XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

План-конспект №1

Тема «3D-графика. Особенности и применение.».

Цель занятия: Изучение особенностей 3D графики.

Дисциплина: «Компьютерная графика, дизайн и анимация».

Специальность: 09.02.03 Программирование в компьютерных системах.

Учебная группа: группа ПС-379/б.

Тип урока: получение новых знаний.

Вид занятия: традиционный урок.

Ведущая технология: информационная

Задачи:

Дидактические:

Знать понятие 3D графики;

Знать особенности трехмерной графики;

Знать программы, используемые для трехмерного моделирования;

Знать преимущества трехмерного моделирования;

Развивающие:

совершенствование логического мышления;

совершенствование умения вести диалог;

совершенствование умения восприятия информации;

Воспитательные:

воспитание интереса к изучению дисциплины, к учебной деятельности;

Методы обучения и методические приёмы:

Словесные (рассказ, диалог, объяснение);

Наглядные (наблюдение, демонстрация наглядных средств, показ, презентация);

Самостоятельная работа обучающихся;

Методы контроля (контрольная беседа, рейтинговый контроль);

Методы самоконтроля (самоанализ, самооценка);

Методы учета учебных достижений;

Рефлексия.

Междисциплинарные связи:

Информатика

Рисование

Учебно-дидактическое обеспечение, средства обучения:

Технические: персональные компьютеры, мультимедиа проектор;

2. Программное обеспечение: операционная система Windows, программы управления файлами, просмотра графических изображений и презентаций, пакет прикладных программ Microsoft Office, тестовая оболочка TestEdu v1.20;

3. Методические средства: план-конспект лекции, презентация, регистрационный лист, задание для практической работы, тестовые задания;

Учебная литература:

Зиновьева, Е.А. Компьютерный дизайн. Векторная графика [Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие / Е.А. Зиновьева. – М: ФЛИНТА: Изд-во Урал. Ун-та, 2017. – 115 с. - доступ из ЭБС «Знаниум»

Немцова, Т.И. Компьютерная графика и web-дизайн: учебное пособие [Электронный ресурс]. – М.: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2014. – 400с. – (Профессиональное образо-вание). - доступ из ЭБС «Знаниум»

Петров, А.А. Классическая анимация. Нарисованное движение. Учебное пособие. [Электронный ресурс] – М.: ВГИК, 2010. – 197 с. - доступ из ЭБС «Знаниум»

Интернет- ресурсы:

http://photoshop.demiart.ru/

Требования к результатам усвоения темы обучающимися:

Знать:

Понимать, что такое 3D графика;

Знать, где применяется трехмерная графика;

Знать, преимущества трехмерного моделирования;

Знать программы, используемые для трехмерного моделирования.

План учебного занятия

Этап учебного занятия	Отводимое время на этап
I. Организационный момент	5 минут
II. Актуализация опорных знаний, актуальность темы	5 минут
III. Целевая ориентация	5 минут
IV. Изложение нового материала	40 минут
VI. Проверка усвоения знаний	10 минут
VI. Выдача домашнего задания.	5 минут
VII. Подведение итогов занятия.	10 минут
VIII. Рефлексия.	10 минут
Итого:	45 минут + 45 минут = 90 минут

Продолжительность учебного занятия – 90 мин.

Ход урока

I. Организационный момент.

Приветствие группы, контроль отсутствующих, пояснение плана урока.

Регистрационный лист

Группа ПС-379/б 09.02.03 Программирование в компьютерных системах

№ п.п	Ф.И.О.	Присутствие, работа на уроке	Оценка за практическую работу	Тест
1	Ахметов Эльмир Ильдарович
2	Барбашина Елена Александровна
3	Быков Ролан Дмитриевич
4	Волков Александр Александрович
5	Гурьев Анатолий Александрович
6	Еренских Владислав Евгеньевич
7	Заслонов Константин Владимирович
8	Истомин Вячеслав Максимович
9	Маликов Роман Максимович
10	Нухов Ринат Хамидуллович
11	Расторгуева Екатерина Александровна
12	Салихов Артур Равилович
13	Свирский Евгений Максимович
14	Тимакин Данила Евгеньевич
15	Шумилов Семен Александрович
16	Щеклеин Данил Вячеславович
17	Эргешов Александр Евгеньевич
18	Ярмухаметов Олег Евгеньевич

II. Целевая ориентация учащихся.

Целью нашего сегодняшнего урока является изучение понятия «3D графика». Особенности и применение.

III. Актуализация знаний.

Но прежде чем мы начнем изучение нового материала, давайте вспомним, какие виды графики существуют?

Объясните, в чем различие растровой и векторной графики?

Перечислите их достоинства и недостатки.

Что такое цветовая модель?

IV. Изучение нового материала.

Тема урока: «3D-графика. Особенности и применение».

Изучаемые вопросы:

1. Понятие 3D графики

2. История создания

3. Применение

4. Преимущества 3D графики

5. Программы

Слайд 3

Знаете ли вы, что такое 3D графика?

Слайд 4

3D графика – это процесс создания объемной модели при помощи специальных компьютерных программ.

Началом развития 3D Графики считают обычное 2D изображение. За несколько десятков лет графика достигла огромного развития. Благодаря многолетним разработкам, человечество узнало, что такое видеодизайн и трехмерные изображения. 

Появлению 3D предшествовало двухмерное изображение, которое имело две оси координат, формирующих ширину и высоту рисунков. И только в 90-х годах 20-го века стало известно о возможности создания третьего измерения- объема.

Слайд 5-6

Одним из гениальнейших исследователей был Айвэн Сазерленд. Он, будучи всего лишь аспирантом, разработал программу, с помощью которой можно было конструировать простейшие трёхмерные изображения. Именно он впервые создал кафедру компьютерной графики в родном университете. Эти события открыли миру путь в 3D моделирование, без которого сейчас жизнь даже невозможно представить. Помогали аспиранту его лучшие студенты Эд Кэтмулл и Джим Блинн. Кэтмулл, под руководством своего руководителя Айвэн Сазерленд, смоделировал первый объемный объект, которым была его собственная рука. 

Слайд 7

Другой студент ввел в оборот понятие 3D анимация, «научив» объемные фигуры двигаться. Первый мультфильм такого типа зародился еще в СССР и шел всего лишь 40 секунд. Его создатель – советский ученый-математик Николай Константинов. В основе такой работы лежала 3D иллюстрация кошки, которая ходила по комнате.

Прогресс не стоит на месте. Сегодня технология трехмерной визуализации реальности получает все большее развитие в современном мире.

Слайд 8

Какие 3D технологии вы знаете?

Слайд 9

Объёмный звук («3D-звук»);

3D-шутер;

3D-сканер;

3D-принтер.

Стереокинематограф

Стереодисплей

Трёхмерное телевидение

Стереоскопический фотоаппарат

3D-очки

Слайд 10

Сейчас посмотрим небольшой фильм о 3D моделировании в кинематографе.

Слайд 11

На сегодняшний день существует множество программ для 3D моделирования.

В специальной программе модель можно посмотреть со всех сторон (сверху, снизу, сбоку), встроить на любую плоскость и в любое окружение. Трёхмерная компьютерная графика, как и векторная, является объектно-ориентированной, что позволяет изменять как все элементы трёхмерной сцены, так и каждый объект в отдельности.

Трехмерная графика может быть любой сложности. Вы можете создать простую трехмерную модель, с низкой детализацией и упрощенной формы. Или же это может быть более сложная модель, в которой присутствует проработка самых мелких деталей, фактуры, использованы профессиональные приемы (тени, отражения, преломление света и так далее).

Слайд 12

Где применяется трехмерная графика

Трехмерное моделирование (3d графика) сегодня применяется в очень многих сферах. Конечно, в первую очередь, это строительство. Это может быть модель будущего дома, как частного, так и многоквартирного или же офисного здания, да и вообще любого промышленного объекта. Кроме того, визуализация активно применяется в дизайн-проектах интерьеров.

Слайд 13

3D модели очень популярны в сайтостроительстве. Для создания особенного эффекта некоторые создатели сайтов добавляют в дизайн не просто графические элементы, а трехмерные модели, иногда даже и анимированные.

Слайд 14

Программы и технологии трехмерного моделирования широко применяются и в производстве, например, в производстве корпусной мебели, и в строительстве, например, для создания фотореалистичного дизайн-проекта будущего помещения. Многие конструкторы уже давно перешли от использования линейки и карандаша к современным трехмерным компьютерным программам. Постепенно новые технологии осваивают и другие компании, прежде всего, производственные и торговые.

Слайд 15

Конечно, в основном трехмерные модели используются в демонстрационных целях. Они незаменимы для презентаций, выставок, а также используются в работе с клиентами, когда необходимо наглядно показать, каким будет итоговый результат. Кроме того, методы трехмерного моделирования нужны там, где нужно показать в объеме уже готовые объекты или те объекты, которые существовали когда-то давно.

Слайд 16

Преимуществ у трехмерного моделирования перед другими способами визуализации довольно много. Трехмерное моделирование дает очень точную модель, максимально приближенную к реальности. Современные программы помогают достичь высокой детализации. При этом значительно увеличивается наглядность проекта. Выразить трехмерный объект в двухмерной плоскости не просто, тогда как 3D визуализации дает возможность тщательно проработать и что самое главное, просмотреть все детали. Это более естественный способ визуализации.

В трехмерную модель очень легко вносить практически любые изменения. Вы можете изменять проект, убирать одни детали и добавлять новые. Ваша фантазия практически ни чем не ограничена, и вы сможете быстро выбрать именно тот вариант, который подойдет вам наилучшим образом.

Однако трехмерное моделирование удобно не только для клиента. Профессиональные программы дают множество преимуществ и изготовителю. Из трехмерной модели легко можно выделить чертеж каких-либо компонентов или конструкции целиком. Несмотря на то, что создание трехмерной модели довольно трудозатратный процесс, работать с ним в дальнейшем гораздо проще и удобнее чем с традиционными чертежами. В результате значительно сокращаются временные затраты на проектирование, снижаются издержки.

Слайд 17

Специальные программы дают возможность интеграции с любым другим профессиональным программным обеспечением, например, с приложениями для инженерных расчетов, программами для станков или бухгалтерскими программами. Внедрение подобных решений на производстве дает существенную экономию ресурсов, значительно расширяет возможности предприятия, упрощает работу и повышает ее качество.

Слайд 18

Программы для трехмерного моделирования

Существует довольно большое количество самых разных программ для 3D моделирования. Так, одной из популярных программ, которые специально разработаны для создания трехмерной графики и дизайна интерьеров, является программа 3D Studio MAX.

3D Studio MAX

Эта программа позволяет реалистично визуализировать объекты самой разной сложности. Кроме того, «3D Studio MAX» дает возможность компоновать их, задавать траектории перемещений и в конечном итоге даже создавать полноценное видео с участием трехмерных моделей. Хотя такая работа, конечно же, требует у специалиста серьезных навыков, а также больших компьютерных ресурсов, в первую очередь объемов памяти и быстродействие процессора.

Слайд 19

Cinema 4D

Cinema 4D — программа, которая позиционируется как конкурент Autodesk 3ds Max. Синема обладает практически таким же набором функций, но отличается в логике работы и способах выполнения операций. Это может создать неудобства для тех, кто уже привык работать в 3Д Макс и хочет воспользоваться преимуществами Cinema 4D.

По сравнению со своим легендарным конкурентом, Cinema 4D может похвастать более совершенным функционалом в создании видеоанимаций, а также способностью создавать реалистичную графику в режиме реального времени. Уступает же Cinema 4D, в первую очередь, своей меньшей популярностью, из-за чего количество 3Д-моделей под эту программу намного меньше, чем для Autodesk 3ds Max.

Слайд 20

Blender

Бесплатная программа Blender является очень мощным и многофункциональным инструментом для работы с трехмерной графикой. Количеством своих функций он практически не уступает большим и дорогим 3ds Max и Cinema 4D. Эта система вполне подойдет как для создания 3Д-моделей, так и для разработки видеороликов и мультфильмов. Несмотря на некоторую нестабильность работы и отсутствие поддержки большого числа форматов 3Д-моделей, Blender может похвастать перед тем же 3ds Max более продвинутым инструментарием создания анимаций.

Слайд 21

SketchUp

SketchUp — это интуитивная программа для дизайнеров и архитекторов, которая используется для быстрого создания трехмерных моделей предметов, конструкций, зданий и интерьеров. Благодаря интуитивному процессу работы, пользователь может воплотить свой замысел достаточно точно и графически понятно. Можно сказать, что SketchUp — самое простое решение, используемое для 3d моделирования дома.

СкетчАп обладает возможностью создания как реалистичных визуализаций, так и эскизных чертежей, что выгодно отличает его от Autodesk 3ds Max и Cinema 4D. В чем уступает SketchUp, так это в низкой детализации объектов и не столь большим количеством 3Д-моделей под свой формат.

Слайд 22

AutoCAD

Для целей строительного, инженерного и промышленного проектирования применяется самый популярный чертежный пакет — AutoCAD от компании Autodesk. Эта программа обладает мощнейшим функционалом для двухмерного черчения, а также проектирования трехмерных деталей разной сложности и назначения.

Научившись работать в AutoCAD, пользователь сможет проектировать сложные поверхности, конструкции и прочие изделия материального мира и оформлять к ним рабочие чертежи. На стороне пользователя — русскоязычное меню, справка и система подсказок по всем операциям.

Эту программу не стоит применять для красивых визуализаций, как Autodesk 3ds Max или Cinema 4D. Стихия Автокада — рабочие чертежи и подробная разработка модели, поэтому для эскизных разработок, например, архитектуры и дизайна лучше выбрать более подходящий для этих целей SketchUp.

Все эти программы имеют большой спектр применения, начиная от создания фильмов, заканчивая проектированием сложных чертежей зданий и сооружений.

VI. Закрепление и контроль полученных знаний.

А сейчас я вам предлагаю пройти тестирование, которое выявит структуру и уровень знаний, которые остались у вас после этого занятия.

Я раздам листочки с тестовыми заданиями. Задания рассчитаны на выбор одного правильного ответа. Оценка за выполнение тестовых заданий будет известна сразу. На выполнение тестового задания вам даётся 10 минут.

Тестирование

_________________________

_{(Фамилия, Имя, группа)}

Процесс создания объемной модели при помощи специальных компьютерных программ - это___________?

Перечислите, где применяется компьютерная графика?

_________________

_________________

_________________

_________________

Преимущества трехмерной модели? (Возможно несколько вариантов ответа)

Значительно сокращаются временные затраты

Очень легко вносить практически любые изменения

Снижаются издержки

Можно посмотреть со всех сторон

Дает очень точную модель, максимально приближенную к реальности

Какая из программ служит для 3D моделирования?

MCad

MS Word

SketchUp

Pinnacle Studio

Дополните предложение

Трёхмерная компьютерная графика, как и _________, является ___________________, что позволяет __________ как все элементы трёхмерной сцены, так и каждый объект в отдельности.

Как вы считаете, специальные программы дают возможность интеграции с любым другим профессиональным программным обеспечением? (да/нет) __________

Кто помогал Айвэну Сазерленду в исследованиях?

___________

___________

VII. Подведение итогов урока:

Итак, сегодня мы хорошо с вами поработали и многое успели изучить. Выставление оценок за урок.

VIII. Рефлексия.

Ответьте, пожалуйста, на вопросы:

Что вы поняли по теме занятия?

В чем сегодня разобрались?

Что нового узнали?

Что систематизировали?

Что уточнили, дополнили?

IX. Домашнее задание.

Повторить материал сегодняшнего занятия.

Всем спасибо за внимание! До свидания.

Презентация

Код для цитирования: Скопировать