Компьютерное 3 d моделирование на уроках информатики и икт в 9 классе

Чаусова Татьяна Владимировна,

учитель информатики и ИКТ,

МБОУ «СОШ № 46 г. Белгорода»,

Компьютерное 3 – D моделирование на уроках информатики и ИКТ В 9 КЛАССЕ.

В настоящее время, исследуя объекты окружающего мира, мы вынуждены как-то отображать результаты исследования, представлять модель предмета, для того, чтобы, с одной стороны, представить их в виде, удобном для анализа, а с другой, для их хранения и передачи в пространстве или времени. Проектируя, создавая что-то новое, первоначально формируем некоторый образ этого нового – модель.

Модель в широком понимании — это образ (в том числе условный или мысленный) какого-либо объекта или системы объектов, используемый при определённых условиях в качестве их «заместителя» или «представителя».
Модель — это упрощенное подобие объекта, которое воспроизводит интересующие нас свойства и характеристики объекта-оригинала или объекта проектирования.

Моделирование – это построение, совершенствование, изучение и применение моделей реально существующих или проектируемых объектов (процессов и явлений).

Существует классификация моделирования:

Трёхмерная компьютерная графика в фильмах и компьютерных играх стала настолько реалистична, что сегодня зритель может не замечать грань между виртуальным действием и настоящими кадрами. Визуальные эффекты, приёмы совмещения компьютерной графики с реальным видео поражают воображение и вызывают у многих интерес к трехмёрному моделированию и анимации. 

Задача трёхмерного моделирования — описать объекты и разместить их в сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению.

Компьютерное 3-D моделирование можно изучать по предмету «Информатика и ИКТ». Целесообразно, осваивать 3-D моделирование по программе, которая составлена на основе авторской программы Н.Д. Угриновича «Преподавание базового курса «Информатика и ИКТ» в основной школе и ориентирована на преподавание предмета по учебнику Угринович Н.Д. «Информатика и ИКТ, 9 класс» при изучении разделов: «Кодирование и обработка графической и мультимедийной информации», «Моделирование и формализация».

При изучении упомянутых разделов по предмету информатика и ИКТ, можно использовать программу «КОМПАС 3-D», которая на сегодняшний момент считается одним из самых мощных инструментов для трёхмерногомоделирования. На данное ПО необходима лицензия, но существуют её бесплатные аналоги, которые подходят для различных операционных систем: Windows, Linux, Mac OS X.

FreeCAD - бесплатная мультиплатформенная CAD программа для создания 3D моделей, может быть использована в техническом проектировании, конструировании изделий, а также в иных областях, связанных с осуществлением инженерно-технических работ. Программа хорошо подходит для создания моделей для 3D принтера, так как поддерживает STL формат.

BRL-CAD - кроссплатформенная бесплатная САПР. Программа помогает создавать трёхмерные объекты с помощью интерактивного редактора геометрии. Также программа поддерживает рендеринг, тест производительности.

gCAD3D - бесплатная CAD программа. Поддерживает работу с файлами форматов: Step, Iges, VRML, DXF, SVG. С помощью программы можно посмотреть спроектированные объекты в 3D. Программа поддерживает плагины, которые расширяют её функционал.

Кроме 3-Dпрограмм существуют ещё и 3-D редакторы:

3ds Max – один за самых знаменитых 3D редаторов, используемых для создания игр, мультфильмов.  В список функций входит: освещение, структурирование, материалы, анимация, шейдеры, встроенный Python, морфинг. С помощью этого редактора можно не только создать 3D сцену, но и собственный фильм.

Art of Illusion - 3D редактор, который включает в себя стандартные 3D объекты. Кроме этого присутствует встроенный редактор многослойных текстур, редактирование поверхностей.

Wings 3D - бесплатный 3D-редактор, который имеет довольно простой интерфейс. В арсенале редактора имеются такие функции как работа со стандартными 3D моделями, векторные операции, режим Tweak Mode, поддержка освещения, материалов. Приложение поддерживает импорт и экпорт из форматов: 3D Studio (.3ds), Adobe Illustrator (.ai).

POV-Ray – Специализированная программа для создания 3D сцен. Не имеет графического редактора, все сцены задаются на встроенном языке. Программа поддерживает огромное количество материалов, текстурированние, различные модели, отражение.

Ayam - простой бесплатный 3D-редактор. В то же время, редактор поддерживает следующие форматы файлов: RIB, DXF, 3DM, 3DMF, OBJ, X3D. С помощью редактора можно строить NURBS поверхности, а также поддерживать скрипты.

Blender 2.59 – редактордля оздание приложения, предназначенного для трёхмерного моделирования и анимации.

В заключении, хотелось бы отметить, что отличие от плоских статических изображений, объёмные компьютерные модели интерактивны: можно выбрать любую точку обзора, сделать любые преобразования, прилагая минимум усилий.

Интерактивность компьютерных 3D-моделей означает, что ученикам и учителям предоставляется возможность активного взаимодействия с этими средствами. Интерактивность предполагает наличие условий для учебного диалога-взаимодействия, одним из участников которого является компьютерная модель.

Важной особенностью созданных на первом этапе трёхмерных моделей является возможность изменять свойства, как составных элементов модели, так и всей модели целиком, в зависимости от потребностей, благодаря этому, имеется возможность изменять расположение отдельных элементов в пространстве, менять их внешний вид, использовать дополнительные объекты и т.д.

Таким образом, каждый ученик может продемонстрировать свою индивидуальность, что обязательно необходимо учитывать при оценивании практической работы.

Преимущество обучения с использованием информационных технологий в виде применения компьютерных 3D-моделей позволит повысить успеваемость и качество знаний обучающихся по предмету.

Список литературы:

Паничев В.В., Соловьев Н.А. Компьютерное моделирование: учебное пособие. –– Оренбург: ГОУ ОГУ, 2008. -- 130 с.

Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования М.: 2010. 356 с. 3.

Селезнев В.А. Компьютерные технологии и образное представление информации в учебном процессе образовательных организаций // Теория и практика общественного развития. 2012. №1. URL: http//www.teoria-practica.ru (дата обращения: 24.09.2013).

Мамедов Н.М. Моделирование и синтез знаний. Баку, 1998;

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/144023-kompjuternoe-3--d-modelirovanie-na-urokah-in