ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ГОЛОГРАФІЧНИХ 3D ВІТРИН Спеціальність 122 – Комп’ютерні науки
| dc.contributor.author | Тищенко, Ігор Анатолійович | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-05T12:45:58Z | |
| dc.date.available | 2025-08-05T12:45:58Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Тищенко І.А. Інформаційні технології експлуатації голографічних 3D вітрин. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктор філософії за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки». – Державний торговельно-економічний університет, Київ, 2023. Використання 3D-технологій в сфері голографії відкриває нові можливості в створенні моделей в просторі. Сучасне програмне забезпечення інформаційних технологій значно пришвидшує процес створення голограм та покращує результат. 3D-технології допомагають зменшити розміри пристроїв для відтворення голограм та збільшити їх продуктивність. Мінусом є те, що для моделювання та відтворення голограм з 3D-зображенням потрібно використовувати комп’ютери більшої продуктивності ніж для 2D, але використання продуктивних пристроїв — це необхідний крок для переходу до ери голографії та заміни звичайних проекторів на голографічні вітрини, що є більш сучасними та продуктивними. Програмне забезпечення інформаційних технологій для відтворення 3D зображень має бути універсальним та працювати на будь-якому пристрої. Це створить принципово нову ситуацію в презентаціях, рекламі та навчальному процесі. Мета роботи полягає в дослідженні та формалізації методик подання візуальної інформації на уроках та презентаціях та аналіз доцільності використання сучасних інформаційних технологій для візуалізації презентаційних об’єктів, розкриття методів та засобів досягнення голографічного зображення за допомогою спеціалізованої інформаційної технології, а саме мультиплатформного програмного забезпечення. Під мульти платформенний програмним забезпеченням розуміється програмне забезпечення, що використовується на всіх відомих ОС (браузери, відео редактори, презентаційні додатки). Об'єкт дослідження – розробка комплексу програмного забезпечення інформаційних технологій для експлуатації голографічних 3D вітрин та розробка рекомендацій до створення мультимедійного контенту голографічних презентацій на вже існуючих програмних забезпеченнях. Предмет дослідження – методологічний інструментарій для моделювання 3D зображення та експлуатації голографічної 3D вітрини. За основу в дослідженні взято нову технологію, яка має назву «Голографічна 3D-вітрина». Запатентована технологія світлової стіни використовується в пристрої, що має назву “uScreener”. Наукова новизна роботи, що виносяться на захист, характеризується наступними твердженнями : уперше: • розроблено програмне забезпечення спеціалізованої технології «світлова стіна» для створення об’ємного 3D зображення за рахунок комплексного використання нової запатентованої технології перетворення звичайного зображення в голограму та програмного забезпечення голографічних презентацій на основі оптимізованого під відтворення контенту; • в рамках використання технології «світлова стіна» розроблено та програмно реалізовано метод налаштування та оптимізації контенту під його відтворення у вигляді голографічного 3D зображення; • розроблено методику подання інформації за допомогою голографічних презентацій на основі механізмів представлення голографічних 3D зображень з використанням оптимізованого під відтворення голографічного контенту веб-додатку або на основі розроблених рекомендацій, вимог, інструкцій до відтворення голографічного контенту з використанням Microsoft PowerPoint або медіа-плеєра; удосконалено: • систему керування жестами голографічної 3D вітрини, за рахунок програмної реалізації процедур інверсування жестів із збереженням елементів дій кожної з рук; дістало подальшого розвитку: • методи адаптації контенту в програмному забезпеченні для створення 3D об’єктів, які на відміну від інших, тільки за рахунок тонування відтінків кольорів зображення забезпечують можливість використання існуючого мультимедійного контенту в голографічних 3D вітринах, без його редагування. В роботі проаналізовано голографічні технології та методи голографії. Використання технології голографії обумовлено збільшенням реалістичної реклами, впровадженням нових інформаційних технологій в суспільстві та збільшенням вимог суспільства до мультимедійних пристроїв. Методами представлення голографічних технологій можна вважати інформаційні технології створення презентаційних додатків, що використовуються для відображення 3D голографічних презентацій. Розкрито поняття та особливості 3D зображення. Досягти реалістичності представленої інформації можливо лише шляхом створення тривимірних зображень, що будуть розміщені в просторі. Динамічні зображення дозволяють повноцінно передати задум авторів та створити ефект присутності реального прототипу об’єкта на презентації. Шляхом того, що пристрій не має помітних оку елементів демонстрації зображення, у глядача не залишається сумніву у тому, що він бачить. Проаналізовано технології створення та проведено порівняння 2D та 3D голографії. Показано, що кожна з технологій має свої особливості та дозволяє використовувати голографічну 3D вітрину, як повноцінний замінник екрана. Технологічні особливості дозволяють використовувати голограму, як прозорий екран монітора, що відкриває нові можливості для демонстрації та візуалізації товарів. В практичній частині розглядаються аспекти використання сучасних інформаційних технологій в освітньому процесі. Аналізуються результати використання комп’ютерних технологій в донесенні інформації до учнів. Досліджується роль розвитку інформаційних технологій в освітній сфері, а також доцільність використання інноваційних методик в освіті. Одним з інноваційних приладів та технологій для освітян є голографічна 3D вітрина та голографічні технології. Використання голографічних 3D вітрин для відтворення мультимедійних презентацій та демонстрації об’єктів є сучасним та прогресивним методом подання навчального матеріалу. Актуальність роботи полягає в аргументації використання сучасних інформаційних технологій, що полегшують роботу викладача та збільшують можливості пристроїв, наявних в освітніх закладах. Портативність, мобільність та легкість – це запорука успішного використання ґаджетів у навчальних закладах. Освітній процес є невід’ємною частиною розвитку людини. Від методики подання інформації залежить подальша зацікавленість учнів та результати знань ,які вони будуть отримувати. Огляд підходів до подання інформації надає змогу отримати алгоритм успішної презентації матеріалу для засвоєння та зацікавленості слухачів. Важливим аспектом навчального процесу є практичне спрямування навичок та порівняння реальних об’єктів та задач з тими, що вже розглядались в освітньому процесі. Використання голографічних моделей дозволить відтворити імітаційну модель будь-чого, що дозволить учням глибше зрозуміти матеріал. Опис розробки та функціонування інформаційної системи експлуатації голографічної 3D вітрини включає в себе аналітичну частину технологій, опис функціоналу, що адаптований під потреби людей, що не мають спеціальної підготовки в сфері інформатики. Інформаційні технології експлуатації голографічних 3D вітрин, що застосовуються для моделювання завдань та прикладів є інтуїтивно зрозумілими та оптимізованими під рівень володіння інформатикою середньостатистичного вчителя та викладача. Це дозволяє кожному вчителю без зайвих проблем створювати освітній матеріал, уроки, лекції та практичні або лабораторні завдання на звичайному персональному комп’ютері. Адаптивний, інтуїтивно-зрозумілий інтерфейс досягається шляхом розробки інтегрованої web-системи, що адаптована під всі доступні пристрої. Використання даної інформаційної системи допомагає відтворювати презентації, зазначених в методичних рекомендаціях видів, без додаткових налаштувань, використовуючи як персональний ноутбук, так і робочий. Головна вимога – це розмір екрану. Він повинен відповідати розмірам голографічної 3D вітрини, що використовується освітнім закладом. Розроблені методичні рекомендації щодо створення контенту та завдань для роботи з голографічною 3D вітриною. Вони поділяються на наступні типи: flash додатки, відеоконтент та презентації. Зроблено огляд технологій для створення даних додатків. Для полегшення роботи та адаптації пристрою до вже готового контенту додано можливість створення контенту на класичному презентаційному додатку Microsoft PowerPoint. Даний програмний комплекс є досить продуктивним та дозволяє використовувати всі відомі функції презентацій в навчанні. Зважаючи на те, що голографічна 3D вітрина має функцію керування жестами, що є першочерговою функцією «голограми» в уявленні людини, програма Microsoft PowerPoint дозволяє створювати керовані презентації. До типу контенту, такого як «відеоконтент», окремо розроблено кодеки, які оптимізують кольоро передачу на пристрої, через доданий до веб-інформаційної системи медіаплеєр. Це дозволяє не витрачати час на налаштування кольору на презентаційному відео та автоматизувати постпродакшн шляхом оптимізації яскравих кольорів, збільшення глибини чорного та збільшення прозорості білого кольору. Використання та робота з flash презентаціями доступна в двох форматах, а саме: прямому та інверсованому. Це дозволяє проводити демонстрації як стоячи обличчям до аудиторії, безпосередньо маючи перед собою дублікат демонстраційного об’єкту на екрані, так і в ігровій формі, працюючи безпосередньо стоячи перед голографічною 3D вітриною. Окремо до пристрою йде в комплекті планшет, за допомогою якого відбувається керування контентом. Але, зважаючи на бездротовість з’єднання, можливе використання будь-кого смартфону із заздалегідь підготовленим демонстраційним матеріалом. Додатки, що використовуються в практичній частині, розроблені для навчання та безпосередньої участі учнів у роботі з голографічною 3D вітриною. Даний прийом дозволяє зосередити увагу всього класу на процесі виконання завдання, розвинути абстрактне мислення учасника та глядачів та спонукати до креативного вирішення завдання як в груповій формі, так і в індивідуальній. Практична значимість наукових результатів. Використання даної технології особливо важливо в класах НУШ (Нової Української школи), так як більшість дітей здатні сприймати інформацію лише в ігровій формі, що дозволяє максимально поринути учням в навчальний процес та не відволікатись на речі, не пов’язані з навчанням. На основі матеріалу дисертаційного дослідження розроблено та впроваджено методичний посібник «Використання голографічних технологій у вивченні англійської мови», що пройшов апробацію в Ржищівському індустріально- педагогічному фаховому коледжі та в класах НУШ Загально осітнього навчального закладу I-III cт. №2 м.Олександрія. Представлені методичні матеріали розроблено відповідно до навчальної програми «Англійська мова» для студентів освітньо-професійного рівня молодший спеціаліст з огляду на сучасні вимоги щодо підвищення рівня фундаментальної підготовки з англійської мови, а також учнів початкових, середніх та старших класів. За результатами апробації поданий методичний посібник, що містить матеріали дисертаційного дослідження та зосереджений на використанні технологій та додатків, що представлені в даній роботі, доцільно використовувати в освітньому процесі закладів середньої та вищої освіти. В роботі описана методологія створення освітніх матеріалів для голографічної 3D вітрини, що дозволить оптимізувати процес розробки навчальних матеріалів та допоможе глибше зрозуміти специфічні особливості функціонування голографічної 3D вітрини. Окремо, в роботі створено демонстраційний урок англійської мови з використанням голографічних 3D презентацій. Приклад уроку дозволяє зрозуміти принцип використання технології в навчальному процесі та взяти за основу структуру уроку для подальшого створення власних. | |
| dc.description.abstractother | Tyshchenko I.A. Information technologies for operating holographic 3D showcases. – Qualifying scientific work on manuscript rights. Dissertation for the Doctor of Philosophy degree in specialty 122 "Computer Science". – State University of Trade and Economics, Kyiv, 2022. The use of 3D technologies in the field of holography opens up new opportunities in creating models in space. Modern information technology software significantly speeds up the process of creating holograms and improves the result. 3D technologies help reduce the size of devices for playing holograms and increase their performance. The downside is that 3D holograms require higher performance computers than 2D to model and reproduce, but using performance devices is a necessary step to move into the holography era and replace conventional projectors and display cases with more modern and productive ones. Information technology software for rendering 3D images must be universal and work on any device. It will create a fundamentally new situation in presentations, advertising and mass processing. The purpose of the work is to research and formalize the methods of presenting visual information in lessons and presentations and analyze the feasibility of using modern information technologies to visualize presentation objects, reveal the methods and means of achieving a holographic image using specialized information technology, namely multi-platform software. Multi-platform software means software that is used on all known operating systems (browsers, video editors, presentation applications). The object of the research is the development of a complex of information technology software for the operation of holographic 3D showcases and the development of recommendations for creating multimedia content of holographic presentations on already existing software. The subject of research is a methodological toolkit for 3D image modeling and operation of a holographic 3D showcase. The research is based on a new technology called "Holographic 3D showcase". The patented light wall technology is used in a device called “uScreener”. The scientific novelty of the work submitted for defense is characterized by the following statements: for the first time: • software has been developed to provide specialized technology “light wall” for creating volumetric 3D images within the framework of a complex vikoristan of new patented technologies for converting the original image into a hologram and software for holographic images presentation based on optimizedcontent;• within the framework of the new “light wall” technology, a method for adjustingand optimizing content for the purpose of creating a holographic 3D image has been developed and implemented in software; • a methodology for presenting information using additional holographicpresentations based on the mechanisms for presenting holographic 3D images has been developed using a web application optimized for the creation of holographic content, or based on separate recommendations This may include instructions before creating holographic content using Microsoft PowerPoint or a media player; improved: • the gesture control system of the holographic 3D showcase, due to the software implementation of gesture inversion procedures with preservation of the action elements of each hand; received further development: • methods of content adaptation in software for creating 3D objects, which, unlike others, only by toning shades of image colors provide the possibility of using existing multimedia content in holographic 3D showcases, without editing it. Holographic technologies and methods of holography are analyzed in the work. The use of holography technology is due to the increase in realistic advertising, the introduction of new information technologies in society and the increase in society's demands for multimedia devices. Methods of presenting holographic technologies can be considered information technologies for creating presentation applications used to display3D holographic presentations.The concepts and features of 3D images are revealed. Achieving the realism of thepresented information is possible only by creating three-dimensional images that will beplaced in space. Dynamic images allow you to fully convey the idea of the authors and create the effect of the presence of a real prototype of the object at the presentation. Due to the fact that the device does not have visible elements of the display of the image, the viewer is left in no doubt about what he sees. Creation technologies were analyzed and a comparison of 2D and 3D holography was made. It is shown that each of the technologies has its own characteristics and makes it possible to use a holographic 3D showcase as a full-fledged substitute for the screen. Technological features allow you to use a hologram as a transparent monitor screen, which opens up new opportunities for the demonstration and visualization of goods. In the practical part, aspects of the use of modern information technologies in the educational process are considered. The results of the use of computer technologies in conveying information to students are analyzed. The role of the development of information technologies in the educational sphere, as well as the expediency of using innovative methods in education, is investigated. One of the innovative devices and technologies for educators is a holographic 3D showcase and holographic technologies. The use of holographic 3D showcases for reproduction of multimedia presentations and demonstration of objects is a modern and progressive method of delivering educational material. The relevance of the work lies in the argumentation of the use of modern information technologies, which facilitate the work of the teacher and increase the capabilities of the devices available in educational institutions. Portability, mobility and lightness are the keys to the successful use of gadgets in educational institutions.The educational process is an integral part of human development. The further interest of students and the results they will get depend on the method of delivering information. A review of approaches to conveying information makes it possible to obtain an algorithm for successful presentation of material for assimilation and interest of listeners. An important aspect of the educational process is the practical direction of skills and the comparison of real objects and tasks with those considered in the educational process. The use of holographic models will create a simulated model of anything, allowing students to understand the material better. The description of the development and operation of the information system for the operation of the holographic 3D showcase includes the analytical part of the technologies, the description of the functionality adapted to the needs of people who do not have special training in the field of informatics. The information technologies for the operation of holographic 3D showcases, used for modeling tasks and examples, are intuitive and optimized to the level of computer science knowledge of the average teacher and lecturer. It allows every teacher to easily create educational material, lessons, lectures and practical or laboratory tasks on a regular personal computer. An adaptive, intuitive interface is achieved by developing an integrated web systemadapted to all available devices. The use of this information system helps to reproducethe presentations specified in the methodological recommendations of the species without additional settings, using both a personal laptop and a work one. The main requirement is the screen size. It should correspond to the dimensions of the holographic 3D showcase used by the educational institution.Methodological recommendations for creating content and tasks for working with a holographic 3D showcase have been developed. They are divided into the following types: flash applications, video content and presentations. Technologies for creating these applications are reviewed. To facilitate the work and adaptation of the device to ready- made content, the possibility of creating content on the classic presentation additional Microsoft PowerPoint has been added. This software package is quite productive and allows you to use all the known functions of presentations in education. Since the holographic 3D showcase features gesture control, which is the original function of the "hologram" in people's imaginations, Microsoft PowerPoint allows you to create guided presentations. For the content type, such as "video content", codecs have been separately developed that optimize the color rendering on the device through a media player added to the web information system. It allows you to save time on color adjustments on the presentation video and automate post-production by optimizing bright colors, increasing black depth, and increasing white transparency. Using and working with flash presentations is available in two formats, namely direct and inverted, which allows you to conduct demonstrations both standing facing the audience, directly in front of you with a duplicate of the demonstration object on the screen, and in the game form, working in a straight line, standing in front of a holographic 3D showcase. Separately, the device comes with a tablet, which is used to manage content. But, given the wireless connection, it is possible to use any smartphone with pre-prepared demo material. The applications used in the practical part are designed for training and direct participation of students in working with a holographic 3D showcase. This method allows you to focus the attention of the whole class on the process of completing the task, develop the abstract thinking of the participant and the audience, and encourage the creative solution of the task both in group form and individually. Practical significance of scientific results. The use of this technology is especially important in the classes of NUSH (New Ukrainian School), since most children are able to perceive information only in a playful form, that allows students to immerse themselves in the learning process as much as possible and not to be distracted by things not related to learning. On the basis of the material of the dissertation research, a methodical manual "Using holographic technologies in the study of English" was developed and implemented. It was tested in the Rzhyshchiv Industrial and Pedagogical Technical College and in the classes of NUSH of Comprehensive Educational Institution of I-III gr. №2 in Oleksandria. The presented methodical materials were developed in accordance with the "English Language" curriculum for students of the educational and professional level of a junior specialist, taking into account modern requirements for improving the level of fundamental training in the English language, as well as students of elementary, middle and senior classes. Based on the results of the approbation, a methodical manual containing the materials of the dissertation research and focused on the use of technologies and applications presented in this work is submitted, it is advisable to use it in the educational process of secondary and higher education institutions. The work describes the methodology of creating educational materials for a holographic 3D showcase, which will make it possible to optimize the process of developing educational materials and help to better understand the specific features of the functioning of a holographic 3D showcase. Separately, a demonstration English lesson using holographic 3D presentations was created in the work. An example of a lesson allows you to understand the principle of using technology in the educational process and take the structure of the lesson as a basis for further creation of your own. | |
| dc.identifier.citation | Тищенко І.А. (2023) ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ГОЛОГРАФІЧНИХ 3D ВІТРИН, м. Київ [Дисертація за спеціальність 122 – Комп’ютерні науки, Державний торговельно-економічний університет]. Репозитарій Державного торговельно-економічного університету. https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10640 | |
| dc.identifier.uri | https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10640 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Державний торговельно-економічний університет | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | 3D моделювання | |
| dc.subject | інформаційна система | |
| dc.subject | web-система | |
| dc.subject | бази даних | |
| dc.subject | інформатика | |
| dc.subject | навчання | |
| dc.subject | комп'ютерний дизайн | |
| dc.subject | комп'ютерна модель | |
| dc.subject | програмування | |
| dc.subject | STEAM | |
| dc.subject | віртуальна реальність | |
| dc.subject | нейронні мережі | |
| dc.subject | інтеграція | |
| dc.subject | EDraw Max | |
| dc.subject | комп'ютерне моделювання | |
| dc.subject | 3D Modeling | |
| dc.subject | Information System | |
| dc.subject | Web System | |
| dc.subject | Databases | |
| dc.subject | Computer Science | |
| dc.subject | Learning | |
| dc.subject | Computer Design | |
| dc.subject | Computer Model | |
| dc.subject | Programming | |
| dc.subject | Virtual Reality | |
| dc.subject | Neural Networks | |
| dc.subject | Integration | |
| dc.subject | Computer Modeling. | |
| dc.title | ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ГОЛОГРАФІЧНИХ 3D ВІТРИН Спеціальність 122 – Комп’ютерні науки | |
| dc.type | Thesis Doctoral |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Tyshchenko_Igor_Аnatolyovich-122_2023.pdf
- Розмір:
- 2.53 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 147 B
- Формат:
- Item-specific license agreed to upon submission
- Опис: