

    Blender — это мощный и универсальный пакет для 3D-моделирования, анимации, рендеринга, скульптинга, композитинга и видео-монтажа. Он является бесплатным и с открытым исходным кодом, что делает его доступным для профессионалов и любителей.
    
    Blender используется в различных областях:
    \begin{itemize}
        \item 3D-моделирование — создание и редактирование трехмерных объектов.
        \item Анимация — разработка движущихся персонажей, эффектов и сцен.
        \item Рендеринг — визуализация изображений с использованием движков Cycles и Eevee.
        \item Скульптинг — цифровая лепка сложных форм.
        \item Текстурирование и UV-развертка — нанесение текстур на 3D-объекты.
        \item Физическая симуляция — моделирование воды, дыма, огня, тканей и т. д.
        \item Композитинг и постобработка — редактирование изображений и видео.
        \item Монтаж видео — встроенный видеоредактор для базового монтажа.
        \item Программирование (Python API) — создание аддонов и автоматизация процессов.
    \end{itemize}
    
    \subsection{Возможности программы}
    
    \subsubsection{3D-моделирование}
    Blender предлагает широкий набор инструментов для моделирования:
    \begin{itemize}
        \item Полигональное моделирование — редактирование вершин, рёбер и граней.
        \item NURBS и кривые — моделирование с использованием кривых Безье.
        \item Метаболлы — создание органических форм.
        \item Booleans (булевы операции) — вычитание, объединение и пересечение объектов.
        \item Модификаторы — неразрушающее изменение геометрии (Subdivision Surface, Mirror, Array и др.).
        \item Ретопология — оптимизация сетки для анимации и рендеринга.
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Цифровой скульптинг}
    Blender позволяет создавать детализированные модели с высокой точностью:
    \begin{itemize}
        \item Dyntopo (динамическая топология) — адаптивное деление сетки.
        \item Remesh — улучшение геометрии для дальнейшей работы.
        \item Маскировка — изоляция областей при скульптинге.
        \item Мультиразрешение — детализация сетки без потери формы.
        \item Кисти (Brushes) — набор инструментов для лепки (Clay, Inflate, Grab и др.).
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Анимация и риггинг}
    Blender имеет мощные инструменты для анимации:
    \begin{itemize}
        \item Keyframe Animation — покадровая анимация с интерполяцией.
        \item Armature (Кости) — создание скелетов для персонажей.
        \item Inverse Kinematics (IK) — автоматическое вычисление движения конечностей.
        \item Shape Keys (Формы ключей) — создание мимики и морфинга объектов.
        \item Graph Editor — контроль кривых анимации.
        \item Grease Pencil — 2D-анимация в 3D-пространстве.
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Рендеринг}
    Blender поддерживает несколько рендер-движков:
    \begin{itemize}
        \item Cycles — физически точный рендерер с трассировкой лучей (поддерживает GPU/CPU).
        \item Eevee — рендеринг в реальном времени с использованием растеризации.
        \item Workbench — быстрый рендер для предпросмотра моделей.
        \item Freestyle — стилизованный рендер (например, для комиксов).
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Текстурирование и UV-развертка}
    Blender предоставляет мощные инструменты для работы с текстурами:
    \begin{itemize}
        \item UV Mapping — развертка модели для наложения текстур.
        \item Texture Painting — рисование текстур прямо на модели.
        \item Shader Editor — создание сложных материалов с помощью узлов (nodes).
        \item Procedural Textures — генерация текстур на основе алгоритмов.
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Физическая симуляция}
    Blender позволяет имитировать физические явления:
    \begin{itemize}
        \item Cloth Simulation — симуляция тканей.
        \item Fluid \& Smoke Simulation — симуляция воды, дыма, огня.
        \item Soft Body — деформации мягких тел.
        \item Rigid Body — симуляция твердых тел.
        \item Particles — система частиц (пыль, искры, снег и т. д.).
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Композитинг и постобработка}
    Blender включает узловую систему композитинга:
    \begin{itemize}
        \item Color Correction — корректировка цветов и уровней.
        \item Blur \& Glare Effects — эффекты размытия и свечения.
        \item Depth of Field (DOF) — имитация фокусировки камеры.
        \item Green Screen (Chroma Key) — работа с хромакеем.
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Видеомонтаж (VSE - Video Sequence Editor)}
    Blender также может использоваться как видеоредактор:
    \begin{itemize}
        \item Обрезка и склейка клипов.
        \item Добавление эффектов и переходов.
        \item Работа с аудиодорожками.
    \end{itemize}
    
    \subsubsection{Программирование и автоматизация (Python API)}
    Blender позволяет создавать скрипты и аддоны:
    \begin{itemize}
        \item Автоматизация рутинных задач.
        \item Создание новых инструментов.
        \item Редактирование сцен и объектов через код.
    \end{itemize}
    
    
    \newpage
    \section{Описание объектов моделирования}

    \subsection{Объект моделирования №1}

    Объектом №1 является покерная фишка (Рис.~\ref{fig:chip-front}-\ref{fig:chip-front-right}).

    \begin{figure}[h!]
        \centering
        \includegraphics[width=0.5\linewidth]{img/chip-front.jpg}
        \caption{Объект моделирования №1, вид с лицевой стороны.}
        \label{fig:chip-front}
     \end{figure}

    \begin{figure}[h!]
       \centering
       \includegraphics[width=0.5\linewidth]{img/chip-back.jpg}
       \caption{Объект моделирования №1, вид с обратной стороны.}
       \label{fig:chip-back}
    \end{figure}

    \begin{figure}[h!]
       \centering
       \includegraphics[width=0.5\linewidth]{img/chip-front-left.jpg}
       \caption{Объект моделирования №1, вид на лицевую сторону под углом слева.}
       \label{fig:chip-front-left}
    \end{figure}

    \begin{figure}[h!]
       \centering
       \includegraphics[width=0.5\linewidth]{img/chip-front-right.jpg}
       \caption{Объект моделирования №1, вид на лицевую сторону под углом справа.}
       \label{fig:chip-front-right}
    \end{figure}

    \newpage
    \textbf{Форма:} Покерная фишка представляет собой круглую плоскую дисковидную форму. На поверхности фишки есть небольшое колцевидное углубление.

    \textbf{Материал:} Фишка изготовлена из пластика и покрыта белой краской. Номинал и узоры нанесены синей краской. Поверхность ближе к матовой.

    \textbf{Особенности:} На фишке видны множественные дефекты покраски - отдельные точки и пятна синей краски, в особенности на лицевой стороне.

    \section{Описание технологии разработки моделей}
    \subsection{Объект моделирования №1}
    \subsubsection{Моделирование}
    
    \subsubsection{Текстурирование}
    
    \subsubsection{Освещение и камера}
    
    \newpage
    \section*{Заключение}
    \addcontentsline{toc}{section}{Заключение}


\newpage
\section*{Список литературы}
\addcontentsline{toc}{section}{Список литературы}

\vspace{-1.5cm}
\begin{thebibliography}{0}

\end{thebibliography}

\end{document}