Проектная деятельность на уроках информатики

Научно-практическая конференция школьников НОУ «Сибирь»

секция: Графика и мультимедиа

«3 Д моделирование в программе SKETCHUP»

Участники проекта:

Колесник Валерия, Горбенко Семен

ученики 8 класса МБОУ Лицея №81

Руководитель проекта: Вершинина Татьяна Сергеевна

учитель математики и информатики МБОУ Лицея №81,

контактный телефон 89139007756

Новосибирск 2015

Оглавление

Введение................................................................................................................................3

Основная часть......................................................................................................................3

Необходимые знания и умения............................................................................................4

Этапы создания трехмерной модели...................................................................................4

Основные возможности Google SketchUp.........................................................................4

Характеристики программы.................................................................................................5

Приложение ….......................................................................................................................6

Заключение............................................................................................................................13

Интернет источники.............................................................................................................14

Введение

Наша работа имеет практическую направленность.

Цель работы: Создать трехмерные модели деталей, здания, мебели, планировки квартиры, ландшафта в программе SKETCHUP.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Изучить применение 3Д графики в разнообразных областях

2. Познакомиться с интерфейсом программы SKETCHUP, научиться работать в ней.

3. Разработать зД модели в данной программе.

В процессе изучения данной программы, мы каждый раз придумывали все более сложные 3Д объекты и пытались реализовать свои задумки в программе.

Выбор нашей темы актуален, в связи с широким применением трехмерного моделирования в различных областях.

Перед запуском любого объекта в производство требуется увидеть его визуально, что возможно при помощи данной трехмерной технологии. Получаемая модель-рисунок лежит в начале видения будущего объекта. На данном этапе возможно внести необходимые коррективы еще до момента масштабного выпуска той или иной продукции. В результате появляется возможность значительной финансовой экономии. Помимо сферы рекламы, трехмерное изображение успешно практикуется в создании ландшафтной композиции и городской архитектуры. Кроме того, что 3д-моделирование в ландшафтной сфере помогает лучше увидеть результат работы по проекту, оно способствует правильному расчету расходных материалов и финансовых затрат. Также трехмерная графика указывает на дальнейшее конечное изменение всей картины местности, позволяя в реальности увидеть то, ради чего был затеян весь проект. Несомненно, это плюс для инвесторов, которым предоставляется возможность воочию увидеть конечный результат работ, которые они финансируют. Трехмерное изображение позволит обнаружить на этапе проектирования все недочеты и устранить их на начальной стадии. Также посредством 3д-графики дизайнеры создают визуализацию объектов, которые потом будут использованы при создании логотипа компании, являющегося одним из главных атрибутов финансового стиля.

Основная часть

Трёхмерная графика (3D (от англ. Dimensions -«3 измерения») Graphics, Три измерения изображения) - раздел компьютерной графики, совокупности приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов.

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.

Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, для создания твердотельных элементов: деталей, инженерных конструкций, зданий, деталей машин, механизмов, архитектурной визуализации. Самое широкое применение - во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.

Таким образом 3Д моделирование имеет широкое применение в нашей жизни.

Мы проанализировали сайты с предложением вакансий, и сделали выводы, что в данный момент пользуются широким спросом на рынке труда: инженеры (на заводы), проектировщики, дизайнеры и архитекторы, после просмотра вакансий мы сделали вывод, что данная тема актуальна и интересна в наше время. Поэтому мы выбрали ее для своей работы и задались целью, изучить программную среду SKETCHUP, и научиться моделировать трехмерные объекты.

Необходимые знания и умения:

Для изучения данного вопроса необходимы такие знания и умения:

• умение работать на ПК

• Геометрические знания

• Чертежные умения

Этапы создания трехмерной модели

Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:

• моделирование - создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;

• текстурирование - назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов - прозрачность, отражения, шероховатость и пр.);

• освещение - установка и настройка источников света;

• анимация (в некоторых случаях) - придание движения объектам;

• динамическая симуляция (в некоторых случаях) - автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации,ветра, выталкивания и др., а также друг с другом;

• рендеринг (визуализация) - построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;

• композитинг (компоновка) - доработка изображения;

• вывод полученного изображения на устройство вывода - дисплей или принтер.

Существует множество компьютерных программ позволяющих моделировать трехмерные объекты:

• Autodesk Mudbox, Autodesk 3D max;

• Robert McNeel & Assoc. Rhinoceros 3D;

• Google SketchUp.

• Blender

• Pixologic Zbrush;

И многие другие. Для себя, я выбрала программу Google SketchUp.

Google SketchUp

Это бесплатная программа для быстрого создания и редактирования трёхмерной графики, 3D-редактор. Данный пакет очень удобен для начинающих, малознакомых с трёхмерным моделированием людей; подходит для моделирования зданий, архитектурных сооружений, дизайна интерьера, дизайна наружной рекламы и прочего.

Основные возможности и особенности Google SketchUp:

1. понятный и простой в использовании интерфейс.

2. поддерживает импорт и экспорт различных форматов двухмерной растровой и трёхмерной графики, в частности: *.3ds, *.dwg, *.ddf; *.jpg, *.png, *.bmp, *.psd.

3. экспорт в формат *.jpg в качестве снимка с рабочей области окна приложения.

4. библиотеки компонентов, материалов и стилей рабочей области, которые можно пополнять своими элементами.

5. возможность размещать свои творения в общедоступных он-лайн коллекциях Google.

6. пополняемые библиотеки компонентов, материалов и стилей, бесплатные коллекции 3D-

моделей.

И самое главное, в помощь начинающему дизайнеру или архитектору - это наличие множества видео уроков по работе с данной программной средой!

Характеристики программы

Название приложения: Google SketchUp
Автор/Разработчик: Google
Версия/сборка: 8.0.16846
Размер скачиваемого файла: 34.1/39.1 МБ
Операционная система: Windows 7 | 8 | Vista | XP
Наличие русского языка: русский
Распространяется: бесплатно (Free)

Приложение.

В данном разделе представлены наши работы.

Инженеры - конструкторы. Моделировали детали.

На большинстве заводов производство деталей выполняют роботы, которые запрограммированы под выполнение специальных работ.

Поэтому перед запуском производства нового оборудования, деталей и так далее, под каждого робота пишется своя программа, для этого необходимо произвести множество точных расчётов.

Это очень трудоемкий и финансово затратный процесс.

И на этом этапе приходит на помощь 3Д моделирование, оно позволяет смоделировать трехмерную модель, которую можно рассмотреть со всех сторон, выявить ее технические особенности, исправить ошибки, если они есть, перед запуском массового производства.

Наши Детали. (детали вымышленные)

Предметы мебели и интерьера.

Сейчас очень часто перед запуском производства новой мебели и предметов интерьера, дизайнеры на мебельных заводах, сначала создают трехмерные модели, чтобы представить их общественности и , например, изучить потенциальный спрос на них. Поэтому гораздо экономичней данном этапе, работать с визуальной моделью и не нести затраты по ее производству.

Мы тоже сама смоделировали свой диван, кровать, шкаф и другие предметы мебели и интерьера.

Диван кровать с подушками, шкаф, полки для книг.

Гардеробная для коридора

Ванная комната: стеклянная душевая кабина, шкаф для полотенец, кафель, ковер.

Проект дома.

Также 3Д моделирование применяется на этапах планирования строительства более сложных архитектурных сооружений. Так, например, конструкторы и инженеры проектируют дома.

Трехмерная графика позволяет построить дом за минимальное количество времени и не затратив при этом средств. Очень часто проходя мимо строительных площадок, мы видим, только грязь и строительный мусор. Как разглядеть и представить, что будет на этом месте после окончания стройки, особенно это важно для тех, кто собирается купить себе дом или квартиру. Здесь снова приходит на помощь ЗД моделирование, дизайнер-архитектор моделирует согласно плану строительства, будущий дом, и потенциальные покупатели смогут наглядно посмотреть как он будет выглядеть через 2-3 года. Так же эту трехмерную модель обязательно размещают на баннерах, которые устанавливаются вместе с паспортом объекта, рядом со строительной площадкой.

Наши дома

Дизайн - проект интерьера квартиры.

Дизайнеры предлагая своим клиентам дизайн-проект квартир, сначала моделируют его в специальных программах, это позволяет клиентам визуально увидеть свой будущий интерьер и не неся финансовых затрат на ремонт, оценить его. В наше время при огромном выборе строительных материалов и мебели, некоторые люди собираясь делать ремонт сталкиваются с проблемой выбора, как сочетать материалы в интерьере или цвета и мебель. Им на помощь приходят дизайнеры, которые моделюруют трехмерную модель квартиры заказчика с уже «сделанным» там ремонтом. И заказчики изучив полученную модель, могут сделать какие то исправления, чего нельзя сделать на этапе уже готового ремонта.

Ванная комната

Гостиная-кухня

Коридор

Спальня

Планировка квартиры-вид сверху.

Ландшафт

Сейчас очень популярно такое направление дизайна, как ландшафтный дизайн.

Ландша́фтный диза́йн - искусство, находящееся на стыке трёх направлений: с одной стороны, архитектуры, строительства ипроектирования (инженерный аспект), с другой стороны, ботаники и растениеводства (биологический аспект), и, с третьей стороны, в ландшафтном дизайне используются сведения из истории (особенно из истории культуры). Кроме того, ландшафтным дизайном называют практические действия по озеленению и благоустройству территорий.

Мы тоже разработали ландшафтный дизайн парка. В данной работе использовались, как готовые модели из коллекции программы, так и самостоятельно выполненые модели деревьев и кустарников (псевдо 3д)

Парковая зона.

И дизайн садового участка

Детская площадка

Также мы спроектировали малые формы для организации детской площадки на придомовой территории. В настоящее время все больше внимания уделяется, оформлению придомовых территорий и парков развлечений. А какие парки без детских площадок, поэтому и заводы производители и проектировщики самих парков заинтересованы в разработке новых интересных малых форм. И снова на помощь им приходит 3Д моделирование.

Заключение

Работая над проектом мы постоянно встречаемся с различными сложными задачами, которые нужно решать для этого необходимо более глубокое изучение программы, поэтому мы постоянно узнаем что то новое, параллельно, мы учувствуем еще в одном проекте по трехмерному моделированию, поэтому наша работа будет продолжаться и мы надеемся, что позже мы сможем представить новые более интересные работы.

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что достоинства трехмерных технологий довольно ощутимы. Данная технология открыла для дизайнеров двери в мир объемных изображений и деталей, которые нашли себе применение во многих сферах современной жизни, начиная от архитектуры и заканчивая промышленной отраслью. И можно сказать, что на этом ее возможности не останавливаются, а развиваясь, идут в ногу со временем.

Далее в наших планах:

Учиться и развиваться в направлении 3Д моделирования.

Планируем научиться устанавливать дополнительные плагины в программу и изучать ее более широкие возможности, надеемся, что представится такая возможность, продемонстрировать вам наши новые работы.

Интернет источники:

• wikipedia.org/wiki/SketchUp

• cpu3d.com/web/chto-takoe-trehmernaya-grafika-modelirovanie/

• novostynauki.com/e-ntsiklopediya/lektsii/trehmernaya-grafika-kak-i-gde-ee-ispol-zuyut/

• Видео уроки на YouTube