Программа «3D-моделирование»

  • (1)

3D графика – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры.

Как и все информационные технологии, 3D моделирование основано на применении компьютерных и программных средств, которые подвержены быстрым изменениям. Возникает необходимость усвоения данных технологий в более раннем возрасте.

В МБОУ ДО Тогучинского района «Центр развития творчества» данное направление новое, что в свою очередь вызовет огромный интерес у подрастающего поколения при обучении и освоении данной программой. В наше время трехмерной картинкой уже никого не удивишь. Однако печать 3D моделей на современном оборудовании – дело новое. Учащиеся осваивают азы трехмерного моделирования достаточно быстро и начинают применять свои знания на практике.

В силу сложности и объемности информационных систем, учащиеся общеобразовательных школ не могут самостоятельно изучать и создавать их, хотя им вполне по силам создание компьютерных моделей. При этом деятельность по созданию компьютерных моделей не только углубляет представление о них, но и способствует развитию интеллектуальных умений в области моделирования, позволяет развивать творческие способности учащихся, определиться с выбором будущей профессии.

Педагоги

Петроченко Оксана Александровна, педагог дополнительного образования, высшей квалификационной категории

Содержание программы

Содержание программы

1. Вводное занятие (2 ч.)

Теория: Области использования 3-хмерной графики и ее назначение. Демонстрация возможностей 3-хмерной графики. 3D принтер. История Blender. Правила техники безопасности.

2. Знакомство с основными принципами 3D-моделирования (12ч.)

Теория: Основные понятия 3-хмерной графики: Модель. Моделирование. 3D -графика. Понятие 3-х мерного объекта. Интерфейс программы Blender: главное меню, панели инструментов, панели настроек и свойств, объекты сцены и их назначение. Рендеринг. Создание простых объектов. Работа с группами объектов. Управление отображением объектов на сцене. Выделение, перемещение, вращение и масштабирование объектов. Цифровой диалог. Копирование и группировка объектов. 

Практическая работа № 1 «Знакомство с 3D редактором Blender»

Практическая работа № 2 «Пирамидка»

Практическая работа № 3 «Делаем снеговика из примитивов»

Практическая работа № 4 «Создание стола и стульев»

3. Основы моделирования (18 ч.)

Теория: Режим редактирования. Сглаживание. Инструмент пропорционального редактирования. Выдавливание. Вращение. Кручение. Шум и инструмент деформации. Создание фаски. Инструмент децимации. Кривые и поверхности. Текст. Деформация объекта с помощью кривой. Создание поверхности. 

Практическая работа № 5 «Создание счетов»

Практическая работа № 6 «Капля воды»

Практическая работа № 7 «Создание банана»

Практическая работа № 8 «Создание травы»

Практическая работа № 9 «Создание вазы»

Практическая работа № 10 «Гантели», «Кубик-рубик»

4. Материалы и текстуры объектов. (14 ч.)

Теория: Общие сведения о текстурировании в 3-хмерной графике. Диффузия. Зеркальное отражение. Материалы в практике. Рамповые шейдеры, многочисленные материалы. Специальные материалы. Карты окружающей среды. Карты смещения. UV-редактор и выбор граней. 

Практическая работа № 11 «Модель деревянного стола»

Практическая работа № 12 «Каменная кладка на башню маяка»

Практическая работа № 13 «Создание новогодней открытки»

Практическая работа № 14 «Зонтик»

Практическая работа № 15 «Куб»

5. Освещение и камеры (8 ч.)

Теория:Типы источников света. Теневой буфер. Объемное освещение. Параметры настройки освещения. Опции и настройки камеры. Типы и настройки ламп. 

Практическая работа № 16. «Создание рендер студии»

Практическая работа № 17 «Создание сцены с массивами»

6. Мир и Вселенная (8 ч.)

Теория: Использование цвета или изображения в качестве фона. Добавление тумана к сцене. Звездное небо. Окружающий свет.

Практическая работа № 18 «Туман»

Практическая работа № 19 «Звездное небо»

Практическая работа № 20 «Добавление окружающего света»

7. Основы анимации (8 ч.)

Теория: Общие сведения о 3-мерной анимации. Модуль IPO. Анимация методом ключевых кадров. Абсолютные и относительные ключи вершин. Решеточная анимация. Арматурный объект. Окно действия. Привязки. Арматура для конечностей и механизмов. Пространственные деформации. Термины: анимация, ключевая анимация.

Практическая работа № 21 «Анимация санок»

Практическая работа № 22 «Анимация параллельного слалома»

Практическая работа№ 23 «Анимация полёт ракеты»

8.Визуализация (8 ч.)

Теория: Визуализация по частям. Панорамный рендеринг. Рендеринг анимации. Глубина резкости пространства. Подготовка работы для видео. Визуализация и использование Radiosity.

Практическая работа № 24 «Установка фокусного расстояния DOF для камеры, её ориентация».
Практическая работа № 25 «Настройка Нодового редактора».

9.Физика в Blender (12 ч.)

Теория: Эффект компоновки. Простые частицы. Интерактивные частицы. Эффект волны. Моделирование с помощью решеток. Мягкие тела. Эффекты объема.

Практическая работа № 26 «Модификатор Wave».

Практическая работа № 27 «Создание флага».

Практическая работа № 28 «Жидкость. Всплеск в стакане».

10. Редактор последовательности (8 ч.)

Теория: Редактор последовательности для изображения и звука. Задержка кадров. Плагины редактора последовательности.

Практическая работа № 29 «Видеомонтаж в Blender».

11. Дополнения к Blender (12 ч.)

Теория: Yafray как интегрированный внешний рендер. Типы ламп. Визуализация с помощью Yafray. Глобальное освещение. Свойства Yafray. Глубина фильтра. Трассировка лучей. Блики.

Практическая работа № 30 «Сосуд с водой в BI &Yafaray».

Практическая работа № 31 «Создание любой модели с жидкостью».

12. Работа над проектом (28 ч.)

Теория: Определение темы проекта. Структурирование проекта с выделением подзадач для определенных групп учащихся, подбор необходимых материалов. Работа над проектом. Оформление проекта.

Практическая работа № 32.Проектирование моделей на заданную тему.

13. Итоговое занятие(2 ч.) «Защита проекта».

Цели программы

Цель программы: Создать условия для успешного использования учащимися компьютерных технологий в учебной деятельности, обучить созданию электронных трёхмерных моделей, способствовать формированию творческой личности.

 

Программа ставит следующие задачи:

Обучающие: (получение предметных результатов)

- сформировать представление об основных возможностях создания и обработки изображения в программе Blender;

- сформировать навыки создания трёхмерных картинок, используя набор инструментов, имеющихся в изучаемом приложении;

- познакомить с основными операциями в 3D – среде;

- формировать навыки работы в проектных технологиях;

- освоить навыки 3D печати.

Метапредметные (развитие коммуникативных познавательных регулятивных качеств):

Развивать:

- пространственное воображение, умения анализа и синтеза пространственных объектов;

- техническое и проектное мышление;

- познавательные и творческие способности учащихся, прививать активно познавательный подход к жизни;

- устойчивый интерес к поисковой творческой деятельности;

- мотивацию доведения решения задач до реализации в материале;

- умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;

- умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Воспитательные (развитие личностных качеств):

- Воспитывать чувство личной и коллективной ответственности за выполняемую работу.

- Воспитывать нравственные качества по отношению к окружающим (доброжелательность, чувство товарищества и т.д.).

- Приобщить ребенка к здоровому образу жизни.

 

Результат программы

В результате обучения в ДТО «3D-моделирование» учащиеся

будут знать:

- Понятия 3D моделирования.

- Систему проекций, изометрических и перспективных изображений.

- Основные приемы построения 3D моделей; способы и приемы редактирования моделей.

- Принцип работы 3D принтеров и способы подготовки деталей для печати.

будут уметь:

-  Создавать и редактировать 3D модели.

- Подбирать материалы и текстурировать поверхности моделей.

- Выполнять визуализацию сцен.

- Согласовывать параметры модели с параметрами других моделей, разработанных другими участниками проекта.

- Осуществлять подготовку моделей для печати.

На данном курсе обучения в ходе освоения предметного содержания обеспечиваются условия для достижения учащимися следующих личностных, метапредметных и предметных результатов.

 Личностные результаты:

- Соблюдать правила по технике безопасности и личной гигиене;

- Соблюдать правила организации рабочего места;

- Следовать устным инструкциям;

- Формировать умение соотносить поступки и события с принятыми этическими принципами, выделять нравственный аспект поведения при работе с любой информацией и при использовании компьютерной техники коллективного пользования;

- Формировать устойчивую учебно-познавательную мотивацию учения.

 Метапредметные результаты:

- уметь ставить учебные цели и самостоятельно планировать пути их достижения;

- уметь соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата;

- уметь применять компьютерную технику и информационные технологии в своей деятельности;

- самостоятельно, а так же в команде, организовывать и выполнять различные творческие работы по моделированию и созданию технических изделий;

- согласовать и координировать совместную учебно-познавательную деятельность с другими ее участниками;

- совместно с педагогом и другими участниками ДТО давать оценку своей деятельности на занятиях;

- слушать и понимать речь других;

- сотрудничать и оказывать взаимопомощь. Доброжелательно строить свое общение со сверстниками и педагогом.

 Предметные результаты:

- составлять знаково-символических моделей, пространственно-графических моделей реальных объектов;

- моделировать с использованием средств программирования;

- выполнять в 3D масштабе и правильное оформление технических рисунков и эскизов разрабатываемых объектов;

- грамотно использовать графическую документацию и технико-технологическую информацию, которую применяют при разработке, создании и эксплуатации различных технических объектов.

Материально-техническая база

Оборудование учебного кабинета:

- рабочие места по количеству учащихся (максимум 2 человека на одно компьютерное место), оснащенные персональными компьютерами или ноутбуками с установленным программным обеспечением, находящемся в свободном доступе, 3D-графическом редактором Blender и ПО 3D принтера;

- 3d-принтер;

- рабочее место педагога, оснащенное персональным компьютером или ноутбуком с установленным программным обеспечением;

- магнитно-маркерная доска;

- комплект учебно-методической документации: дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа, рабочая программа к дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программе, раздаточный материал, задания, компакт-диски с обучающими и информационными программами по основным темам программы;

- цифровые компоненты учебно-методических комплексов (презентации);

- Пластик PLA, ABS.

Технические средства обучения:

- демонстрационный комплекс, включающий в себя: интерактивную доску (или экран), мультимедиапроектор, персональный компьютер или ноутбук с установленным программным обеспечением.

Обязательно наличие локальной сети и доступа к сети Интернет