МИР 3D-ГРАФИКИ
Тинькова Елена Николаевна, педагог
дополнительного образования ОГАУ ДО «Центр цифрового образования», учитель
информатики МБОУ «Школа №44» г. Рязань, tinkova.e.n@gmail.com
В статье затрагивается тема формирования
пространственного и творческого мышления, получения практических навыков в
области 3D моделирования путем использования технологий кейсового обучения в центрах
дополнительного образования детей, проживающих в городах и сельской местности. Ключевые
слова: 3D-графика; 3D моделирование; кейс; 3D
редактор; 3D дизайнер.
Современная действительность характеризуется
бурным развитием компьютерных технологий, создающих возможность перехода от
традиционного ручного труда к практическому использованию искусственного
интеллекта. 3D-моделирование является, пожалуй, самой прогрессивной отраслью
мультимедиа, позволяющая осуществлять процесс создания трехмерной модели
объекта при помощи специальных компьютерных программ. Моделируемые объекты
выстраиваются на основе чертежей, рисунков, подробных описаний и других
информаций. Использование трехмерного моделирования, которое широко применяется
в сфере маркетинга, архитектурного дизайна и кинематографии, не говоря уже о
промышленности. 3D-моделирование позволяет создать прототип будущего
сооружения, коммерческого продукта в объемном формате. 3D моделирование играет
важную роль в проведении презентации и демонстрации какого-либо продукта. А
благодаря появлению и популяризации 3D-печати, трехмерное моделирование перешло
на новый уровень и стало востребовано как никогда. Данное направление
ориентирует подростков на рабочие специальности, воспитывает будущих
инженеров-разработчиков, способных к высокопроизводительному труду, технически
насыщенной производственной деятельности.
Образовательная программа «Мир 3D-графики»,
разработанная для центров дополнительного образования детей, несомненно, будет способствовать
развитию познавательной активности обучающихся; овладению ими представлениями о возможностях динамично
развивающейся технологии виртуальной, смешанной и дополненной реальности, навыках
создания 3D объектов; приобретению опыта работы в команде; освоению
приемов работы в графических редакторах; формированию аналитического, творческого
и критического мышления, выработку у навыков уникальных компетенций по работе
с 3D
редакторами.
Новизна данной общеобразовательной программы заключается в реализации
нетрадиционного подхода к процессу обучения, где
используется технология кейсового обучения, которая основана на методе активного
проблемно-ситуационного анализа, реализуемый путем решения конкретных
задач - ситуаций (решение кейсов). Будучи
интерактивным методом обучения, она позволяет повысить интерес
учащихся к предмету, создавая стать толчок к раскрытию личности и творческого
потенциала ребенка, т. к. не загоняет его в конкретные рамки; а
соревновательный момент будет способствовать самореализации обучающегося и
поможет ему лучше адаптироваться в современном мире, а так же будет содействовать профессиональному самоопределению
обучающихся, развитию их познавательной активности, формированию личности инициативной, самостоятельной, толерантной,
способной к успешной социализации и активной адаптации на рынке труда,
ориентированной на культурные ценности.
Актуальность введения образовательной программы
продиктована широким внедрением высоких технологий в образовательные процессы и
обычную жизнь каждого человека. Через знакомство с
технологиями создания 3D моделирования, которое широко применяется в сфере маркетинга, архитектурного дизайна и
кинематографии, не говоря уже о промышленности, обучающиеся
познакомятся с профессией 3D дизайнера и 3D скульптора. Также они смогут создавать небольшие фильмы с
использованием 3D графики, получат ряд базовых
компетенций, которые критически необходимы любому специалисту на конкурентном
рынке труда в STEAM-профессиях.
Цель программы: формирование
уникальных компетенций при работе с 3D моделированием, развитие интереса к информационным
технологиям, реализация их творческих в виде проектов различного уровня
сложности.
Задачи
Обучающие:
- сформировать теоретические базовые знания работы в прикладных
программах 3D моделирования: Blender, Cinema 4D;
- познакомить обучающихся со спецификой работы с
новейшими информационными технологиями технических и программных средств в
области 3D моделирования и 3D анимации, с методами научного познания,
моделирования, компьютерного эксперимента, создания AR приложений для
телефона;
- выработать навыки применения средств компьютерных
технологий для реализации творческих проектов.
Развивающие:
- развивать творческие способности обучающихся,
познавательные интересы, пространственное воображение, внимательность к
деталям, ассоциативное и аналитическое мышление, способность к самореализации;
- развивать у обучающихся рациональный подход к
выбору программного инструментария для 3D моделирования, анимации и создания
приложений дополненной реальности;
- развивать навыки инженерного,
системно-комбинаторного мышления и эффективного использования электронного
вычислительного оборудования.
Воспитательные:
- способствовать овладению ключевых компетенций,
составляющих основу дальнейшего успешного образования и ориентаций в мире
профессий;
- формировать опыт самостоятельной образовательной,
практико-исследовательской и творческой деятельности, чувство внутренней
инициативы, ответственности за результат своей работы и за возможные ошибки самостоятельности;
- способствовать формированию социально-значимых
качеств личности человека: ответственности, коммуникабельности, добросовестности,
взаимопомощи, доброжелательности, критичности и самокритичности мышления.
- формировать базу для ориентации учащихся в мире
современных профессий, воспитывать уважение к труду и его результатам;
- формировать у учащихся навыки командной работы и
публичных выступлений по тематике направления.
Адресат
программы:
• обучающиеся в возрасте 11-13
лет;
• набор в группы свободный (без
предъявления дополнительных требований к уровню входных компетенций).
Формы
организации деятельности:
-
фронтальная:
работа педагога со всеми учащимися одновременно (лекция, объяснение,
демонстрация);
-
групповая:
организация работы (совместные действия, общение, взаимопомощь) в малых
группах, в том числе в парах, для выполнения индивидуальных и групповых кейсов,
задание выполняется таким образом, чтобы был виден вклад каждого учащегося при
работе в групповых кейсах;
-
индивидуальная:
организуется для работы с детьми с повышенным уровнем мотивации к изучению
предмета, подготовка к публичным выступлениям с целью обмена опытом.
Режим занятий:
Занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 академических часа с перерывом 10
минут.
Ожидаемыми
результатами
реализации программы являются:
-
знание основных назначений и функций
работы с редактором;
-
знание
принципов создания 3D моделей, текстурирования и движения объектов;
-
знание
правил создания побитовых операций с кадрами;
-
умение выполнять
операции с изменением и редактированием моделей;
-
умение
устанавливать и настраивать среду разработки 3D моделей, проверять и изменять
свойства созданных моделей;
-
умение
применять принципы обработки графики и видео;
-
умение
активировать и пользоваться 3D редакторами;
-
уметь
использовать приобретенные навыки для создания собственных и групповых проектов;
-
ориентированность
на выбор профильного художественно-технического IT образования.
К концу обучения учащиеся:
-
будут
знать и уметь объяснить основные этапы моделирования, будут иметь представление
о принципах создания AR приложений, будут обучены установке и настройке сред
разработки 3D моделей, овладеют понятиями и терминами компьютерного 3D проектирования,
расширят представления об использовании 3D моделирования в сфере информационных
технологий, маркетинга, архитектурного дизайна и кинематографии, будет развита
устойчивая потребность к самообразованию;
-
будут
уметь при помощи пакетов для 3D моделирования устранять ошибки, будут
стремиться к самосовершенствованию в области, моделирования и визуализации,
необходимых для поддержания конкурентоспособности специалиста в современном
высокотехнологичном мире, получат навыки самостоятельно находить способы решения проблем
творческого и поискового характера, научатся создавать высокополигональные модели для
использования в приложениях виртуальной, смешанной и дополненной реальности,
будут развиты творческие способности в области компьютерной графики и конструировании;
-
будет сформирована устойчивая потребность в
самореализации и потребности в обмене опытом, будут воспитаны нравственные
качества, будет сформирована активная жизненная позиция через вовлечение в
социально-значимую деятельность.
Формы подведения итогов
Конкурсы, мастер-классы обучающихся по обмену
опытом, выставки, дневники достижения каждого обучающегося, портфолио
обучающегося с созданными «артефактами».
Таблица 1
Учебный план
|
№ п/п
|
Наименование
раздела, темы
|
Количество
часов
|
Формы
аттестации (контроля)
|
|
Всего
|
Теория
|
Практика
|
|
|
Модуль 1. 3D моделирование в Blender
|
|
1
|
Введение. Знакомство
|
2
|
1
|
1
|
|
|
2
|
Кейс № 1 Моделирование в Blender
«Мой дом»
|
6
|
1
|
5
|
Проектная работа
|
|
3
|
Кейс № 2 Моделирование в Blender
«Ракета»
|
12
|
1
|
11
|
Проектная работа
|
|
4
|
Кейс № 3 (часть
1) Моделирование в Blender
«Любимая чашка»
|
4
|
1
|
3
|
Проектная работа
|
|
5
|
Кейс № 4 (часть
2) Создание AR
приложения
|
6
|
1
|
5
|
Проектная работа
|
|
6
|
Презентация проекта
|
2
|
2
|
|
Презентация
|
|
Модуль 2. 3D моделирование в Cinema 4D (или Blender)
|
|
7
|
Кейс № 5
«Создание интерьера
комнаты»
|
8
|
1
|
7
|
Проектная работа
|
|
8
|
Презентация проекта
«Создание интерьера комнаты»
|
2
|
2
|
0
|
Проектная работа
|
|
8
|
Кейс№ 6
Архитектура
здания. «Избушка»
|
6
|
1
|
5
|
Проектная работа
|
|
10
|
Кейс №7
«Полигональное
моделирование»
|
18
|
1
|
17
|
Проектная работа
|
|
11
|
Кейс №8
«Групповой
проект»
|
30
|
3
|
27
|
Проектная работа
|
|
12
|
Презентация
группового проекта
|
2
|
2
|
|
Презентация
|
|
13
|
Кейс №8 «Моделирование
персонажа»
|
44
|
4
|
40
|
Проектная работа
|
|
14
|
Презентация
проекта
|
2
|
2
|
|
Презентация
|
|
|
Итого
|
144
|
23
|
121
|
|
Модуль
1. 3D моделирование в Blender
Кейс 1 «Моделирование дома»
Знакомство с примитивами в программе 3D моделирования Blender, со способами
их создания, копирование и клонирование объектов. Объединение объектов.
Масштабирование и поворот. Работа с сеткой. Создание материалов. Текстурирование.
Практическая работа: Создание
3D объектов из примитивов. Копирование и клонирование моделей при создании
модели. Масштабирование и объединение моделей, накладывание текстур. Выполняют
рендер объекта.
Кейс 2 «Моделирование ракеты»
Закрепление базовых понятий 3D моделирования, с
примитивными объектами и способами их создания, знакомство с понятиями:
полигоны, сегменты, ребра, булев. материалы и их особенности. Знакомство с: атмосферой,
анимацией, рендером объекта.
Практическая работа: Создание
3D объектов из примитивов. Конвертирование примитивов для работы при создании
модели. Работа с ребрами и сегментами, накладывание текстур, масштабирование
модели, подготовка модели к сборке. Работа с камерой, светом. Выполнение рендера
объекта.
Кейс 3 «Моя любимая чашка»
Знакомство с симметричным полигональным 3D моделированием, Закрепление
понятий: полигоны, сегменты, ребра, булев, материалами, рендер.
Практическая работа: Создание
модели из полигонов, изменение полигонов при создании модели. Работа с ребрами
и сегментами, накладывание текстур, масштабирование модели, подготовка модели к
сборке. Работа с камерой, светом. Выполнение рендера объекта.
Кейс 4 Создание AR приложения «Моя
любимая чашка»
Знакомство с программным обеспечением и установкой
приложений дополненной реальности Unity, Unity Hub и платформой Vuforia. Знакомство с технологией создания метки для
дополненной реальности и алгоритмом создания приложения для реализации его
через смартфон.
Практическая работа: Установка
Unity Hub. Загрузка и установка на ПК Unity через Unity Hub. Регистрация на
платформе Vuforia. Скачивание Vuforia для импортирования его в Unity. Создание метки
и загрузка в Unity. Загрузка ранее созданной модели чашки. Сборка и тестирование
проекта.
Модуль
2. 3D моделирование в Cinema 4D (Blender)
Кейс 5 «Создание интерьера
комнаты»
Знакомство с примитивами в программе Cinema 4D и
способами их создания. Знакомство с копированием, координатами. Объединение
объектов в Булев. Масштабирование и поворот. Создание материалов.
Текстурирование.
Практическая работа: Создание
3D объектов по изображению из примитивов: куб, цилиндр, сфера. Работа со
сплайнами: сплайн-ручка, сглаживание сплайн, выдавливание сплайна.
Инстанирование: булев, симметрия, текстура. Создание простых текстур.
Текстурирование.
Кейс 6 «Избушка»
Знакомство с клонером, вращением, симметрией,
инстанцией, Sweep. Знакомство с правилами текстурирования из готовых
текстур.
Практическая работа: Создание
3D модели из примитивов с использованием клонера и симметрии. Использование
раздела форм: sweep, выдавливание. Инстанирование: булев, симметрия, клонер,
инстанция, текстура. Загрузка текстуры из интернета. Текстурирование модели.
Дополнение модели своими элеметами.
Кейс 7 «Полигональное
моделирование»
Знакомство с понятиями и принципами всемирных
координат. Конвертирование. Знакомство с правилами создания модели из полигонов.
Добавление сегментов, затенение гуро линий, изменение сегментов, ребра,
полигоны. Атмосфера. Рендер. Знакомство с анимацией в Cinema 4D. Установка
камеры. Запись видео.
Практическая работа: Создание
модели по изображению из примитивов: куб, цилиндр, сфера, сплайны: сплайн-ручка, сглаживание
сплайна. Использование раздела форм: выдавливание, sweep; инстанирование: булев,
симметрия, клонер, инстанция, текстура.
Добавление сегментов для реализации новых элементов модели. Текстурирование
модели. Работа с координатами. Рендер объекта. Запись видео
Кейс 8 «Групповой проект»
Знакомство с масштабом во всемирной системе координат.
Знакомство с созданием модели по изображению. Знакомство с правилами подборки
текстур по заданию.
Практическая работа: Создание
модели из группового проекта. Загрузка изображения. Создание модели из
полигонов, изменение полигонов при создании модели. Работа с ребрами и
сегментами, накладывание текстур, масштабирование модели. Конвертирование примитивов: полигоны, точки, ребра. Использование раздела форм: выдавливание, sweep; инстанирование: булев,
симметрия, клонер, инстанция, текстура.
Создание простых текстур. Текстурирование модели. Поиск текстур в интернете.
Работа с координатами. Сборка проекта. Рендер объекта.
Кейс 9 «Моделирование
персонажа»
Знакомство с симметричным полигональным
моделированием из сегментов. Знакомство
с понятиями и принципами создания персонажа с использованием полигонов,
ребрами, точками, конвертированием примитивов, выдавливанием, анимацией,
текстурой. Рендер. Знакомство с правилами установки камеры. Запись видео.
Практические занятия.
Создание
модели по изображению и примитивов: куб, цилиндр, сфера, сплайны: сплайн-ручка,
сглаживание сплайна. Конвертирование примитивов: полигоны, точки, ребра.
Использование раздела форм: выдавливание, sweep; инстанирование: булев,
симметрия, клонер, инстанция, текстура. Создание текстур. Текстурирование
модели. Поиск текстур в интернете. Выкройка текстур. Работа с координатами.
Кости.
Техническое оснащение:
1.1.Персональные компьютеры.
1.2.Интерактивная доска или экран.
1.3.Маркерная доска, магнитная доска
(магниты).
1.4.Проектор.
1.5.Принтер.
1. Арнт фон Кенигсмарк Мастерская CINEMA 4D 10
-MK-Пресс, 2008.- 448 с.
2. Зеньковский В. А. Cinema 4D. Практическое
руководство.- Салон – Пресс., 2008.-376 с.
3. Линовес Дж. Виртуальная реальность в Unity, М.: ДМК
Пресс, 2016.-316 с.
4. Миловская О.С. 3DSMAX 2016 Дизайн интерьеров и архитектуры. - Питер,
2016.-368 с.
5. Прахов А.А. Самоучитель Blender 2.7.-
СПб.: БХВ-Петербург, 2016.-400 с.
6.
Тинькова Е. Н. Примеры кейсов
Сайты и сети интернет:
1. Онлайн уроки по Cinema 4D: сайт. URL: https://videosmile.ru/lessons/cinema-4d
2. Онлайн уроки по Cinema 4D: сайт. URL: https://infogra.ru/lessons/44-uroka-po-cinema-4d
3. Онлайн уроки по Blender: сайт. URL: https://blender3d.com.ua
4. Официальный сайт Blender 3D: сайт. URL: https://www.blender.org
5.
Официальный сайт Unity: сайт. URL: https://unity.com
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.