СЕКЦИЯ
Искусственный интеллект и технологии на основе данных в образовании

Смирнов Л. В.

РГПУ им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург

СПб ГУПТД ВШТЭ, Санкт-Петербург

Применение ИИ для создание 3D объектов в модуле компьютерной графики по дисциплине аддитивные технологии

В статье рассматриваются генеративные возможность искусственного интеллекта при создании трехмерных объектов при выполнении практико-ориентированных заданий по модулю компьютерная графика. Представлены варианты сгенерированных трехмерных объектов созданных с применением функциональных возможностей искусственного интеллекта на платформе KREA, а также представлены промты созданных трехмерных моделей на русском и английском языке.

Smirnov L. V.

HSPU, St. Petersburg, Russia

SPb SUITD HSTE, St. Petersburg, Russia

Application of AI for creating 3D objects in the computer graphics module on additive technologies

The article examines the generative capabilities of artificial intelligence in creating three-dimensional objects while performing practice-oriented tasks within the Computer Graphics module. Various generated 3D objects created using the functional capabilities of AI on the KREA platform are presented, along with prompts for the created 3D models in both Russian and English.
Общество сейчас находится на том этапе развития, когда технологические возможности искусственного интеллекта (ИИ) все больше и больше внедряются во все сферы деятельности. Примеры внедрения возможностей ИИ не редко встречаются в областях маркетинга [1-2], медицины [3-4], медиа [5-6], образования [7-8] и тд. В области аддитивных технологий также применяются возможности ИИ [9-10], следовательно, возможности ИИ применяются в множестве смежных областей, связанных с аддитивными технологиями. Основополагающим элементом технологии аддитивного производства является компьютерная трехмерная модель, разработанная с целью решения определенной задачи в определенной области применения аддитивных технологий. Ввиду этого, возникает возможность создания трехмерных объектов с использованием генеративных возможностей ИИ, а для этого обучающимся, как будущим специалистам в предметных областях необходимо получить навыки взаимодействия с различными функциональными возможностями ИИ, как вспомогательного инструмента при создании трехмерных моделей в выбранной предметной области, связанной с аддитивными технологиями.

В качестве практико-ориентированного задания по изучению генеративных возможностей ИИ, обучающиеся выполняют создание трехмерного объекта по текстовому описанию с применением возможностей платформы KREA, выбор этой платформы обусловлен бесплатным использованием генеративных возможностей ИИ и ежедневным обновляемым запасом запросов создания объектов различного характера.

Данное практико-ориентированное задание предусматривает 3 этапа выполнения. На первом этапе обучающимся необходимо выполнить словесное описание трехмерного объекта в выбранной предметной области, связанной с аддитивными технологиями (медицина, ювелирное дело и тд), при этом для создания трехмерной модели отличного качестве перед обучающимися стоит задача по написанию промта или текстового описания не менее, чем на 100 слов. Первая часть задания выполняется на русском языке. Вторая часть задания предусматривает корректный перевод или составление текстового описания на английском языке, это связано с функциональными возможностями ИИ, т.к. описание, составленное на английском языке воспринимается генеративным ИИ, как более корректное и точное, что позволяет создать более качественную трехмерную модель по описанию. Итоговая часть задания связана как раз с генерацией трехмерного объекта по готовому текстовому описанию. Однако при генерации трехмерных объектов могут возникать различного рода артефакты и несоответствия, ввиду этого обучающийся должен иметь навыки работы в программах для 3D-моделирования, чтобы иметь возможность отредактировать сгенерированную трехмерную модель.

Ниже приводятся некоторые примеры сгенерированных трехмерных моделей с описанием на русском и английском языке в различных предметных областях связанных с аддитивными технологиями.
Промт, разработанный обучающимся на русском языке для создания трехмерной модели в области медицины: «Слуховой аппарат представляет собой компактное устройство, повторяющее точную форму наружного слухового прохода и раковины уха конкретного пациента. Корпус напечатан из гибкого, гипоаллергенного фотополимера бежево-розового оттенка, имитирующего естественный цвет кожи. Объект расположен на стерильной белой подушечке из медицинского силикона, слегка наклонён вперёд, чтобы продемонстрировать внутренние каналы и гнёзда под микрофон и аккумулятор. На поверхности видны микроскопические вентиляционные отверстия и маркировка с индивидуальным номером пациента. Фон минималистичный — светло-серый матовый, без отвлекающих деталей. Освещение мягкое, рассеянное, подчёркивает эргономичность и высокую детализацию изделия. Габариты: 3 см (длина) × 2 см (ширина) × 1.5 см (высота) — значительно меньше 1 метра по всем осям».

Промт, разработанный обучающимся на английском языке для создания трехмерной модели в области медицины: «A custom-fit 3D-printed hearing aid, precisely tailored to the patient’s ear canal and concha based on digital ear impressions. The shell is fabricated from a flexible, hypoallergenic, skin-tone photopolymer in a soft beige-pink hue for natural aesthetic integration. The device is displayed on a sterile white medical-grade silicone pad, slightly angled forward to reveal internal sound channels, microphone and battery compartments, and laser-etched patient ID markings. Tiny ventilation ports are visible along the surface, enhancing acoustic performance and comfort. The background is neutral light gray and non-reflective, ensuring full focus on the device. Soft, diffused lighting highlights the ergonomic contours and high-resolution surface finish. Dimensions: 3 cm (length) × 2 cm (width) × 1.5 cm (height) — well within the 1-meter limit on all XYZ axes. The overall presentation conveys precision, biocompatibility, and patient-centered medical innovation».
Рис. 1 – Сгенерированная с помощью ИИ трехмерная модель слухового аппарата
Промт, разработанный обучающимся на русском языке для создания трехмерной модели в области ювелирного дела: «Кольцо расположено по центру сцены, слегка наклонено под углом 30 градусов к горизонтали, чтобы подчеркнуть объём и грань центрального камня. Оно выполнено из белого золота и имеет сложную архитектуру: центральный овальный синий сапфир (около 8 мм в длину) возвышается над основанием, окружён двумя полукруглыми рядами мелких бриллиантов. Декоративные элементы — тонкие завитки и микрорешётки — созданы с помощью аддитивного производства, что придаёт изделию лёгкость и уникальность. Фон — матово-чёрная бархатная подложка, создающая контраст с блеском драгоценных камней и металла. Освещение мягкое, направленное сверху, с лёгкими бликами на гранях камней. Размеры изделия: высота — 22 мм, ширина — 18 мм, глубина — 16 мм — полностью соответствуют ограничению до 1 метра по всем осям».

Промт, разработанный обучающимся на английском языке для создания трехмерной модели в области ювелирного дела: «A high-end jewelry ring made of white gold, featuring a central oval blue sapphire (approximately 8 mm long), elevated above the band and surrounded by two concentric half-circles of small brilliant-cut diamonds. The ring is intricately designed using additive manufacturing techniques, showcasing delicate scrollwork and micro-lattice structures that add lightness and artistic complexity. It is positioned slightly tilted at a 30-degree angle on a matte black velvet surface to emphasize depth, gemstone facets, and fine detailing. Soft, diffused lighting from above creates gentle highlights on the polished metal and sparkling gemstones, enhancing realism and luxury. The overall dimensions are 22 mm in height, 18 mm in width, and 16 mm in depth — well within the 1-meter limit along all XYZ axes. The composition is clean, minimalistic, and focused entirely on the ring, ensuring visual clarity and elegance».
Рис. 2 – Сгенерированная с помощью ИИ трехмерная модель кольца
Промт, разработанный обучающимся на русском языке для создания трехмерной модели в области игрушек: «Кубик Рубика — это трехмерная механическая головоломка, представляющая собой куб с размерами 5 см по каждой из осей OX, OY и OZ. Он состоит из 26 маленьких кубиков, которые могут вращаться вокруг центрального механизма. Поверхность кубика разделена на шесть сторон, каждая из которых окрашена в яркий цвет: красный, синий, зеленый, желтый, оранжевый и белый. Свет, падающий на кубик, создает игру теней на темном фоне, придавая дополнительный объем кубику. Кубик Рубика привлекает внимание своей симметрией и яркими цветами, создавая атмосферу творчества и интеллектуального вызова».

Промт, разработанный обучающимся на английском языке для создания трехмерной модели в области игрушек: «The Rubik's Cube is a three-dimensional mechanical puzzle that takes the form of a cube measuring 5 cm along each axis (OX, OY, and OZ). It consists of 26 smaller cubes that can rotate around a central mechanism. The surface of the cube is divided into six sides, each painted in a bright color: red, blue, green, yellow, orange, and white. Light falling on the cube creates a play of shadows against a dark background, adding depth to its appearance. The Rubik's Cube draws attention with its symmetry and vibrant colors, creating an atmosphere of creativity and intellectual challenge».
Рис. 3 – Сгенерированная с помощью ИИ трехмерная модель кубика Рубика
Промт, разработанный обучающимся на русском языке для создания трехмерной модели в области пищевой промышленности: «Создай высокодетализированную 3D-модель торта, украшенного цветами, замысловатой резьбой и глянцевой глазурью. Торт должен иметь реалистичную текстуру, многослойную структуру и аппетитный вид, с украшениями из свежих фруктов, шоколадной глазури и декоративными элементами».
Промт, разработанный обучающимся на английском языке для создания трехмерной модели в области пищевой промышленности: «Create a highly detailed 3D model of a cake decorated with flowers, intricate carvings, and glossy icing. The cake should have a realistic texture, layered structure, and an appetizing appearance, featuring decorations made of fresh fruits, chocolate glaze, and decorative elements».
Рис. 4 – Сгенерированная с помощью ИИ трехмерная модель кондитерского изделия
Сравним степень детализации на представленных 4 моделях, видно, что уровень проработанности трехмерного объекта и качество полученного изображения разнятся между моделями. Также, анализируя не только визуальную составляющую, но и сами промты видно, что проработанность элементов между моделями отличаются. По условия практико-ориентированного задания обучающимся необходимо было составить описание объекта не менее, чем на 100 слов. Для запроса, в первом случае используется детальное описание в 98 слов на русском и 135 на английском языке, для второй модели используется 106 слов на русском и 137 на английском, в третьей модели для описания используется 82 слова на русском и 99 на английском, а в последней модели на русском языке описание составляет всего 31 слово, так же, как и на английском всего 41. Следовательно, для получения качественного трехмерного объекта и наилучшего качества визуализации сцены необходимо задавать детальное описание объекта со всеми тонкостями. Числовые значения и визуальная составляющая показывают, что чем точнее и детальнее описание, тем ближе к описанию получится результат и тем качественнее он получится.

Литература:
  1. Мартьянова А. А., Одинцова Н. Ф. Искусственный интеллект в маркетинге–будущее, которое наступило //Российские регионы в фокусе перемен: сборник докладов–2024.–Екатеринбург, 2025. – 2025. – С. 363-368.
  2. Шалимова Д. Д. Использование искусственного интеллекта в маркетинге: Автоматизация и персонализация на новом уровне //Современные научные исследования и инновации. – 2025. – №. 1.
  3. Халлыева С. С. РОЛЬ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В МЕДИЦИНЕ //Наука и мировоззрение. – 2025. – Т. 1. – №. 47. – С. 138-144.
  4. Светликов А. В. и др. Искусственный интеллект в медицине: история, текущее состояние и будущие направления исследования //Ангиология и сосудистая хирургия. Журнал имени академика АВ Покровского. – 2025. – Т. 31. – №. 2. – С. 47-56.
  5. Насурова З. А., Халидов А. А., Лугуева А. С. Искусственный интеллект: современные применения и перспективы развития //Экономика и управление: проблемы, решения. – 2025. – Т. 9. – №. 2 (155). – С. 110.
  6. Давыдов С. Г. и др. Использование технологий искусственного интеллекта в российских медиа и журналистике //Вестник Московского университета. Серия 10. Журналистика. – 2023. – №. 5. – С. 3-21.
  7. Шобонов Н. А., Булаева М. Н., Зиновьева С. А. Искусственный интеллект в образовании //Проблемы современного педагогического образования. – 2023. – №. 79-4. – С. 288-290.
  8. Лукичев П. М., Чекмарев О. П. Применение искусственного интеллекта в системе высшего образования //Вопросы инновационной экономики. – 2023. – Т. 13. – №. 1. – С. 485-502.
  9. Кожевников Д. Р., Песин М. В. ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ОТВЕТСТВЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ //X46 Химия. Экология. Урбанистика: матер. всерос. науч.-практ. конф.(с междунар. участием), г. Пермь, 17–19 апреля 2024 г.: в 4 т./ФГАОУ ВО «Пермский национальный иссле-довательский политехнический университет».–Пермь, 2024 ISBN 978-5-6049141-4-4. – С. 74.
  10. Ло Ю., Бонарь Е. Е., Шайманова Е. Н. НОВАЯ ЭРА ИННОВАЦИЙ-ПРОЕКТИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА //Всероссийская научно-инженерная конференции имени профессора АИ Комиссарова. – 2023. – С. 115-121.
ВОПРОСЫ И КОММЕНТАРИИ
Система комментирования SigComments
Made on
Tilda