3D-моделирование

Программа реализуется в течение учебного года. Содержание программы направлено на развитие компетенций владения современными компьютерными технологиями в учебной деятельности и приобретение навыков 3D-моделирования с помощью современных программных средств и 3D-оборудования: 3D-ручка и 3D-принтер, а также развитию технической и творческой составляющей личности обучающихся.

Педагоги

Набокова Екатерина Олеговна

Гавва Сергей Владимирович

Содержание программы

1. Введение. Инструктаж по ТБ. Обзор аппаратного и программного обеспечения по 3D-моделированию (2 ч.)

1.1 Введение. Инструктаж по ТБ. Обзор аппаратного и программного обеспечения по 3D-моделированию (1 ч.) Техника безопасности в компьютерном классе, при работе с ПК и дополнительными устройствами. Обзор аппаратного и программного обеспечения по 3D-моделированию.

1.2 Расходные материалы для 3D-ручки, 3D-принтера (1 ч). Понятие «филамент», его виды (PLA, ABS, Flex, Rubber, Crystal) и свойства, область применения

Основы моделирования с помощью 3D-ручки (16 ч.)
2.1 Основы работы с 3D-ручкой (1 ч.) Условия эксплуатации 3D-ручки, техника безопасности при работе с 3-d-ручкой.Рисование простейших элементов.

2.2 Создание 2D-объектов простых форм (2 ч.) Техника рисования 3D-ручкой. Создание плоских – 2D-объектов геометрических форм (треугольник, квадрат, прямоугольник, окружность), рисование простых художественных форм.

2.3 Создание 2D-объектов сложных форм (2 ч.). Рисование составных 2D-объектов геометрических форм, художественных форм

2.4 Создание 3D-объектов простых геометрических форм (1 ч). Моделирование тетраэдра, куба, параллелограмма и др. Использование различных вариантов создания соединений

2.5 Создание 3D-объектов сложных форм (2 ч.). Моделирование таких объектов как сфера, цилиндр и др.

2.6 Создание 3D-объектов сложных составных форм (3 ч.). Моделирование объектов повседневного обихода, моделей животных, рыб, насекомых. Использование техники рисования в воздухе, наложения филамента на объект для придания естественности объекту.

2.7 Выполнение творческой работы (4 ч.). Выбор объекта 3D-моделирования и выполнение его с помощью 3D-ручки

2. Основы моделирования с помощью программного обеспечения Autodesk 3dsMax (40 ч.)

2.1 Autodesk 3ds Max: назначение, основные возможности (1 ч.). Теоретические аспекты использования 3ds Max, сферы применения данного инструмента.

2.2 Рабочая область Autodesk 3ds Max (1 ч.). Запуск программы, практическое изучение основных блоков команд пакета. Загрузка готовых моделей из библиотеки Autodesk.

2.3 Виды проектций. Навигация в окнах проекций. Система единиц (1 ч.). Переключение между видовыми окнами. Инструменты перемещения, масштабирования и поворота объектов. Способы копирования, режимы клонирования, использование распределения по слоям для оптимизации сцены. Пресеты выделения. 3d-орбита.

2.4 Понятие трёхмерного объекта. Создание простых примитивов. Установка их параметров (4 ч.).Установка параметров: ширина, длина, высота. Практика использования параметров данных объектов, применение для создания объемных тел: Loft-объекты (профили); тела вращения; пластины.

2.5 Модификация объектов (5 ч.). Использование модификаторов: Edit Poly; Turbo Smooth; Normal; Twist; Noise; FFD; Unwrap UVW; UVW Map; Shell; Lathe; Bend

2.6 Опорная точка и настройка её положения; Дополнительные примитивы. Системы частиц (2 ч.). Применение режимов точек для формирования сложных кривых: Corner; Smooth; Bezier; Bezier Corner.

2.7 Редактирование сплайнов, лофтинг (4 ч.). Моделирование объектов методом формования различных форм (вазы, спирали, абстрактные объекты).

2.8 Вид и назначение модификаторов. Командная панель Modify (1 ч.). Применение модификатора Modify для объектов, настройка модификатора Modify.

2.9 Понятие каркаса трёхмерного объекта. Понятие «Подобъект»: вершины, ребра, грани, полигоны (1 ч.). Настройка вида каркаса (сетки) 3D-объекта, его параметров. Использование подобъекта для создания 3D-моделей сложной формы.

2.10 Редактирование сплайнов. Подобъекты сплайна. Модификатор Edit Spline (2 ч.). Редактирование конфигурации сплайнов – плоских заготовок. Трансформация плоского объекта, используя модификатор Edit Spline, сохраняя параметрические данные.

2.11 Трехмерный модификатор форм Lathe (4 ч.). создание трехмерных форм методом поворота вокруг оси половины профиля сечения объекта.

2.12 Составные объекты. Patch-моделирование (6 ч.). Применение техники лоскутного моделирования при сборке составных объектов.

2.13 NURBS-моделирование: разнообразные сложные 3D-поверхности (4 ч.). Создание плавных органических форм и моделей.Типы кривых и поверхностей NURBS: Point и CV (Control Vertex).

2.14 Применение текстурных карт (3 ч.). Двумерные и трёхмерные карты. Многокомпонентные карты. Использование встроенных текстур для придания необходимой поверхности трехмерным объектам.

2.15 Подготовка 3D-модели для печати на 3D-принтере (1 ч.). Основные правила подготовки 3D-модели для печати на 3D-принтере. Выбор слайсера.

Цели программы

Создание условий для успешного использования обучающимися компьютерных технологий в учебной деятельности и приобретение навыков 3D-моделирования с помощью современных программных средств и 3D-оборудования: 3D-ручка и 3D-принтер, а также способствовать развитию технической и творческой составляющей личности обучающихся.

Результат программы

Личностные:

- развитие эстетического восприятия и творческого воображения;

- владение навыками работы в группе, культуры общения;

- формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

- формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики;

Метапредметные:

- сформированы основные компетенции в области 3D-моделинга, дополненной и виртуальной реальности;

- умение самостоятельно определять цели обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в обучении и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

- владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

- умение представлять результаты своей работы перед аудиторией с помощью средств ИКТ;

Предметные:

После изучения программы обучающиеся должны
знать:

– правила техники безопасности при работе на компьютере, 3D-оборудования (3D-ручка, 3D-принтера) и организации рабочего места термины 3D-моделирования;

– основные правила создания трёхмерной модели реального геометрического объекта;

– систему проекций, изометрические и перспективных изображений;

– основные приемы построения 3D-моделей с помощью 3D-ручки;

– основные возможности программного обеспечения по 3D-моделированию;

– материалы для 3D-моделирования, их основные свойства и область применения;

– основные приемы построения 3D-моделей с помощью программного обеспечения;

– способы и приемы редактирования моделей в программном обеспечении.

– принцип работы 3D-принтеров и способы подготовки деталей для печати;

уметь:

– соблюдать технику безопасности при работе с 3D-оборудованием;

– создавать 3D модели с помощью 3D-ручки;

– создавать и редактировать 3D модели с помощью программного обеспечения;

– 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.

Оценка качества обучения.

Качество обучения обучающихся оценивается по 5-балльной системе. Оценочная шкала варьируется в соответствии с разноуровневостью выполняемых заданий.

Особые условия проведения

Отсутствуют

Материально-техническая база

Компьютерный кабинет:

- компьютеры для обучающихся;

- компьютер для педагога;

- экран проекционный;

- проектор;

- 3D-ручки;

- 3D-принтер;

- филамент различных цветов;

- канцелярские принадлежности (ножницы, линейка, карандаш).