Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Разработка AR-приложения по изучению кристаллических решёток

Научный руководитель
Спецвыпуск
22.11.2025
Поделиться
Аннотация
В статье представлено создание AR-приложения по изучению кристаллических решёток.
Библиографическое описание
Офицерова, А. С. Разработка AR-приложения по изучению кристаллических решёток / А. С. Офицерова, А. О. Николаев. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2025. — № 11.1 (96.1). — С. 28-30. — URL: https://moluch.ru/young/archive/96/5222.


Кристаллическая решётка — это упорядоченная структура твёрдых тел, в которой атомы, молекулы или ионы располагаются в регулярном пространственном порядке.

Кристаллическая решётка является элементом, определяющим симметрию и свойства кристалла. Каждый атом, молекула или ион занимает строго определённое положение в этой решётке, и такое упорядоченное расположение является определяющей характеристикой кристаллических материалов и обуславливает их уникальные физические и химические свойства

В химии выделяют основные типы кристаллических решеток:

— Атомная (ковалентные связи)

— Молекулярная (ковалентные связи и притяжение между молекулами)

— Металлическая (металлические связи)

— Ионная (ионные связи) [1].

Приложение представляет из себя меню с 3 кнопками. Первая — запуск приложения, вторая — сведение о приложении, третья — выход. При нажатии на первую включается камера устройства, с помощью которой приложение реагирует на определённые изображения и демонстрирует 3D-модели. Все используемые модели в проекте представлены в таблице 1 [2].

Таблица 1

Наименование и описание химических элементов

Наименование

Описание

Изображение

Графит

Графит — одна из форм углерода, обладающая уникальными физическими и химическими свойствами. Его химическая формул —C

Углекислый газ

Углекислый газ — это бесцветный, безвкусный и не имеющий запаха газ, состоящий из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Его химическая формула — CO₂

Медь

Медь — химический элемент, относящийся к группе переходных металлов и обладает рядом уникальных свойств. Её химическая формула — Cu

Железо

Железо — это один из наиболее распространённых и важных металлургических элементов. Его химическая формул — Fe

Йод

Йод — это химический элемент, относящийся к группе галогенов и являющийся важным микроэлементом, необходимым для нормального функционирования организма. Его химическая формула — I2

Поваренная соль

Поваренная соль (или хлорид натрия) — это неорганическое соединение. Она широко используется в кулинарии и консервации продуктов. Её химическая формула — NaCl

После запуска приложения пользователю открывается меню, где расположены 3 кнопки: «запуск», краткая информация «о приложении» и «выход». При нажатии на первую кнопку «запуск» включается камера нашего Android устройства. С помощью неё мы наводим объектив камеры на изображение с кристаллической решёткой, которую мы хотим посмотреть. После наведения камеры на экране появляется 3D-модель, которую мы теперь можем рассмотреть. Чтобы вернуться обратно в меню, пользователю нужно нажать на кнопку, находящуюся в нижнем левом углу.

Начальным этапом в создании проекта послужило создание моделей кристаллических решёток (рисунок 1).

Создание 3D-моделей

Рис. 1. Создание 3D-моделей

В качестве первого шага по интеграции AR [3], необходимо импортировать Vuforia Engine AR Camera, которую можно найти в Asset Store.

После импорта Vuforia Engine, следует настроить лицензию и сгенерировать ключ лицензии. Этот ключ затем следует ввести в настройках Vuforia в Unity [3].

Далее, добавить ARCamera и ImageTarget к сцене. ARCamera заменит основную камеру, обеспечивая функциональность AR. ImageTarget будет служить триггером для отображения AR-контента, связанного с конкретным изображением. Загрузить целевое изображение в ImageTarget через Inspector, указав путь к файлу изображения. Vuforia автоматически проанализирует изображение и создаст базу данных признаков для отслеживания.

После настройки ImageTarget, добавить 3D-объекты в качестве дочерних элементов ImageTarget. Эти объекты будут отображаться в AR поверх отслеживаемого изображения. Настроить их положение, размер и ориентацию, чтобы они правильно отображались в AR-окружении (рисунок 2).

Настройка 3D-объектов для AR

Рис. 2. Настройка 3D-объектов для AR

Наконец, протестировать приложение на мобильном устройстве. Для этого нужно настроить сборку проекта для конкретной платформы (Android) в Build Settings. Указать имя пакета, версию и другие необходимые параметры. После сборки установить приложение на устройство и навести камеру на целевое изображение. Если все настроено правильно, то должны увидеть 3D-объекты, отображаемые поверх изображения в режиме реального времени.

Литература:

  1. Виды кристаллических решёток. — URL: https://skysmart.ru/ articles/chemistry/kristalicheskaya-reshetka?ysclid=m7wbwe6bbd193136875
  2. Строение кристаллической решётки и физические свойства. — URL: https://www.yaklass.ru/p/himija/11-klass/ctroenie-veshchestva- mnogoobrazie-veshchestv-6927604/zavisimost-fizicheskikh-svoistv-veshchestv- ot-tipa-kristallicheskoi-res_-6926176/re-31bbbfc4–05e8–47f5–81ad-a05cda4acd87?ysclid=m7wbzf764f14607901
  3. Что такое дополненная реальность. — URL: https://skysmart.ru /articles/programming/dopolnennaya-realnost-ar-chto-eto-takoe? ysclid= m7wc123qda700167933
  4. Создание простого AR-приложения с использованием Unity и Vuforia engine. — URL: https://moluch.ru/archive/295/67075
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью

Молодой учёный