|
Практикум (Моделирование). Выполнили: Ремизов Павел, Лопатко Костя. МУК 21-коньково. Учитель: Е.В.Огородников |
 |
 |
Моделирование(Теория)
Теоретические основы компьютерного геометрического моделирования Популярность 3d моделирования, 3d анимации и визуализации с каждым годом стремительно возрастает. Сейчас сложно себе представить, например, компьютерную игру, созданную без применения эффектов 3d графики. Со столь широким распространением компьютеров и компьютерной техники, практически все работы по моделированию, планировке, архитектуре, строительству, ремонту осуществляются с помощью компьютера. Чертеж не идет ни в какое сравнение с 3d визуализацией. Прошло то время, когда определенный объем работ, который с помощью компьютерных технологий можно выполнить в течение нескольких часов, выполнялись не одну неделю. Изо дня в день создается все большее количество программ, применимых в различных сферах деятельности. 
Практически все мы рано или поздно сталкиваемся с проблемой 3d графики и 3d анимации. Кто-то просто, ради развлечения, создает разнообразные картинки и двигающиеся объекты, а кому-то это необходимо. 
Наиболее распространенной программой для создания 3d моделей объектов является 3D Max. Популярность и эффективность 3D Max действительно заслуживает отдельного внимания. С помощью этой программы можно осуществить практически все, что вам может понадобиться. Но новичку или человеку, который вовсе не знаком с 3d моделированием, будет невероятно сложно разобраться с 3D Max. 
3D визуализация – это трехмерное изображение объекта, которое позволяет наиболее четко и реально представить ваш объект. С помощью 3d графики его можно увидеть со всех ракурсов, а также подкорректировать неточности, допущенные в процессе работы с 3D Max. О чертеже подобных слов сказать невозможно. 
Широким спросом пользуются 3d модели для компьютерных игр. 
Развитие технологий не стоит на месте и с каждым годом традиционная графика все чаще уступает место трехмерной. Это происходит во многих областях сферы развлечений - кино, телевидение, компьютерные игры. Нередко 3d анимация используется для "визуализации" объектов, которых либо еще не существует (строящиеся дома, проектируемая техника и т.д.), либо съемка которых невозможна. 
Курс теоретических основ компьютерного геометрического моделирования рассматривает методы новой 3D-технологии компьютерного проектирования. Суть этой технологии в том, что проектировщик разрабатывает геометрическую модель в ее естественном наглядном виде, а построение чертежа объекта выполняется на завершающем этапе, в значительной степени в автоматическом режиме, предусмотренном графическим редактором AutoCAD'а (или другого современного пакета САПР). 
Задачи разбиты на три группы в соответствии с методом их решения. Первая группа - это классические задачи на построение проекций основных геометрических тел и поверхностей, а также линий их пересечения, несложные метрические задачи. Решение выполняется студентами преимущественно в рамках самостоятельной работы. Задачи второй группы необходимо решить как в тетради методами начертательной геометрии, так и методами 3D, за компьютером. Решение на компьютере необходимо сопоставить с решением в тетради и предъявить для проверки "с экрана". Третья группа задач предназначена для решения только методами 3D за компьютером. Это комплексные задачи, в особой мере развивающие логическое и пространственное мышление, технику 3D моделирования. 
Контрольные задания предусматривают исследования методами 3D. Первое задание: "Построение кривой поверхности и исследование ее методом плоских сечений". Предлагаемые поверхности - торс, конус, тор, геликоиды и др. Требуется построить поверхность в AutoCAD'е, получить ее чертеж как ортогональные отображения на плоскость и качественно разнообразные сечения. 
Второе задание: "Исследование линии взаимного пересечения поверхностей второго порядка". В этом задании особое внимание уделяется выявлению и реализации особых случаев пересечения. Задача студента - получить качественно-различные варианты линии пересечения. 
Экзамен проводится в компьютерном зале. Экзаменационный билет содержит три вопроса. Первый - изложение теории, предусматривает освещение 2D и 3D технологий решения. Второй вопрос - решение на компьютере комплексной задачи. Третий - построение линии пересечения двух поверхностей на комплексном чертеже и на компьютере методами 3D. 
Человек живет в трехмерном мире, поэтому и в графическом дизайне часто стремится к созданию максимально реалистичных изображений. В связи с этим, не удивителен тот факт, что 3D-модели уже давно и прочно вошли в нашу жизнь вместе с элементами деловых компьютерных презентаций, телерекламы, рекламной полиграфии и демонстрационных видео роликов. 
AutoCAD - основной на российском и мировом рынках пакет САПР, позволяющий выполнять чертежи узлов, деталей, архитектурно-строительных объектов, строить пространственные модели, выполнять их фотореалистичную визуализацию, разрабатывать приложения, как программы на языках AutoLisp, Visual Basic, СИ. AutoCAD - это "букварь" подготовке современного инженера. Широта возможностей AutoCAD пакета позволяет применять его как инструментальную базу при обучении ряду графических дисциплин. Студенты, овладевшие пакетом AutoCAD, легко переключаются на другие многочисленные программные продукты аналогичного назначения. Преподавание компьютерной графики на базе пакета AutoCAD ведется по следующим направлениям: Теоретические основы компьютерного геометрического моделирования. Инженерная графика. 3D-технология проектирования и построения чертежа. Компьютерная графика AutoCAD'а (базовый курс). Программирование на языке AutoLisp. Разработка приложений и САПР. Компьютерная графика для архитекторов. 
Поскольку в основе 3D-технологии лежит создание виртуальной пространственной модели объекта, для которого создается чертеж, то в процессе обучения активно развиваются пространственное мышление и навыки пространственного моделирования. "Попутно" студентами выполняется наглядная фотореалистичная визуализация созданных моделей с присвоением материала, заданием освещения и теней, фона, тумана, ландшафта. |