แบบจำลอง

แบบจำลอง หรือ โมเดล อาจหมายถึง

- แบบจำลองความคิด - การสร้างวัตถุเสมือนจากสิ่งอื่นที่เป็นรูปธรรม หรือนามธรรม

- แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ - การสร้างของสิ่งหนึ่งเพื่อแทน วัตถุ กระบวนการ ความสัมพันธ์ หรือ สถานการณ์

- แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ – รูปแบบการจำลองทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ออกมาแสดงผล

- แบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ – คอมพิวเตอร์โปรแกรมที่ทำงานโดยการทดสอบสมมุติฐานต่างๆ

- แบบจำลองทางเศรษฐศาสตร์

- แบบจำลองทางสถิติ

- แบบจำลองมาตรฐาน - เป็นทฤษฎีสำหรับอธิบายแรงพื้นฐานสามชนิดในธรรมชาติตามหลักฟิสิกส์

- การจำลอง หรือ ซีมิวเลชัน (simulation)

- หุ่นจำลอง หรือโมเดลฟิกเยอร์ - วัตถุจำลองที่สร้างขึ้นมาในขนาดเดิมหรือย่อส่วนจากต้นแบบเดิม เช่น รถยนต์จำลอง เครื่องบินจำลอง

- แอ็กชันฟิกเยอร์ - หุ่นจำลองตัวละครจากภาพยนตร์ การ์ตูน หรือเกม

- แบบจำลองสามมิติ - เป็นวัตถุจำลองที่ทำในคอมพิวเตอร์โดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ต่างๆ

       โมเดล

  - โมเดล ยังสามารถหมายถึง นางแบบ หรือ นายแบบ

  - โมเดล (Model) - ชื่อเมืองในรัฐโคโลราโด

  - โมเดล (มันฮวา) - ซีรีส์การ์ตูนเกาหลี เขียนโดย ลี โซยัง

แบบจำลองความคิด (Conceptual model) ในความหมายทั่วไป แบบจำลองหรือโมเดลใช้ในการแสดงสิ่งๆ หนึ่ง โมเดลบางตัวแสดงถึงสิ่งของที่เป็นรูปแบบ เช่น โมเดลของเล่น ขณะที่โมเดลทางความคิด ใช้ในการแสดงผ่านทางข้อความ ภาพวาด โมเดลเหล่านี้ใช้ในการช่วยแสดงให้ผู้อื่นได้เข้าใจถึงประเด็นหัวข้อที่ต้องการอธิบาย

แบบจำลองความคิดมีหลากหลายตั้งแต่แบบจำลองที่ชัดเจนเป็นรูปธรรม เช่นภาพของวัตถุที่คุ้นเคย ไปถึงภาพหรือวัตถุทางนามธรรมเช่นแบบจำลองคณิตศาสตร์ ซึ่งไม่สามารถวาดหรือแสดงเป็นรูปธรรมได้ แบบจำลองอาจจะแสดงถึงสิ่งของหนึ่งชิ้น (เช่น เทพีเสรีภาพ) แสดงถึงสิ่งของทั้งกลุ่ม (เช่น อิเล็กตรอน) หรือแม้แต่กลุ่มของที่แสดงในภาพรวมเช่น ระบบจักรวาล โดยความหลากหลายและขอบเขตของแบบจำลองความคิดจะขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของผู้จัดทำแบบจำลองนั้น

แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ (scientific modeling) คือการสร้างของสิ่งหนึ่งเพื่อแทน วัตถุ กระบวนการ ความสัมพันธ์ หรือ สถานการณ์ เช่น การสร้างแบบจำลองของโครงสร้างหลังคา เพื่อให้วิศวกร สามารถคำนวณต่างๆได้ ก่อนที่จะสร้างจริง ไม่ว่าจะเป็น แบบจำลองคณิตศาสตร์ แบบจำลองแบบไม่เป็นคณิตศาสตร์ เช่น แบบจำลองการทดสอบเชิงจิตวิทยา แบบจำลองที่เป็นรูปธรรมหรือจับต้องได้ แบบจำลองที่ใช้แผนภาพ เช่น แบบจำลองการเพิ่มของจำนวนกระต่าย หรือ แบบจำลองสามมิติ

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (Mathematical model) เป็นการใช้คณิตศาสตร์ในการอธิบายระบบ  แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ได้ถูกใช้ทั้งในสายงานวิทยาศาสตร์ สังคมศาสตร์ มนุษยศาสตร์ และ เศรษฐศาสตร์  แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ยังถูกนิยามว่าเป็นการแสดงผลของส่วนสำคัญของระบบที่มีอยู่ หรือระบบที่กำลัง จะถูกสร้าง เพื่อแสดงความรู้ของระบบในรูปแบบที่สามารถนำมาใช้งานได้

 แบบจำลองทางสถิติ

แบบจำลองมาตรฐาน (Standard Model) ของ ฟิสิกส์ของอนุภาค เป็นทฤษฎีหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ของนิวเคลียสที่เป็นแบบแม่เหล็กไฟฟ้า, ที่อ่อนแอ, และที่แข็งแกร่ง เช่นเดียวกับการแยกประเภทของอนุภาคย่อยของอะตอมที่เรารู้จักแล้วทั้งหมด มันถูกพัฒนาขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ในฐานะที่เป็นความพยายามในความร่วมมือของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก[1] รูปแบบปัจจุบันได้รับการสรุปขั้นตอนสุดท้ายในช่วงกลางของทศวรรษที่ 1970 ภายใต้การยืนยันด้วยการทดลองของการดำรงอยุ่ของควาร์ก ตั้งแต่นั้นมา การค้นพบทอปควาร์ก (1995), เทานิวทริโน (2000), และเร็ว ๆ นี้ ฮิกส์โบซอน (2012), ได้เพิ่มเครดิตให้กับแบบจำลองพื้นฐาน เนื่องจากความสำเร็จของมันในการอธิบายความหลากหลายอย่างกว้างขวางของผลลัพธ์จากการทดลอง แบบจำลองพื้นฐานบางครั้งถูกพิจารณาว่าเป็น "ทฤษฏีของเกือบทุกสิ่ง"

แม้ว่าแบบจำลองมาตรฐานจะถูกเชื่อว่าจะเป็นความสม่ำเสมอในทางทฤษฎีด้วยตัวมันเองก็ตาม[2] และได้แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จอย่างใหญ่หลวงและต่อเนื่องในการให้การคาดการณ์จากการทดลองที่ดี มันทิ้งปรากฏการณ์ที่อธิบายไม่ได้บางอย่างไว้ให้และมันให้ผลงานต่ำกว่าที่ประมาณการไว้ของการเป็นทฤษฎีที่สมบูรณ์แบบของการปฏิสัมพันธ์พื้นฐาน มันไม่ได้รวบรวมทฤษฎีที่สมบูรณ์ของแรงโน้มถ่วง[3] ตามที่ถูกอธิบายไว้โดย'ความสัมพันธ์ทั่วไป' หรือมีส่วนรับผิดชอบในการขยายตัวแบบเร่งของจักรวาล (ตามที่อาจได้อธิบายไว้โดยพลังงานมืด) แบบจำลองไม่ได้ประกอบด้วยอนุภาคสสารมืดที่ใช้การได้ใด ๆ ที่ครอบครองทั้งหมดของคุณสมบัติที่ต้องการที่ได้ข้อสรุปมาจากจักรวาลที่สังเกตการณ์ มันก็ไม่ได้รวบรวมการสั่นของนิวตริโน (อังกฤษ: neutrino oscillation) (และมวลที่ไม่เป็นศูนย์ของพวกมัน) อีกด้วย

พัฒนาการของแบบจำลองมาตรฐานถูกผลักดันโดยนักฟิสิกส์อนุภาคที่ทำงานในทางทฤษฎีและการทดลองเหมือนกัน สำหรับนักทฤษฎีทั้งหลาย แบบจำลองมาตรฐานเป็นกระบวนทัศน์หนึ่งของ'ทฤษฎีสนามควอนตัม' ที่แสดงความหลากหลายของทฤษฎีฟิสิกส์ที่รวมถึง'การทำลายทางสมมาตรที่เกิดขึ้นเอง', ความผิดปกติด้านฟิสิกส์, พฤติกรรมที่ไม่รบกวน ฯลฯ มันถูกใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองที่แปลกใหม่มากขึ้นที่จะรวบรวม'อนุภาคสมมุติ', พวกที่มีขนาดเกินพิเศษ, และพวกสมมาตรซับซ้อน (เช่นซูเปอร์สมมาตร) ในความพยายามหนึ่งที่จะอธิบายผลลัพธ์จากการทดลองที่แตกต่างกับแบบจำลองมาตรฐานเช่นการดำรงอยู่ของสสารมืดและการสั่นของนิวตริโน

การจำลอง หรือ ซีมิวเลชัน (simulation) เป็นการจำลองของสิ่งที่มีอยู่จริง เหตุการณ์ในอดีต หรือขั้นตอนเชิงวิทยาศาสตร์ เพื่อชี้ชัดลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งออกมาให้ชัดเจน บางครั้งจะมีการสร้างแบบจำลองอย่างง่ายขึ้น เพื่อให้จุดเด่นจุดใดจุดหนึ่งชี้ชัดออกมา

หุ่นจำลอง

 หุ่นจำลอง (Models) หมายถึง วัสดุสามมิติที่สร้างขึ้นเพื่อเลียนแบบของจริง   เนื่องจากข้อจำกัดบางประการที่ไม่สามารถจะใช้ของจริง  ประกอบการเรียนการสอนได้  เช่น  การอธิบายลักษณะและตำแหน่ง  ของอวัยวะภาพในร่างกายของคนหรือสัตว์  ดังนั้นของ จำลองจึงมีคุณค่าต่อการเรียนใกล้เคียงกับของจริง

ประเภทของหุ่นจำลอง

อาจแบ่งได้หลายประเภทตามลักษณะ  และความมุ่งหมายของหุ่นจำลองนั้น ๆ แต่อย่างไรก็ตามการแบ่งประเภทของ หุ่นจำลอง  อาจแบ่งแยกประเภทกันไม่ชัดเจน  เพราะแต่ละประเภทก็มีความเกี่ยวข้องกัน  หรือมีลักษณะบางอย่างเหมือนกัน  โดยทั่วไปแบ่งประเภทดังนี้

1.หุ่นรูปทรงภายนอก  (Solid Model) หุ่นแบบนี้ต้องการแสดงรูปร่าง หรือ รูปทรงภายนอกเท่านั้น เพื่อให้ได้รับความเข้าใจโดยทั่วไป  รายละเอียดต่าง ๆ ไม่จำเป็นก็ตัดทิ้งเสีย  หุ่นจำลองแบบนี้ย้ำเน้นใน เรื่องน้ำหนัก  ขนาด  สี หรือ พื้นผิว ลวดลาย มาตราส่วน  อาจจะใช้ผิดไปจากของจริงได้

2.หุ่นเท่าของจริง (Exact  Model) มีขนาดรูปร่างรายละเอียดทุกอย่างเท่าของจริงทุกประการ พวกนี้ ใช้แทนของจริงที่หาได้  หรือ ราคาแพง หรือเสียหาย แตก หักง่าย แต่ว่ามีความจำเป็นที่จะต้องให้นักเรียน ได้เข้าในรายละเอียดทุกอย่างในของจริง

           3.หุ่นจำลองแบบขยายหรือแบบย่อ (Enlarge, Reduce Model) เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าหุ่นจำลองแบบ มาตราส่วน ทั้งนี้เพราะ  ย่อหรือขยายให้เล็ก  หรือใหญ่เป็นสัดส่วนกับของจริงทุกส่วนพวกนี้เป็นประโยชน์ ในการที่นักเรียนจะได้เข้าใน  รายละเอียดและความสัมพันธ์ของของจริงได้  ตัวอย่างเช่น ลูกโลก (Globes)คือ หุ่นจำลองที่ย่อโลกลงมาเพื่อให้สะดวกแก่การนำมาใช้  ในการเรียนการสอนมีหลายแบบ เช่น แสดงลักษณะภูมิประเทศ  แสดงอาณาเขตเฉพาะโครงร่างอาณาเขตของ พื้นที่เป็นพื้นดินและพื้นน้ำ

  4.หุ่นจำลองแบบผ่าซีก (Cut Away Models) แสดงให้เห็นลักษณะภายใน  โดยตัดพื้นผิวบางภายนอก บางส่วนออก  ให้เห็นว่า  ชิ้นส่วนต่าง ๆ ประกอบกันอย่างไร  จึงจะเกิดเป็นสิ่งนั้น ๆเช่น หุ่นตัดให้เห็น ภายในหุ่น  ตัดให้เป็นลักษณะภายในของดอกไม้

  5. หุ่นจำลองแบบเคลื่อนไหวทำงานได้ (Working Models) หุ่นจำลองแบบนี้  แสดงให้เห็นส่วนที่ เคลื่อนไหวทำงานของวัตถุหรือ    เครื่องจักร   หุ่นจำลองแบบนี้เป็นประโยชน์ในการสาธิตการทำงานหรือหน้า ที่ของสิ่งของนั้น ๆ

  6.หุ่นจำลองเลียนของจริง (mockup  Models) แบบนี้แสดงความเห็นจริง  ของสิ่งหนึ่งซึ่งจัดวาง หรือประกอบส่วนต่าง ๆ ของของจริงเสียใหม่ให้ผิดไปจากที่เป็นอยู่เดิม ส่วนมากใช้เป็นประโยชน์แสดง ขบวนการซึ่งมีหลาย ๆ ส่วนเข้าไปเกี่ยวกันด้วย 

  7.หุ่นจำลองแบบแยกส่วน (Build up Models) หุ่นจำลองแบบนี้แสดงให้เห็นส่วนหนึ่งหรือทั้งหมด ของสิ่งนั้น  ว่าภายในสิ่งนั้นประกอบด้วยสิ่งย่อย ๆ สามารถถอดออกเป็นส่วน ๆ และประกอบกันได้  หุ่นจำลองแบบนี้  จะช่วยให้เข้าใจถึงหน้าที่และความสัมพันธ์ของส่วนต่าง ๆ

   

แบบจำลองสามมิติ

การสร้างแบบจำลองสามมิติ

ในคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติ การสร้างโมเดลสามมิติ หรือ 3D modeling หมายถึงกระบวนการทางคณิตศาสตร์ในการสร้างแบบจำลองโดยอาศัยโครงสร้าง wireframe เพื่อแสดงวัตถุในสามมิติทั้งแบบที่เคลื่อนไหวได้และไม่เคลื่อนไหว โดยใช้ซอฟต์แวร์สามมิติสร้างขึ้น เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ออกมาเป็น โมเดลสามมิติ ซึ่งสามารถนำมาแสดงผลด้วยกระบวนการ 3D rendering หรือ 3D projection หรือ การพิมพ์ 3 มิติ (3D printing) ที่ใช้สร้างวัตถุที่จับต้องได้จริงๆได้ โมเดลสามมิตินี้อาจถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติหรือโดยใช้คนทำขึ้น

ทั้งนี้ การสร้างแบบจำลองสามมิติไม่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ในการสร้าง แต่ใช้วิธีวาดขึ้นเช่นในการเขียนแบบทัศนียภาพก็ได้

ภาพจากการให้แสงและเงา Utah teapot โมเดลซึ่งทำขึ้นโดย Martin Newell ใน พ.ศ. 2518 เป็นโมเดลที่นิยมกันมากในการเรียนการสอนและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติ

แบบจำลองประเภทต่างๆ

- โพลีกอนแบบ mesh - แบบจำลองสามมิติอาจสร้างขึ้นโดยใช้รูปหลายเหลี่ยม หรือที่เรียกว่าโพลีกอนแบบ mesh ประกอบขึ้นจากเส้นและ vertex ซึ่งแสดงพิกัดในสามมิติ

แบบจำลองสามมิติแบบ mesh ประกอบขึ้นจาก vertex, edge และ face

- NURBS (Nonuniform rational B-spline) ได้รับความนิยมในงานออกแบบผลิตภัณฑ์หรืองานด้านสถาปัตยกรรมเช่น CAD หรือ CAM

โมเดลเรือที่ใช้ NURBS

- Subdivision surface นิยมเรียกสั้นๆว่า Sub-D เป็นการอาศัยข้อมูลจากโพลีกอนแบบ mesh มายืนพื้นเพื่อสร้างโมเดลที่ละเอียดกว่าแต่ยังคงโครงเดิมไว้

- ว็อกเซล มีการใช้งานหลากหลาย เช่นในข้อมูลจากซีทีสแกนทางการแพทย์ ข้อมูลพื้นผิวที่มีรายละเอียดสูง การขึ้นโมเดลแบบ digital sculpting ฯลฯ

- การพัฒนาแบบจำลอง 3 มิติพิเศษ