Оценка возможности использования современных цифровых методов в морфологических исследованиях скелетов позвоночных животных на примере черепа озёрной лягушки Pelophylax ridibundus (Ranidae, Anura) с созданием VR-приложения

Аннотация

В статье представлены результаты исследования, направленного на оценку возможности применения 3D-моделирования в морфологических исследованиях скелетов позвоночных и разработку образовательного VR-приложения. Объектом исследования послужили черепа озёрной лягушки (Pelophylax ridibundus) из зоологической коллекции кафедры биологии и биоинженерии ВолГУ. С помощью оптического 3D-сканера Range Vision получены высокодетализированные 3D-модели черепов, обработанные в программе Blender. Цель работы — сравнительный анализ точности традиционного метода (штангенциркуль) и цифровых методов (3D-моделирование и анализ 2D-изображений в ImageJ) по четырём краниометрическим параметрам. Попарное сравнение с использованием t-критерия Стьюдента показало отсутствие статистически значимых различий между штангенциркулем и 3D-моделированием (p > 0,05), что подтверждает их методическую эквивалентность. Метод ImageJ показал статистически значимые расхождения с контактными методами по ряду параметров. Разброс различий между средними значениями составил от 0,02 до 1,60 мм. На основе 3D-моделирования разработано образовательное VR-приложение в Unity. Приложение создаёт интерактивную виртуальную среду, где пользователь изучает 3D-модели черепов различных видов (хамелеон йеменский, цапля серая, филин, красноголовый нырок) из университетской коллекции. Функционал включает возможность брать модели в руки, детально рассматривать и получать научно-популярные справки. Работа демонстрирует, что 3D-моделирование — точная альтернатива традиционной краниометрии, а его интеграция с VR открывает новые возможности для цифровизации биологического образования, сохранения и доступности научных коллекций.