Геометрические исследования поверхностей биоформ

При геометрических исследованиях поверхностей биоформ на основе использования ЭВМ большое значение имеет способ вывода результатов машинного счета. Обычно информацию получают при помощи автоматических цифровых печатающих устройств в виде значений координат точек поверхности моделируемой формы. Обработка результатов, полученных в таком виде, занимает много времени и является трудоемкой. В последнее время все чаще используют различные системы отображения графической информации, обеспечивающие наглядность результатов счета. Электромеханические или электронно-лучевые устройства (графопостроители и дисплеи) обеспечивают получение чертежа или изображения всей формы или ее части на экране. Разрабатываемая форма может быть вычерчена на листе бумаги или изображена на экране устройства в аксонометрии, перспективе или в ортогональных проекциях. Можно также получить отдельные сечения или точечный каркас формы. Это значительно повышает оперативность анализа исследуемого объекта и его совершенствование.

Возможность осуществления мультипликаций с помощью выводных устройств дает возможность создать новые композиции из элементов разработанной формы. При этом исходный элемент формы (или всю форму) можно размножить при помощи параллельного переноса, повернуть, наложить на ранее полученное изображение и т. п. Непосредственно на экране выводного устройства можно получить новую композицию или визуально сравнить при помощи наложения изображений несколько форм, рассмотреть их с различных точек зрения в перспективной проекции. Для моделирования жестких конструктивных систем живой природы иногда достаточно описать их геометрическую поверхность формально или на основе выявленного геометрического алгоритма ее образования.

Для изучения таких упругих или эластичных природных образований конструкций более перспективно моделирование физико-механических условий, влияющих на их формообразование.

Растянутая пленка или провисающая сеть достаточно точно моделируют аналогичную природную конструкцию. Специалисты в области строительной механики уже разработали алгоритмы, создали программы для математического моделирования процесса формообразования подобных конструктивных систем. В. Н. Кислооким разработана методика математического моделирования процесса формообразования рассматриваемых конструкций из плоских заготовок. Продемонстрировано решение задачи, выполненной им по моделированию процесса монтажа большепролетного мембранного покрытия. При этом исходная плоская форма покрытия подвергалась постепенному натяжению и осуществлялся подъем двух точек закрепления окаймляющей мембрану Байтовой фермы. Данные рисунки были получены на графическом дисплее. Сказанное далеко не исчерпывает возможности применения электронно-вычислительной техники в изучении природных форм.

Вычислительная техника в руках исследователей является мощным средством при поиске, моделировании и осуществлении на практике рациональных решений живой природы.