Класифікація програм для роботи з тривимірною графікою. Тривимірна система координат. Проекції на площину

Урок 1. Класифікація програм для роботи з тривимірною графікою. Тривимірна система координат. Проекції на площину

Цілі:

     навчальна: сформувати уявлення про тривимірну графіку; ознайомити з класифікацією програм для роботи з тривимірною графікою;

     розвивальна: розвивати логічне мислення;

     виховна: виховувати інформаційну культуру, дбайливе ставлення до комп’ютерної техніки.

Тип уроку: Комбінований.

Обладнання та наочність: дошка, комп’ютери з підключенням до мережі Інтернет, підручник, навчальна презентація.

Програмне забезпечення: 3D-моделі, Microsoft Office, браузер.

Хід уроку

І. Організаційний етап

• привітання
• перевірка присутніх
• перевірка готовності учнів до уроку

ІІ. Актуалізація опорних знань

Дайте відповіді на запитання

1. Що таке тривимірна графіка?
2. З якою метою будують 3D-моделі об’єктів? Які їх основні властивості?
3. Що таке 3D-зображення? У чому їх особливість?
4. Що таке 3D-анімація? З якою метою її створюють?
5. Які галузі використання тривимірного моделювання ви знаєте? Наведіть приклади.
6. З якою метою 3D-моделі та 3D-анімація можуть бути використані у навчанні на різних предметах?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

IV. Вивчення нового матеріалу

Пояснення вчителя з елементами демонстрування презентації

(використовуються можливості локальної мережі кабінету або проектор)

Окрім великої кількості позитивних моментів тривимірної графіки, існують і певні недоліки:

1. Підвищені вимоги до апаратної частини і пам’яті комп’ютера;
2. Необхідність проведення великої підготовчої роботи по створенню моделей всіх об’єктів сцени і призначення їм матеріалів;
3. Обмежена свобода у формуванні зображень;
4. Необхідність контролю за взаємним положенням об’єктів в складі сцени;
5. Неправдоподібна ідеальність результатів візуалізації.

Класифікують програми для роботи з тривимірною графікою:

За призначенням

• для перегляду 3D-моделей
• для створення 3D-моделей (3D-редактори)
• для візуалізації (рендерингу) 3D-об’єктів

За галузями застосування:

• для інженерного проєктування
• для створення архітектурних моделей
• для проєктування меблів, інтер’єру
• для кінематографії, мультиплікації
• для розробки комп’ютерних ігор
• універсальні 3D-редактори

Серед ліде­рів — комерційні проекти:

Autodesk Maya  3DStudio MAX  Cinema 4D   ScetchUp

TinkerCAD  Blender Paint 3D 3d Builder

Серед ПЗ із відкритою ліцензією, можна виділити Blender, K-3D і Wings3D. Найвідомішим продуктом є пакет Blender. Він дозволяє не лише розробляти моделі, а й створювати анімацію, різні ефекти завдяки застосуванню фізики часток, а також виконувати візуалізацію.

В основі побудови тривимірних моделей лежить координатний метод. Ви вже знайомі з декартовою системою координат, у якій положення точки у просторі визначається трьома коорди­натами — X, У, Z.

Кожна вершина тривимірного об’єкта опи­сується трьома координатами. Однак необхідно наголосити, що тривимірний об’єкт має ще й власну центральну точку (Origin), що є цен­тром системи координат об’єкта. Перетворення будь-якої вершини або об’єкта відбувається як перетворення їхніх координат: переміщення, поворот і масштабування.

ПЗ із тривимірного моделювання дозволяють працювати із глобальни­ми координатами (Global), тобто єдиними для всіх об'єктів у вашій сцені, та локальними (Local) — індивідуальними для вибраного об'єкта.

Центром глобальних координат є точка початку координат, а локаль­них — центральна точка об’єкта (або та, що буде обрана). І, відповідно, перетворення здійснюються відносно центра.

Як уже наголошувалося, графічне зображення тривимірних об’єктів утворюється як проектування на певну площину. Розрізняють пара­лельну та центральну проекції. Відповідно при паралельній проекції мно­жина променів, що проектують, спрямовується паралельно один одному. А при центральній проекції (або перспективі) промені, що проектують, виходять з однієї точки. Людське око сприймає оточуючу реальність саме в перспективі.

     паралельній проекція     центральній проекція

У програмах для тривимірного моделювання об’єкти відображаються у трьох проекціях. Це дозволяє отримати найбільш повне уявлення про об’єкт, що моделюється.

Вам доводилося бачити креслення різних деталей, де об’єкт показано у трьох проекціях — згори, справа та спереду. Проте програми для моделювання дозволяють бачити об’єкт із будь-якої сторони (рис. 8). Ви можете обертати об’єкт як завгодно для того, щоб краще оцінити його.

V. Фізкультхвилинка

VI. Засвоєння нових знань, формування вмінь

Практичне завдання.

Робота за комп’ютером

1.     Повторення правил безпечної поведінки за комп’ютером.
2.     Інструктаж учителя.
3.     Практична робота за комп’ютерами.

Створити презентацію на тему «Програми для роботи з тривимірними зображеннями». Кількість слайдів – 10. Виконати пошук програм з допомогою пошукової системи Google: Autodesk Maya, 3DStudio MAX, Cinema 4D, ScetchUp, TinkerCAD, Blender, Paint 3D, 3d Builder і дві на власний розсуд.

На кожному слайді розмістити логотип та скріншот вікна програми.

4.     https://www.bookwidgets.com/play/0bGWsSjw-iQAE3GIKWgAAA/9E47J98/programi-zd-mod?teacher_id=5598205952131072
5.     Вправи для очей.

VIІ. Підсумки уроку

Дайте відповіді на запитання

1. Які існують недоліки тривимірної графіки?
2. За якими ознаками класифікують програми для роботи з тривимірними зображеннями?
3. Назвіть найпопулярніші програми для роботи з тривимірними зображеннями?
4. Які ви знаєте безкоштовні програми для роботи з тривимірними зображеннями?
5. Поясніть зміст координатного методу побудови тривимірних моделей?
6. Назвіть види проекцій на площину?
7. В якій проекції людське око сприймає оточуючу реальність?

Рефлексія

1. Що нового ви сьогодні дізналися?

2. Чого навчилися?

3. Чи виникали труднощі?

VІІI. Домашнє завдання

Підручник § 2.1 ст.103

ІХ Оцінювання роботи учнів