כיצד משתמשים בגאומטריה בחיים האמיתיים?

בפעם הבאה שתשחק משחק וידאו, תודה לגיאומטריה על המראה הריאליסטי לנוף ולדמויות המאכלסות את העולם הווירטואלי של המשחק. מלבד עזרה למעצבי מחשבים בבניית מציאות מדומה, יישומי הגיאומטריה בעולם האמיתי כוללים אדריכלות, ייצור בעזרת מחשבים, רפואה, ביולוגיה, מדעי הפיסיקה ועוד יותר.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

יישומי הגיאומטריה בעולם האמיתי כוללים תכנון בעזרת מחשב לתכניות בנייה, תכנון הרכבה מערכות בייצור, ננוטכנולוגיה, גרפיקה ממוחשבת, גרפים חזותיים, תכנות משחקי וידאו ומציאות מדומה יצירה. גיאומטריה ממלאת תפקיד גם במערכות מיקום גלובליות, קרטוגרפיה, אסטרונומיה וגיאומטריה אפילו עוזרת לרובוטים לראות דברים.

לפני שקבלן בונה מבנה, מישהו חייב לעצב את צורת הבניין וליצור שרטוטים. מחשב המצויד בתוכנת עיצוב בעזרת מחשב מכיל את המתמטיקה לעיבוד התמונות הוויזואליות על גבי המסך. חלק מתוכניות ה- CAD יכולות ליצור סימולציה המאפשרת לראות כיצד נראה החלל המוגמר במעבר מדומה.

למרות שרוב הגיימרים מעריכים מהירות בהשוואה לאפקטים מהחיים האמיתיים, הגיאומטריה מספקת למתכנתים של מחשב ומשחקי וידאו. הדרך בה תווים עוברים בעולמות הווירטואליים שלהם דורשת חישובים גיאומטריים כדי ליצור מסלולים סביב המכשולים המאכלסים את העולם הווירטואלי. מנועי משחקי וידאו משתמשים בדרך כלל בשידורי ריינג ', שהיא טכניקה המדמה עולם תלת ממדי באמצעות מפה דו-ממדית. שימוש בצורת גאומטריה זו מסייע להאיץ את העיבוד מכיוון שחישובים נעשים רק עבור הקווים האנכיים על המסך. אותה גיאומטריה עוזרת לרובוט לראות.

גיאומטריה ממלאת תפקיד משמעותי במערכות מיקום גלובליות הדורשות שלוש קואורדינטות לצורך חישוב המיקום. לוויין המצויד במערכת GPS משתמש בצורה של גאומטריה שאינה שונה מזו המשמשת לחישוב משולש נכון. זה כרוך במיקום הלוויין בשמיים, במיקום מיקום ה- GPS על פני כדור הארץ שזוהה על ידי קו האורך ורוחב, והמרחק מאותו מיקום למקום על כדור הארץ שמשווה למיקום הלוויין ב שָׁמַיִם.

לגאומטריה תפקיד בחישוב מיקומן של גלקסיות, מערכות סולאריות, כוכבי לכת, כוכבים וגופים נעים אחרים בחלל. חישובי גיאומטריה בין הקואורדינטות עוזרים גם לתאר מסלול מסע של רכב חלל ונקודת כניסתו לאטמוספירה של כוכב לכת. מדעני נאס"א משתמשים בגיאומטריה כדי לחשב את המסע של רכב שנשלח למאדים. הם מחשבים את מסלולי האליפסה ואת הזווית הנכונה להיכנס לאטמוספירה של כדור הארץ ולנחות על פני השטח.