Конспект Графические возможности VB

   ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

КОМИТЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

 средняя общеобразовательная школа № 163

Центрального района

СОГЛАСОВАНО Директор НМЦ _____________ Шарова Е.П. «_____»_____________200_ г. М.П

ДОПУЩЕНО Председатель президиума РЭС ______________ Алексашина Ю.И. М.П Председатель секции по информатике РЭС ______________ Симонова И.В. Протокол №____ от «____»_____200_г. УТВЕРЖДЕНО на педсовете школы № 163 протокол № 21 от «  29  »     августа     2008 г. Директор ___________ Тарабан В.И. М.П.

Программа

элективного курса (курса по выбору предпрофильной подготовки)
для учащихся  9-11 классов

«3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНИМАЦИЯ»

(18 часов)

Автор-составитель:

ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич,

учитель информатики,
доктор технических наук                                                       _____________________________

г. САНКТ-ПЕТЕГБУРГ

2008

АННОТАЦИЯ

Использование трехмерных ­(«объемных» или 3D-) моделей предметов реального мира – это важное средство для передачи информации, которое может существенно повысить эффективность обучения, а также служить отличной иллюстрацией при проведении докладов, презентаций, рекламных кампаний. Трехмерные модели – обязательный элемент проектирования современных транспортных средств, архитектурных сооружений, интерьеров. Одно из интересных применений компьютерной 3D-графики и анимации ­– спецэффекты в современных художественных и документальных фильмах.

Учебный курс «3D-моделирование и анимация» дает возможность изучить приемы создания компьютерных трехмерных моделей в программе Gmax, которая является упрощенной версией профессиональной среды 3ds max.

Материал всех уроков оформлен в виде электронного учебного пособия, включающего теоретическую часть и практические задания. Основной упор делается не на механическое выполнение алгоритмов, а на понимание происходящих при этом процессов.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Учебный курс «3D-моделирование и анимация» входит в образовательную область «информатика». Он включает 18 часов аудиторных занятий и (при возможности) самостоятельную работу учащихся. Курс может быть использован для профильной подготовки учащихся в классах физико-математического, информационно-технологического, социально-гума­ни­тар­ного и др. профилей.

Предметом изучения являются принципы и методы создания и анимации трехмерных моделей c помощью программы Gmax, которая является упрощенной версией профессиональной программы 3ds max.

Целесообразность изучения данного курса определяется быстрым внедрением цифровой техники в повседневную жизнь и переходом к новым технологиям обработки информации. Учащиеся получают начальные навыки трехмерного моделирования и анимации, которые повышают их подготовленность к жизни в современном мире.

Цели курса:

·        познакомить учащихся с современными принципами и методами создания 3D-моделей, основанных на использовании векторной графики;

·        развить творческие и дизайнерские способности учащихся.

Задачи курса: научить школьников

·        создавать трехмерные модели в Gmax;

·        использовать программу Gmax для создания анимационных роликов.

Данный курс имеет выраженную практическую направленность, которая и определяет логику построения материала учебных занятий.

Основной формой обучения является практикум. Для нормальной работы необходим персональный компьютер (один на каждого ученика) и программа Gmax, которая распространяется бесплатно и может быть загружена с сайта http://www.turbosquid.com.

Для поддержки курса автором разработано электронное учебное пособие в формате CHM, которое содержит теоретический материал и задания для выполнения практических работ. Оно используется во время уроков для самостоятельной работы и в качестве справочника. Это позволяет успешно организовывать занятия в группах, в которых есть ученики с разным темпом усвоения материала.

Знания, полученные при изучении курса «3D-моделирование и анимация», учащиеся могут применить для подготовки качественных иллюстраций к докладам и мультимедийным разработкам по различным предметам — математике, физике, химии, биологии и др. Анимационные ролики могут быть также использованы при создании Web-страниц. Трехмерное моделирование служит основой для изучения систем виртуальной реальности.

Ожидаемые результаты

В рамках данного курса учащиеся получают следующие знания и умения:

·        понимают принципы создания и редактирования трехмерных моделей;

·        понимают принципы работы с временной шкалой;

·        умеют создавать анимационные ролики;

·        умеют использовать звуковые файлы для сопровождения анимации.

Формы подведения итогов

Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися практических заданий на каждом уроке. В конце курса каждый учащийся выполняет индивидуальный проект в качестве зачетной работы. На последнем занятии проводится конференция, на которой учащиеся представляют свои работы и обсуждают их.

СОДЕРЖАНИЕ ИЗУЧАЕМОГО КУРСА

Раздел 1. Введение

Тема 1. Знакомство с Gmax

Изучается расположение панелей программы Gmax и основные приемы работы с готовой сценой (режимы просмотра, рендеринг, просмотр анимации).

Тема 2. Простейшие объекты (примитивы)

Рассматриваются 3D-примитивы (куб, сфера, цилиндр и т.д.) и методы их перемещения, вращения, масштабирования, клонирования.

Тема 3. Преобразования

Изучаются сплайны и построение 3D-фигур на основе сплайнов (вращение, лофтинг). Вводится понятие модификатора и стека модификаторов.

Раздел 2. Сеточные модели

Тема 1. Сетки и их элементы

Учащиеся знакомятся с понятием сеточной модели и видами сеточных моделей (грани, полигоны, лоскуты).

Тема 2. Полигональные сетки

Изучаются методы работы с полигональными сетками на уровне подобъектов (вершины, ребра, границы, полигоны, элементы).

Тема 3. Особенности других типов сеток

Рассматриваются особенности других типов сеток (грани, лоскуты) и методы работы с ними.

Раздел 3. Материалы и рендеринг

Тема 1. Материалы

Изучаются методы создания и редактирования материалов (простые и многокомпонентные материалы, свойства материалов, текстурные карты). Учащиеся знакомятся с настройкой наложения текстур на криволинейные объекты (UVW-развертки).

Тема 2. Освещение и рендеринг

Изучаются типы источников света, камеры и настройка параметров рендеринга с помощью программы YafRay.

Раздел 4. Анимация

Тема 1. Ключевые кадры

Изучаются методы создания 3D-анимации на основе автоматической расстановки ключевых кадров. Учащиеся знакомятся с понятиями контроллера и ограничителя.

Тема 2. Связанные цепочки

Рассматриваются приемы анимации на основе связанных цепочек объектов (методы прямой и обратной кинематики). Изучается анимация сеточных моделей с помощью скелетов (bones).

Тема 3. MAXScript

Учащиеся знакомятся с языком программирования MAXScript и примерами его эффективного использования при построении сложных моделей и анимации.

Раздел 5. Выполнение проекта

В течение 4-х занятий учащиеся выполняют проект на выбранную тему.

На последнем занятии учащиеся обсуждают все выполненные работы на конференции.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА

Интернет-ресурсы

Программы, утилиты для Gmax

1.          www.turbosquid.com/gmax — официальный сайт поддержки Gmax;

2.          www.fsalpha.com/gmax_tips — отсюда также можно скачать саму программу Gmax и всю документацию к ней;

3.          www.yafray.org — сайт разработчиков бесплатной программы рендеринга YafRay;

4.          www.geocities.com/kam_b_lai — сайт автора программы-скрипта YAGMax — Yet Another GMax Exporter for YafRay;

5.          www.windyweather.net/WW/max/gmax — инсталляторы и уроки по Gmax;

6.          www.scenery.org/design_utilities_gmax.htm — набор утилит Gmax Render Kit для рендеринга изображений в Gmax;

7.          www.yayap.com/rendertut.html — программа-скрипт от Xzzy для преобразования моделей Gmax в формат YafRay;

8.          www.knochlet-development.de.tt — Gmax Render Suite — пакет для рендеринга в Gmax;

9.          www.davidhsmith.net/gmaxindex.htm — страница David Smith, посвященная Gmax (программы, утилиты, уроки).

Уроки по Gmax

1.          www.scenery.org/tutorials.htm — уроки по Gmax;

2.          http://www.halomods.com — основы Gmax от SlashOx;

3.          www.fileplanet.com/122467/120000/fileinfo/Gmax-Tutorial-Introduction — введение в Gmax;

4.          www.windyweather.net/WW/max/gmax — инсталляторы и уроки по Gmax;

5.          www.vmbollig.de/msts/tut_en/index.html — уроки по Gmax от Volker;

6.          takeoff.to/landing — уроки по Gmax от Cris (самолеты);

7.          www.fred-hsu.com/there/developer/index.html — уроки от Freddie;

8.          www.simviation.com/gryphon/tutorials/gMax_00.htm — руководство по Gmax «для полных идиотов»;

9.          airspace.uhk.cz/mlk/msfs/tutorials/gmax — применение текстур в Gmax, руководство от Milan Lisner;

10.      www.oregon-coast.net/Tutorials/index.htm — уроки от Oregon Coast;

11.      cloud.prohosting.com/talone/gmax/tute/tutorials.html — уроки от Taelon;

12.      members.fortunecity.com/foot_fall/the_basics.htm — уроки от LeJohn;

13.      www.aerodynamika.com/gmaxtut/gmax000.htm — разработка модели самолета;

14.      www.auran.com/TRS2004/learning.htm — уроки по созданию трехмерной модели паровоза для игры Trainz Railroad Simulator.

15.      http://home.sprynet.com/~drawlins — анимация самолета;

16.      http://world-editor-tutorials.thehelper.net/magos.php — уроки моделирования от Magos;

17.      http://www.studio-erebus.com/studio/tutorials/2003/uvw/uvw-dice.html — использование текстур, модификатор UVW mapping;

18.      www.44090digitalmodels.co.uk/ — уроки с сайта 44090 Digital Models;

19.      www.angelfire.com/ma4/molkien/Gmax/Home.html — моделирование каменной скалы;

20.      www.modport.co.uk/index.php?showtopic=4752 — создание ландшафта;

21.      www.worldoftrainz-downloads.com/~garyp/gmaxtutorials.htm — уроки от Garry (мультитекстурные материалы, дом с окнами).

Видеоуроки (на английском языке)

1.          www.quia.com/pages/scivistutorials.html — подборка видеоуроков по Gmax от Roy Kimmins;

2.          www.fsalpha.com/tutorials/tutorials.shtml — видеоуроки от FS Alpha Group;

3.          youtube.com/watch?v=jY2yCX6yJac — моделирование резервуара;

4.          youtube.com/watch?v=nE25b6DTgDk — модель машины;

5.          youtube.com/watch?v=GVMSAtVX1u4 — модель фюзеляжа самолета;

6.          youtube.com/watch?v=kgahFqcVFqU — анимация ракеты;

7.          youtube.com/watch?v=tOtyd0jtGlg — работа с текстурами (на немецком языке);

8.          youtube.com/watch?v=kDboWZP_6Bg — модель космического корабля;

9.          youtube.com/watch?v=aUV3tl0-nJY — модель поршня;

10.      youtube.com/watch?v=HPUCcjZwEng — модель лодки, часть 1a;
часть 1b: youtube.com/watch?v=VY1n0YYatpM;
часть 2:  youtube.com/watch?v=Y25TJ9biGPI;

11.      youtube.com/watch?v=7GyCBpVaOKA — еще один вводный урок по Gmax.

Основная литература

1.     Клейтон Е. Крукс II, Gmax: настольная книга, М.: — Кудиц-Образ, 2004.

Дополнительная литература

1.     Миловская О.С. Самоучитель 3ds Max 9, CПб: ­- БХВ, 2007.

2.     Бондаренко С., Бондаренко М. Видеосамоучитель 3ds Max. – СПб: Питер, 2007.

3.     Козин М. 3ds Max 9 для начинающих, , CПб: ­- БХВ, 2007.

4.     Мааров М. Эффективная работа в 3ds Max 9. – СПб: Питер, 2007.

5.     Фокс Б. Анимация в 3ds msx 6: от замысла до создания мультфильма. СПб: Вильямс, 2005.

Литература для школьников

1.     Поляков К.Ю. Уроки по 3D Gmax. Электронное учебное пособие, 2008.