Разработка урока по теме:«Моделирование. Создание 3D модели в Sketch Up»

БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА – ЮГРЫ

«ЛАНГЕПАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Разработка урока

по информатике и ИКТ

Тема:  «Моделирование. Создание   3D модели в Sketch Up»

Зарипова Р.Ж.

Г. Лангепас 2016г.

Тема урока: «Моделирование. Создание   3D модели в Sketch Up»

           Цели урока:

-        Создание комплекса оптимальных условий для развития личности студента.

-        Стимулирование познавательного интереса студентов к созданию 3D моделей.

-        Развитие умения логически мыслить.

Задачи:

Образовательные:

-        ознакомить студентов с программным обеспечение для 3 D моделирования;

-        научить приемам построения 3 D моделей в Sketch Up

Развивающие:                   

-        развитие навыков применения компьютерных технологий в различных областях компьютерного моделирования;

-        развитие пространственного мышления;

-        развитие умений и навыков работы на персональном компьютере.

Воспитательные:

-        воспитание взаимопомощи при выполнении групповых заданий; формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной деятельности; воспитание информационной культуры.

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Формы работы учащихся: беседа, индивидуальная, групповая, практическая.

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютерный класс, программное обеспечение Sketch Up

План проведения занятия

1.      Вводная часть (объявление темы  урока, цели и задач).

2.      Изложение материала  «Модели и моделирование».

3.      Знакомство с интерфейсом программы Sketch Up

4.      Демонстрация выполнения 3 D модели в Sketch Up

5.      Самостоятельное выполнение студентами построения 3 D модели в Sketch Up

6.      Контроль за поэтапной работой студентов по выполнению задания, консультация по возникающим вопросам.

7.      Обсуждение и подведение итогов работы студентами.

Ход урока

1.                  Приветствие студентов.

2.                  Актуализация знаний.

На какие две группы можно разделить все модели?

Возможен ли процесс обучения без применения моделей?

Привести примеры  материальной и информационной модели объектов из других предметных областей: химия, физика, математика, география.

3.      Изложение материала

Действительно, информационные модели являются предметом изучения информатики. Объектом информационного моделирования может быть все, что угодно. Информатика занимается общими методами и средствами создания и использования информационной модели. Потребность в моделировании возникает тогда, когда исследование непосредственно самого объекта невозможно, затруднительно, дорого, требует слишком длительного времени и т. п. Между моделью и объектом, интересующим исследователя, должно существовать известное подобие. Оно может заключаться либо в сходстве физических характеристик модели и объекта, либо в сходстве функций, осуществляемых моделью и объектом, либо в тождестве математического описания “поведения” объекта и его модели.

Информационное моделирование в информатике – компьютерное моделирование, применимое к объектам различных предметных областей.

Сегодня на уроке мы рассмотрим примеры создания графических информационных моделей, конкретно простейшие объемные модели и их редактирование средствами Sketch Up.

3D-моделирование — это процесс создания трехмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать визуальный объемный образ желаемого объекта. С помощью трехмерной графики можно и создать точную копию конкретного предмета, и разработать новое, даже нереальное представление до сего момента не существовавшего объекта.

4.       Демонстрация построения 3D в Sketch Up

SketchUp — программа для моделирования относительно простых трёхмерных объектов — строений, мебели, интерьера.

Мы сегодня рассмотрим  создание модели здания (дом).

Модель сегодня будем строить по принципу «Quick Start», как это называется в англоязычных руководствах – на конкретном простом примере моделирования с нуля и до сохранения готового результата демонстрируется некий минимум инструментов и приемов работы.

Вначале посмотрим на область рисования (drawing area) программы – видим оси 3-х мерного пространства сцены – красную, зеленую и синюю, что соответствует традиционным обозначениям X, Y, Z. Их пересечение, естественно – начало координат(coordinate origin). Пока для нас важно только понять, что ориентироваться в трехмерном пространстве сцены мы будем, опираясь на эти оси и плоскости, образуемые каждой парой осей.

	(Рис. 1)

 

Для обзора сцены постоянно используемых инструмента в этой группе также имеют соответствующие кнопки, однако на практике намного быстрее и удобнее пользоваться аналогичными опциями, используя среднюю клавишу (колесико) трехкнопочной мыши. При этом появляется возможность управлять опциями обзора, не выходя из инструмента, активированного в данный момент, а это значит, что мы избавляемся от лишних кликов мышью:

 Вращение (Orbit) – нажать и удерживая, перемещать;

 Панорама (Pan) – Shift + нажать, и удерживая, перемещать ;

 Лупа (Zoom) – вращать колесико: от себя – увеличение, на себя – уменьшение.

Ну вот, собственно, тот минимум, с которого можно начинать построение. Поскольку пока мы «оставляем за кадром» задачу точности построений, сразу для наглядности начинам работать в перспективном виде Iso, и проверяем, что в меню Cameraвключена опция Perspective.

Так же для обзора сцены – управление взглядом. Мы будем постоянно рассматривать объекты сцены как бы через видоискатель камеры, нацеливая ее на объекты с разных сторон, перемещаясь, приближаясь и удаляясь. Для этого служит группа специальных инструментов обзора – кликаем на соответствующей кнопке в панели инструментов, зажимаем левую клавишу мыши и действуем:

 Окно увеличения (Zoom Window) – обозначенная прямоугольным окном часть области рисования увеличивается на весь экран;

 Показать все (Zoom Extens) – показывает все объекты в сцене;

 Предыдущий, последующие вид (Previous, Next) – показывает виды, выбранные до и после текущего.

Пусть нашим первым объектом будет что-нибудь предельно простое, например, дом. Начнем с основания дома.

Выбираем на панели инструментов–  Прямоугольник (Rectangle).Строим на плоскости прямоугольную область (рис. 2).

(Рис. 2)

Теперь преобразуем плоскую 2D фигуру в 3D объект. Для этого используем главный инструмент из группы инструментов 3D модификаций –  Толкать/Тянуть (Push/Pull). Помещаем его на поверхность квадрата (он «подсветится» точками), зажимаем клавишу мыши, и тянем вверх (заметим, что эта опция работает строго по направлению осей, у нас – синей), и отпускаем в нужном месте (Рис.3).

                 

	(Рис. 3)

 

С помощью инструмента  Карандаш, инструмента Линия (Line) прорисовываем детали крыши, кликаем в стартовой точке > тянем > кликаем в конечной точке (по этому принципу работают практически все инструменты). Первая линия построена. Строим вторую линию. Инструментом  Толкать/Тянуть, вытягиваем основание крыши и строим боковые линии крыши инструментом  Карандаш,.   Замкнутые линии становятся плоскостью( Рис.4-7).

(Рис. 5)

(Рис. 4)

           

(Рис. 6)

(Рис. 7)

   

В любой момент можем после этого нажать Esc для выхода из инструмента, или тут же продолжить последовательное рисование остальных деталей крыши (Рис. 4-7). Сразу обращаем внимание на первый принципиальный момент работы в SketchUp – при любых действиях появляются подсказки об используемом инструменте (в панели статуса внизу рабочего окна). Кроме того, «комментируется» движение курсора относительно осей – в нашем случае, соответствующим цветом линии (зеленым или красным) и положение (пунктирными линиями) относительно соседних объектов, а также видим текстовые подсказки рядом с курсором и на контрольных (конечных, средних) точках ребер и поверхностях элементов построений. Поэтому не торопимся кликать мышью, делаем мини-паузы, давая возможность сработать механизму подсказок – увидим много полезного, а рациональное использование этого замечательного механизма программы многократно увеличивает скорость и точность построений.

Как только завершаем построение сторон прямоугольника (замыкаем его), пространство внутри «заливается» поверхностью (Рис. 5).  Лишние линии удаляем инструментом  Ластик (Рис. 7). 

Теперь переходим к заливке крыши, для этого выбираем инструмент  Заливка ,  этот инструмент позволяет выбрать не просто цвет, а позволяет выбрать  материал кровли , черепица, применяем заливку. ( Рис. 8-9)

	(Рис. 8)
			(Рис. 9)

 

Применяем заливку к стенам дома( Рис.10)

(Рис. 10)

Для того что бы построить окно, на панели инструментов выбираем инструмент   Карандаш,  прорисовываем детали окна (рис. 8.). Инструментом  Push/Pull  придаем объем, лишние линии удаляем инструментом   Ластик, кликая на них или просто проводя по ним в любом месте инструментом с зажатой клавишей мыши Применяем заливку  Заливка ( Рис. 11-12)

        

(Рис.12)

(Рис. 11)

                                                                                

Используем еще один инструмент модификаций –  Перемещение (Move), который, кроме своего прямого назначения, умеет еще и дублировать объект в новом месте – понятно, для построения второго окна самый рациональный путь – продублировать уже готовое окно. Кликаем на объект окно, зажимаем клавишу Ctrl, и перемещаем получившуюся копию на нужное место (Рис. 13). И не забываем контролировать перемещение параллельно оси (например, зеленой), ориентируясь на подсказку – пунктир соответствующего цвета и текстовую подсказку.( Рис. 14-15)

(Рис. 13)

(Рис. 14)

(Рис. 15)

Попутно рассмотрим варианты выбора отдельных объектов (в нашем случае – групп) инструментом Select. Ведь при всей элементарности опции она используется настолько часто, что рациональные приемы ее применения могут значительно ускорить работу в целом. Итак: единичный выбор кликом на объекте и множественный – последовательными кликами на объектах с зажатой клавишей Shift стандартный и пояснений не требуют. А вот выбор «растягивающимся прямоугольником» имеет очень удобные варианты – если строим его слева-направо, то выбирается то, что полностью попадает внутрь, а если справа-налево – все, что пересекает любая из сторон прямоугольника.

Ну вот, собственно и все для первого знакомства с программой.

Надеюсь, общее представление о принципе работы появилось. При этом мы использовали только несколько самых «ходовых» инструментов. Естественно, как и любой другом редакторе, возможна и другая последовательность действий, инструменты, приемы построения и т.д. для достижения того же результата. Ну и в завершении, конечно, сохраняем наше построение в «родном» формате программы *.skp. (File > Save) и заодно можем экспортировать, выбрав эффектный ракурс, в какой-нибудь общедоступный растровый формат, например JPG (File > Export > 2D Graphic).

Самостоятельное выполнение задания.

Подведение итогов. Обсуждение работ.