Практикум по 3D-моделированию в среде Blender

Класс 10

Тема: «Практикум по 3D-моделированию в среде Blender»

Цель урока:

• Знакомить с программой для создания 3D-объектов.

Задачи:

• Научить первичным практическим навыкам, дать знания об интерфейсе программы,  назначении объектов сцены и сохранении файлов в Blender,
• воспитывать информационную культуру учащихся, внимательность, аккуратность, дисципли­нированность,
• развивать познавательные интересы, навыки работы в среде программирования, умение следовать теоретическим знаниям на практике.

Оборудование: интерактивная доска, проектор, компьютер, электронный раздаточный материал.

Литература и использованные ресурсы:

• Вьюшкова Е.А., Параскун Н.В. Информатика: учебник для 10 кл. ЕМЦ. – Астана: Арман-ПВ, 2014.
• Вьюшкова Е.А., Параскун Н.В. Информатика: методическое пособие для учителей ЕМЦ. – Астана: Арман-ПВ, 2014.
• http://biblprog.org.ua/
• http://demiart.ru/

План урока:

1. Орг. момент (1 мин)
2. Актуализация и проверка знаний (5 мин)
3. Теоретическая часть (10 мин)
4. Практическая часть (15 мин)
5. Д/з (1 мин)
6. Вопросы учеников (5 мин)
7. Итог урока (5 мин)

Ход урока:

I. Орг. момент.

Приветствие, проверка присутствующих.

II. Актуализация и проверка знаний.

-Что называют 3D-моделированием?

-Какие условия для успешного моделирования вы можете назвать?

-Какие программы для выполнения трехмерных моделей вы знаете?

III. Теоретическая часть.

Объяснение принципов и возможности работы программ трехмерного моделирования на примере свободно распространяемой программы Blender. Изучение интерфейса, построение модели в режиме сцены, сохранение результата моделирования в графическом формате.

IV. Практическая часть.

Изучение интерфейса редактора. Создание проекта и изобра­жения в соответствии с поэтап­ными инструкциями (Приложение 1). Знакомство с горячими клавишами программы Blender (Приложение 2).

V. Д/з

§ 23. Тест на стр. 119.

VI. Вопросы учащихся.

Ответы на вопросы учащихся.

VII. Итог урока.

Подведение итога урока.

BLENDER — бесплатный пакет для создания трехмерной (3D) компьютерной графики, содержащий средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания игр. Функций Blender вполне достаточно для работы как обычным пользователям, так и профессионалам. В программе есть все основные инструменты, используемые в профессиональных 3D-редакторах.

В сравнительно небольшой объем Blender помещено полноценный редактор со всеми основными функциями и набором текстур, моделей и обработчиков событий. Дополнительные возможности в Blender реализуются за счет подключения плагинов — как официальных, созданных авторами редактора, так и разработанных пользователями.

Основные возможности Blender:

— Поддержка разнообразных геометрических примитивов (включая полигональные модели, систему быстрого моделирования в режиме SubSurf, кривые Безье, поверхности NURBS, метасферы, скульптурное моделирование и векторные шрифты).
— Универсальные встроенные механизмы рендеринга и интеграция с внешним рендерером YafRay.
— Инструменты анимации, среди которых инверсная кинематика, скелетная анимация и сеточная деформация, анимация по ключевым кадрам, нелинейная анимация, редактирование весовых коэффициентов вершин, ограничители, динамика мягких тел, динамика твердых тел, система волос на основе частиц и система частиц с поддержкой коллизий.
— Python используется как средство создания инструментов и прототипов, системы логики в играх, как средство импорта и экспорта файлов, автоматизации задач.
— Базовые функции нелинейного редактирования и комбинирования видео.
— Game Blender — подпроект Blender, предоставляющий интерактивные функции, такие как определение коллизий, движок динамики и программируемая логика.

ПОСЛЕ ЗАПУСКА ПРОГРАММЫ
В этой сцене Вы можете увидеть куб, камеру и лампу. Куб — базовый объект, стоит там — чтоб было с чего начинать. Лампа —необходима для излучения света, то есть освещения сцены. Камера — чтобы показывать сцену, которую Вы потом будете рендерить.  

3D курсор расположен в центре куба. Нужен он для того, откуда будут появляться новые объекты, а появляться они будут как раз в центре 3D курсора. Переместить курсор можно с помощью клика ЛКМ в любой точке 3D окна.  

Блендер работает со слоями, как и другие программы.  Это хорошо, т.к. Вы упрощаете процесс работы для себя, а также ускоряете работу программы, не нагружая её сценами с большим количеством полигонов.

ТИПЫ ОКОН
Blender имеет различные типы окон, и каждое окно может принять любой тип. Например,  3 окна, верхнее окно - Панель Инструментов, среднее - 3D Окно и нижнее - Окно Кнопок. Вы можете изменить тип каждого из этих трех окон. Самые интересные для Вас на данный момент окна:
• File/Image Browsers: (Браузер Файлов/Картинок) - Появляется автоматически при сохранении файла или картинки;
• Node Editor (Редактор Нодов) — добавляет эффекты рендера;
• Buttons Window (Окно Кнопок) - Различные Опции и Настройки Объекта;
• User Preferences (Пользовательские Настройки) - Меню и опции;
• Video Sequence Editor (Редактор Видео Последовательности) - Объединение клипов и эффектов; 
• UV/Image Editor (Редактор Изображений/UV) - Для разработки текстур, в частности для игр; 
• Action Editor (Редактор Действий) - Для Анимации;
• Ipo Curve Editor (Редактор Ipo Кривых) - Так же используется для анимации;
• 3D View (3D Просмотр) - Для просмотра и работы с моделями;

Если Вы установите ваш курсор на линию отделяющую 3D Окно от Окна Пользовательских настроек (вверху), нажмете ЛКМ и будете тянуть эту линию вниз - то вы сможете увидеть множество настроек и опций в верхней части экрана:
Интересующие Вас, на данном этапе настройки: 
• View and Controls (Просмотр и Контролирование) - Здесь вы можете настроить подсказки (появляющиеся, когда вы наводите мышкой на какую-нибуть кнопку) и мышку. 
• Edit Methods (Способы Редактирования) - Здесь вы можете настроить количество шагов для опции "Отменить Команду". 
• Language and Fonts (Язык и Шрифты) - Настройки языка интерфейса, размер и стиль шрифта. 
• System and OpenGL (Система и OpenGL) - Изменнение некоторых настроек системы 
• File Paths (Пути к Файлам) - "Обьясняет" Блендеру пути по которым он сможет найти различные файлы

Если Вы хотите сохранить те настройки, которые изменили — нажмите Ctrl”U”, появится окошко — кликните по надписи Save User Defaults.
БУДТЕ ОСТОРОЖНЫ, СОХРАНЯЯ НАСТРОЙКИ, ЕСЛИ ВЫ ИХ ИЗМЕНИТЕ, ТО НАЗАД УЖЕ НЕ ВЕРНЁТЕ! ВСЕ ОБЪЕКТЫ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЕ ТАКЖЕ БУДУТ СОХРАНЕНЫ!

КОМАНДА СОХРАНЕНИЯ
Когда вы впервые начинаете работать с Blender, кажется почти невозможным понять, как сохранить свою работу. Файл интерфейса практически аналогичен старому MS-DOS. Кроме того, каждый раз, когда вы сохраняете работу в существующий файл, происходит резервное копирование этого файла, резервная копия сохраняется с новым расширением (.blend1).

КОМАНДА APPEND OR LINK (ПРИКРЕПИТЬ) 
Когда Вам нужно вставить в вашу сцену какой-либо объект из другого файла Blender(.blend) - Вам необходимо воспользоваться функцией "Append or Link", которую можно найти в выпадающем меню "File". После этого вам необходимо указать Блендеру, где ваш .blend файл находится(указать путь к файлу). Вы можете вставить в свою сцену такие объекты как: камеры, лампы, меш-объекты, прочие объекты, а так же материалы и текстуры и т.д. Чаще всего используется поле Object. Для добавления в сцену объектов, материалов, текстур и анимации ПКМ кликните по любому объекту в поле Object для того, чтобы его выбрать(или отменить выбор). Нажатие кнопки "A" выделит все объекты. После того, как вы выберите объект нажмите на кнопку "Load Library" в правом верхнем углу экрана. 


ЗАПАКОВКА ДАННЫХ
Если Вы планируете открывать свой файл .blend на других компьютерах, вы должны использовать функцию File>External Data>Pack into .blend file

Текстуры и аудио не сохраняются автоматически в файле .blend, что бы сохранить размер файла небольшим. Каждый раз, когда Вы открываете Ваш файл, он ищет текстуры и звуки по определенным ссылкам, и помещает их в вашу модель. Если он не сможет найти по известным ему путям картинки текстур или аудио - у вашей сцене эти элементы будут отсутствовать. При "Запаковки Данных" файлы текстур и аудио будут включены в файл .blend. Теперь вы можете открыть без потерь свой файл на любом компьютере, однако размер файла увеличится. Если Вы упакуете данные, в верхней части экрана появится изображение коробки - это знак того, что данные успешно упакованы. Вы так же можете выполнить операцию обратную упаковке - "Распаковка", для того что бы сделать файл прежнего размера. Для этого в меню File>External Data>Unpack into Files.

ИМПОРТ ОБЪЕКТОВ
Одной из сильных сторон Блендера является способность программы работать с типами файлов, созданными в других 3D программах. Самые популярные описаны ниже: 
*Файлы VRML (.wrl) Множество программ имееют возможность экспортировать в файлы VRML. Хороший пример - SolidWorks. Эти файлы импортируются в Блендер без проблем, в большинстве случаев. 
*Файлы .DXF Этот очень популярный формат использует для экспорта такие программы как AutoCAD и SoftPlan. Опять же, Блендер работает с этим форматом безупречно.

Чтобы сохранить файл в одном из этих форматов, в другой программе, вы должны найти опцию "export" (экспорт) или "Save as" (Сохранить как), в зависимости от программы, которую вы используете. Прочитайте справочное руководство этой программы. 

Чтобы импортировать VRML или файл DXF в сцену Блендера, Вы должны воспользоваться функцией "Open" в меню "File". Программа знает, что вы пытаетесь открыть нечто иное, чем .blend файл, и вставит его содержимое в текущую сцену. Теперь вам нужно найти объект(ы), который Вы только что добавили. В зависимости от того, каким образом этот объект был разработан, его, возможно необходимо будет повернуть или или изменить объекту размер. (Также можете пользоваться строкой в файл-меню «Import»)

Задание:

1.  Откройте программу Blender (скачать на http://programki.net/)

2. Русифицируйте программу в настройках:

CTRL ALT U, выбрать SYSTEM (в правом верхнем углу), потом в правом углу окна, где написано International Fonts  - поставить галочку, выбрать нужный язык и поставить галочки на Interface и Tooltips.

       

3. Просмотрите визуализацию нового файла с навигационным кубом в центре сцены  и вернитесь в исходный режим (F11).

4. Выделите по очереди все объекты сцены, пользуясь окном Сцены. 

5. Разверните куб, пользуясь командой Вращение.

6. Измените окружающую среду вашего куба и затем визуализируйте.

7. Выделите Камеру и измените ее расположение относительно оси Z. Визуализируйте.

8. Выделите Лампу и измените освещение на Солнце. Визуализируйте. 

9. Примените текстурирование к окружающей среде.

 

10. Измените цвет куба. Визуализируйте. 

 

11. Сохраните изображение (Изображение – Сохранить изображение как).

Сохраните проект (Файл – Сохранить как).

 

Горячие клавиши Блендер

CTRL + N – создание нового документа

CTRL + LMB–создание нового вертекса/ребра (в режиме редактирования объекта)

E – экструдирование (в режиме редактирования объекта)

# экструдирование –  это вытягивание выделенных вертексов/ребер/граней

S – масштаб (во всех режимах)

R – вращение объекта

G – перемещение объекта

X – удалить

X – (в режиме масштабирования/перемещения) привязка к оси Х

Y – (в режиме масштабирования/перемещения) привязка к оси Y

Z – (в режиме масштабирования/перемещения) привязка к оси Z

Z – включить/выключить прозрачность объекта

С – выделение вертексов, ребер, граней «кистью»

B – выделение прямоугольником

1 – (на цифровой панели) вид спереди

3 – (на цифровой панели) вид справа

7 – (на цифровой панели) вид сверху

0 – (на цифровой панели) вид из камеры

5 – (на цифровой панели) переключение проекции перспективной и ортогональной

CTRL + 1 – (на цифровой панели) вид сзади

CTRL + 3 – (на цифровой панели) вид слева

CTRL + 7 – (нацифровойпанели) вид снизу

SHIFT + F – перемещение вида «от первого лица» (WASD + мышь) LMB для закрепления позиции

ALT + M – меню обьединения вертексов, ребер

F – создать между вертексами ребро/создать между ребрами поверхность

TAB – переход в режим редактирования и изнего

СTRL + TAB –(в режиме редактирования)изменить режим редактирования

SHIFT + A – создать объект

#вертекс (точка,vertex) – самыймаленький элемент модели не имеетдлинны,масштаба, толькопозицию

# ребро(edge)– отрезок между двумя вертексами, имеет длину и масштаб (для ребра это одно и то же)

# грань(face) – плоскость, может быть создана между 3 (и более) вертексами или 2 ребрами (и более)

Краткое описание документа:

Класс 10

Тема: «Практикум по 3D-моделированию в среде Blender»

Цель урока:

• Знакомить с программой для создания 3D-объектов.

Задачи:

• Научить первичным практическим навыкам, дать знания об интерфейсе программы, назначении объектов сцены и сохранении файлов в Blender,
• воспитывать информационную культуру учащихся, внимательность, аккуратность, дисципли­нированность,
• развивать познавательные интересы, навыки работы в среде программирования, умение следовать теоретическим знаниям на практике.

Оборудование: интерактивная доска, проектор, компьютер, электронный раздаточный материал.

Литература и использованные ресурсы:

• Вьюшкова Е.А., Параскун Н.В. Информатика: учебник для 10 кл. ЕМЦ. – Астана: Арман-ПВ,2014.
• Вьюшкова Е.А., Параскун Н.В. Информатика: методическое пособие для учителей ЕМЦ. – Астана: Арман-ПВ, 2014.
• http://biblprog.org.ua/
• http://demiart.ru/