Бурный темп развития информационных технологий привел к появлению различных средств моделирования. В начале, для моделирования объектов в школьном курсе информатики, использовались  различные программные средства, позволяющие создавать модели, отвечающие замыслам обучающихся. К такому ПО можно отнести различные графические редакторы, например, КОМПАС-3D, Autodesk 3ds Max, AutoDesk, FreeCAD. Даже в обыденной жизни мы сталкиваемся с компьютерной графикой и трехмерными изображениями моделей, которые используются при создании кинофильмов, при создании интерьеров помещений, дизайне упаковок продуктов. С компьютерными моделями сталкиваемся в медицине (например, протезирование и имплантация), в инженерии (при проектировании деталей, домов и пр.) и т.д.

Появилась возможность печати трехмерных моделей объектов с помощью 3D-принтеров, которые способны создавать фигуры, которые в точности повторяют элементы запрограммированной модели. Современные 3D-ручки позволяют рисовать в воздухе. Все это способствует развитию творческого потенциала, пространственного воображения и креативного мышления у обучающихся.

Моделирование является не только разделом, на которое направлено изучение  информатики, но и важнейшим способом познавательной, учебной и практической деятельности. Его также можно рассматривать как метод научного исследования, а так же как самостоятельный вид деятельности.

В своей педагогической практике в рамках внеурочной деятельности в качестве инструмента для развития творческих способностей детей и практического выражения умений учащихся самостоятельно моделировать что-либо, использовалось программное обеспечение Autodesk 3ds Max.

С помощью программы Autodesk 3ds Max можно создавать статические 3D-изображения, просчитываемые программой, или анимационные ролики. При создании трехмерных объектов в программе используются простейшие примитивы. В практических работах обучающиеся учились применять следующие объекты: куб и сферу. Даже с таким небольшим набором можно создать множество различных моделей.

Одна из первых ученических работ представляла собой чайный набор: чайник, чашка и блюдце. Наибольшую сложность вызвало создание чайника, т. к. у него оказалось больше всего элементов, создание которых стало не таким простым, как ожидали в начале работы дети.

Далее внимание детей было направлено на то, что в реальной жизни все предметы, окружающие нас, имеют характерный рисунок поверхности и фактуру – шершавость, прозрачность, зеркальность и др. Поэтому на занятиях уделяли внимание созданию у моделируемых объектов соответствующей поверхности.

Учитывая развитие 3D-моделирования, неудивительно, что в последнее время появились олимпиады для школьников, связанные непосредственно с этим направлением. Целью таких олимпиад становится создание условий для выявления талантливых школьников, проявляющих интерес к 3D-технологиям: 3D-моделированию, 3D-печати, 3D-сканированию, объемному художественному и техническому творчеству.

Для создания трехмерных объектов в реальном мире существует определенное оборудование, с которым дети могут ознакомиться уже в стенах школы, а именно: 3D-ручки, 3D-принтер и 3D-сканер.

С помощью 3D-ручек ученики могут выразить свои творческие способности в полной мере, как простым созданием объектов по трафаретам или созданием собственных творческих работ, используя филамент (пластик) различных цветов, так и созданием объемных технических работ посредством решения математических и физических задач (пример: создание устойчивого моста).

Чтобы распечатывать на 3D-принтере, достаточно только сохранить готовую модель в соответствующем для принтера формате. Для начала, можно предложить школьникам создать шахматные фигуры с помощью программ для моделирования, после чего, загрузив филамент, останется только наблюдать и ждать, как фигурки напечатаются и остынут. Данный вид работы может помочь ученикам понять, как работает принтер для трехмерной печати, и в итоге у них могут появиться собственные идеи для печати, будь то фигурки для настольных игр, брелки для ключей или детали для создания квадрокоптера.

С помощью 3D-сканера ученики могут научиться создавать цифровые трехмерные модели, которые в дальнейшем после небольшой обработки в компьютерных программах можно будет запросто распечатать. Сама работа сканера подразумевает считывание информации об объекте, его форму и цвет, и сопоставление полученных изображений, описывая расстояние до поверхности в каждой точке изображения. Примером такой работы может быть тщательное сканирование небольшой фигурки-сувенира со всех ракурсов, в результате получив изображение со сканера, ученикам останется лишь убрать лишнее вокруг объекта, проверить целостность, доработать или изменить объект по надобности и распечатать 3D-модель.

BIM технологии используются для проектирования и документирования строительных и инфраструктурных проектов. Все компоненты здания моделируются в BIM. Модель может использоваться для анализа в целях изучения вариантов проекта и создания визуализаций, которые помогут участникам лучше понять, как будет выглядеть здание в реальных условиях. Модель также используется для создания проектных документов для строительства.

В России по внедрению BIM-технологий был утвержден План поэтапного внедрения технологий информационного моделирования в промышленном и гражданском строительстве (приказ Минстроя от 29.12.2014 N 926/пр). При Минстрое создана рабочая группа для решения вопросов, возникающих в ходе реализации Плана (приказ Минстроя от 17.03.2015 N 182/пр) [2].

Технология BIM основана на трехмерных моделях проектируемых объектов. BIM – это процесс моделирования и управления полным жизненным циклом здания. Наличие единой цифровой модели объекта может стать основой дальнейшей цифровизации [3]. BIM предлагает и множество других преимуществ. Значительный процент расчетов выполняется автоматически, увеличивается скорость проектирования, уменьшается количество проектных ошибок, сокращается время рассмотрения и проверки проекта, работ и объекта. В итоге все это приводит к снижению стоимости строительства объекта. Технология BIM повышает качество проектирования, строительства и эксплуатации объектов различного назначения, позволяет прогнозировать более точные сроки выполнения работ и их стоимость на всех этапах «жизненного цикла» объекта капитального строительства [4]. Формирование нормативно-технической базы для внедрения информационного моделирования в строительстве началось в России в 2015 году.

Технология BIM была использована при строительстве 8 стадионов Чемпионата мира по футболу в российских городах, на которых проводились матчи.

Использование средств информационного моделирования объектов позволило проектировщикам, подрядчикам и строительным организациям выполнять работы высокого качества. Технология BIM использовалась при строительстве стадионов в Москве, Санкт-Петербурге, Саранске, Волгограде, Нижнем Новгороде, Самаре, Сочи и Казани. Таким образом, каждый объект создавался с использованием уникальных и впечатляющих элементов дизайна.

Одним из таких стадионов является московский «Спартак». В его конструкции использовались толстостенные трубы, которые позволили уменьшить расход металла.

Конструктивные особенности стадиона в том, что имеется выкатное поле и убирающаяся крыша. Стройка стадионов проходила с опозданием менялись, подрядчики, но благодаря использованию BIM-технологий смогли избегнуть конфликтов и ненужных работ. По итогу работы были выполнены к сроку и соблюдены требования FIFA.

Овальный стадион «Мордовия Арена», находится в Саранске, вместимость стадиона на аудиторию 44000 человек. Он базируется на 88 соединенных между собой консолях высотой 40 м с пролетом в 49 м. Данные конструкции выпустил завод «Белэнергомаш», который применяет BIM-технологии.

На новом стадионе «Волгоград Арена» 45000 зрителей Он отличается уникальной вантовой крышей и создан ажурный плетеный фасад. Техническая сложность этого проекта требовала тесного сотрудничества между поставщиками и строителями, что обеспечивало оптимальную четкость производства и сборки. Для выполнения такой задачи всю информацию о строительстве зданий интегрировали в одну 3D-модель. Данные передавались непосредственно от модели к машине, что позволило повысить гибкость и точность, а также уменьшить время выполнения [5].

Технология BIM – это большой скачок вперед для строительной отрасли, но он требует серьезных материальных вложений и качественного улучшения информационно-технической базы [6]. Этот факт вдохновляет не только на строительство, но и на разработку отечественного программного обеспечения. Для того чтобы эффективно осуществлять строительство зданий и сооружений, а также соответствовать запланированным стоимостным и временным показателям проекта, необходимо использовать технологию BIM, основанную на элементах информационного моделирования.

Самым распространенным методом аутентификации будет являться анализ отпечатка пальца пользователя. Также, данный метод называют дактилоскопическим поскольку он построен на уникальности папиллярного узора человека. Ключевым элементом данных систем будет являться сканер отпечатка пальца, существуют различные технологии его реализации, определяющие разновидность таких систем аутентификации.  Основные типы сканеров представлены на рисунке 1 [1].

Рисунок 1. Классификация сканеров отпечатков пальцев по используемой технологии

Оптический сканер отпечатков пальцев для получения изображения поверхности пальца использует светодиодную подсветку[3]. Для получения наиболее точного рисунка папиллярного узора регулируется уровень подсветки, чтобы избежать излишне темных или светлых участков. В момент освещения контактной области совокупность светочувствительных элементов формирует изображение для дальнейшего анализа. Данный тип сканеров чувствителен к загрязнениям поверхности и требует сканирования всей анализируемой поверхности.

Полупроводниковые сканеры используют факт проводимости человеческого тела[2]. В момент соприкосновения пальца со сканером совокупность мельчайших конденсаторов анализирует изменение емкости и на основе этого в дальнейшем строится изображение папиллярного узора. К достоинствам таких сканеров стоит отнести высокую скорость считывания, простоту технологии и соответственно её дешевизну реализации.

Облучение поверхности пальца ультразвуком и регистрация отраженных волн также используется для получения изображения папиллярного узора. Ультразвуковые сканеры требуют большего времени для считывания отпечатка в сравнении с емкостными и оптическими, поэтому они применяются существенно реже.

Технологически похожи системы аутентификации по отпечатку пальца и по анализу геометрии руки. Однако при считывании поверхности руки, существенно ниже требования к разрешению полученного изображения. Большая площадь анализируемой поверхности обуславливает внушительные габаритные размеры таких считывателей.

Важно отметить, что такие средства аутентификации по полученным изображениям строят 3D-модель, поэтому существенно увеличивается время осуществления процедуры подтверждения подлинности и усложняются алгоритмы программного обеспечения таких систем.

Распространенность использования в составе СВТ веб-камер привела к возникновению методов аутентификации по геометрии лица пользователя. Специализированное программное обеспечение на основе изображений лица человека способно построить 3D-модель, на основе которой проверяется подлинность пользователя.

Полученные посредством камеры снимки радужной оболочки глаза, также позволяют подтвердить подлинность пользователя. Важно отметить, что такой механизм аутентификации не предъявляет высоких требований к разрешению полученного с камеры снимка. Несколько даже нечетких снимков смогут обеспечить эффективное функционирование такого средства защиты. Система достаточно эффективная, но процедура аутентификации занимает большой промежуток времени ввиду сложности анализирующих алгоритмов.

Анализ длинноволнового инфракрасного диапазона позволяет получать для дальнейшей аутентификации уникальную термограмму лица человека. Данный метод не предъявляет требований к освещенности помещения и к углу обзора. Но такие системы чувствительны к изменениям температуры помещения и анализируемой поверхности. Анализируя же отраженные лучи этого диапазона на сетчатке глаза можно построить её точное изображение, которое впоследствии также может подтвердить подлинность субъекта. Однако данные методы применяются достаточно редко ввиду их сложности и дороговизны в сравнении с другими системами аутентификации.

В целом, статические методы биометрической аутентификации достаточно распространены на сегодняшний день, отдельные из них применяются даже в индивидуальных мобильных устройствах. Современные смартфоны способны аутентифицировать владельца по отпечатку пальца или геометрии лица. Однако существует угроза создания злоумышленником макета биометрического параметра, используемого в системе защиты. По большому счету, статическую биометрию можно рассматривать в качестве фактора обладания, за тем исключением, что угроза информации реализуется не кражей или утерей, а подделкой объекта аутентификации.