Мы живем в городе Троицке, который за последние годы значительно изменился: появилось много современных и благоустроенных территорий. Однако одной из проблем Троицка остается недостаточное количество зеленых насаждений в городской черте. Это особенно заметно с учетом климатической зоны расположения нашего города. Лето у нас сухое и жаркое, а по среднегодовому числу солнечных дней (2218 часов/год) мы даже опережаем Сочи.

В нашем городе неоднократно предпринимались попытки реконструкции парков и скверов. Однако все они не увенчалась успехом и количество зеленых насаждений с каждым годом сокращается. Одна из причин сложившейся ситуации заключается в том, что в городе отсутствуют организации, занимающиеся надлежащим содержанием зеленых насаждений. Поставка саженцев для озеленения городского пространства в рамках реализации инвестиционных проектов осуществляется на конкурсной основе, большинство деревьев после высадки не укореняется или погибает без грамотного ухода в условиях континентального климата.

Между тем деревья выполняют ряд значимых для города и его населения функций: очистка воздуха, насыщение его кислородом, сохранение земельного ландшафта, улучшение внешнего вида и создание благоприятного облика города.

Учитывая все вышеперечисленные факторы, коллектив нашего лицея предложил свое решение проблемы озеленения города Троицка. Группой учителей и учащихся 11 класса был разработан проект, целью которого является создание питомника ели колючей, в котором к маю 2027 года планируется вырастить первую партию саженцев голубой ели в количестве не менее 200 штук для последующего озеленения города Троицка.

Настоящий проект позволит уже к 2027 году высадить в городе первые саженцы и периодически каждый год увеличивать их число не менее, чем на 100 единиц, что будет способствовать озеленению придорожных площадок, территории парков, скверов, образовательных организаций и частной территории, а это значит, будет способствовать минимизации отрицательного воздействия человека на окружающую среду.

Свою заинтересованность в реализации проекта уже высказали Администрация города, образовательные учреждения, общественные организации, СМИ, представители промышленных предприятий, бизнеса, и неравнодушные горожане.

Мы также решили принять активное участие в проекте, а именно разработать 3D-модель питомника. Мы считаем, что создание 3D-модели (трёхмерного объекта) питомника является неотъемлемой частью проекта, потому что позволяет детально рассмотреть будущий объект и внести необходимые коррективы еще на стадии проектирования. Так как предлагаемый проект носит интегрированный характер, то благодаря процессу визуализации специалистам из разных областей будет проще выработать общий подход к реализации проекта.

На первом этапе создания 3D-модели мы провели исследование территории, на которой предполагается размещение питомника. Наиболее подходящим оказался участок площадью 240 м ² в северо-восточной части пришкольной территории главного корпуса. Это относительно ровный огороженный участок земли, покрытый луговыми травами.

При разработке 3D-модели питомника мы учитывали следующие факторы:

1. Помещение питомника должно предполагать возможность проведения экскурсий (не только для обучающихся МБОУ «Лицей № 13», но и воспитанников дошкольных образовательных учреждений и обучающихся школ города).
2. Планируется, что питомник должен стать базой для организации практических занятий, трудовой практики и исследовательской деятельности обучающихся по биологии, географии, почвоведению, экологии школ г. Троицка.
3. Учитывая, что лицей расположен практически в центре города, питомник с саженцами голубой ели может стать интересным объектом для посещения его туристами и гостями города.

Кроме того, красивое 3D-изображение питомника можно будет использовать в рекламных целях при создании информационных буклетов, брошюр, плакатов и видеороликов с целью привлечения внимания к проекту.

Таким образом, в окончательном варианте наш проект приобрел следующее описание.

1. Наименование проекта: 3D-модель здания производственного комплекса (питомника ели колючей).
2. Назначение модели: визуализация для маркетинговых материалов (брошюры, сайт, презентации), архитектурное проектирование, планировка территории, интерактивная демонстрация (VR/AR).
3. Основные характеристики модели:

Тип модели: низкополигональная, что предполагает небольшое количество простых геометрических форм.

Масштаб: реалистичный, 1:1 относительно реальных/проектных размеров.

Система координат: правосторонняя

Формат файлов: исходные файлы: blend

4. Детализация и состав модели:

Модель разделена на логические части (группы/слои):

Основное здание:

Фундамент: Ленточный.

Стены: Каркасная конструкция из металла.

Крыша: арочного типа.

Окна и двери: высокие оконные проемы, распашные двери. Геометрия рам, стекла с толщиной.

Технологические пристройки:

Складские помещения со смоделированными инструментами для работы в питомнике.

5. Примеры материалов: гладкий металл (каркас), матовый поликарбонат (крыша), бетон (пол), крашеный металл (стены), пластик (оконные рамы), земля (клумбы).

Процесс изготовления 3D-модели проходил в несколько этапов.

Этап 1: Подготовка и сбор референсов

1. Анализ ТЗ: Уточнение цели модели (рендер, VR, печать), ракурсов, уровня детализации (LOD).
2. Сбор информации: Получение архитектурных чертежей (планы, фасады, разрезы), если их нет — создание эскизов на основе фотографий реальных аналогов плодопитомников.
3. Подбор референсов: Поиск фотографий похожих зданий, материалов (тип профнастила, поликарбоната), технологического оборудования.

Этап 2: Моделирование

Программное обеспечение: Blender.

Процесс:

1. Блокинг: Создание примитивов (кубы, цилиндры) по чертежам для определения основных объемов и пропорций здания.
2. Детализация:

Создание каркаса здания на основе сплайнов.

Моделирование основных плоскостей (стены, крыша) с помощью модификаторов (Array, Bevel, Solidify).

Выдавливание (Extrude) оконных и дверных проемов.

Высокополигональное моделирование сложных элементов (вентиляционные фонари, двери) с последующей ретопологией для получения чистой сетки.

3. Оптимизация: Проверка сетки на двойные вершины, невидимые полигоны, применение модификаторов для уменьшения количества полигонов без потери формы.

Итог: Спроектированная 3D-модель представляет собой готовую к использованию цифровую копию питомника, которая может быть интегрирована в любой цифровой конвейер или для создания чертежей строительства такого сооружения (рис. 1).

Рис. 1. 3D-модель питомника

В результате проведенной работы мы получили 3D-модель питомника, которую можно использовать для создания чертежей и в рекламных целях. При разработке модели нам понадобились знания, полученные при изучении математики, физики, информатики, черчения и др. Наш вклад в проект на этом не заканчивается, и мы обязательно будем принимать участие на всех этапах выращивания саженцев голубой ели и озеленения нашего города.

Литература:

1. Древоводство и питомниководство: метод. указания / Новосиб. гос. аграр. ун-т, Агроном. фак.; сост.: Е. Г. Медяков. — Новосибирск. — 2022. — 26 с.
2. Петрова, Е. В. 3D-моделирование как неотъемлемая часть проектной деятельности на занятиях по инженерной графике / Е. В. Петрова. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2024. — № 24 (523). — С. 180–184.
3. Усатая, Т. В. Трехмерное компьютерное моделирование в проектно-технологической деятельности / Т. В. Усатая, Д. Ю. Усатый, Е. А. Свистунова // Автоматизированные технологии и производства. — 2015. — № 4(10). — С. 28–31.