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 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. turbosquid.com/gmax - официальный сайт поддержки Gmax;

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

3. yafray.org - сайт разработчиков бесплатной программы рендеринга YafRay;

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

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

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

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

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

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

Уроки по Gmax

1. scenery.org/tutorials.htm - уроки по Gmax;

2. halomods.com - основы Gmax от SlashOx;

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

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

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

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

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

8. 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. 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. aerodynamika.com/gmaxtut/gmax000.htm - разработка модели самолета;

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

15. home.sprynet.com/~drawlins - анимация самолета;

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

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

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

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

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

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

Видеоуроки (на английском языке)

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

2. 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.