Основные приемы твердотельного и поверхностного моделирования план урока

Обновлено: 05.07.2024

1 Министерство образования и науки Донецкой Народной Республики Донецкое высшее профессиональное машиностроительное училище МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА практического занятия по теме Твердотельное моделирование в системе Компас - 3D Дисциплина: Системы автоматизированного проектирования и программирования в машиностроении Специальность: Технология машиностроения Автор: преподаватель профессионального цикла, специалист высшей категории, старший преподаватель Грудева Л.Н. г. Донецк

2 Содержание Пояснительная записка.3 1. Методические рекомендации к практическому занятию.5 2. План-хронокарта занятия 7 3. Вопросы для повторения.8 4. Вопросы для самоконтроля по теме занятия.9 5. Задания для самоподготовки План самостоятельной работы на занятии.9 7. Критерии оценки Домашнее задание 10 Список литературы. 10 Приложения

4 ПК 1.4. Разрабатывать и внедрять управляющие программы обработки деталей. ПК 1.5. Использовать системы автоматизированного проектирования технологических процессов обработки деталей, и общими (ОК) компетенциями: ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях. ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности. ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности. В результате изучения данной темы студент должен уметь: использовать пакеты прикладных программ для разработки конструкторской документации. В результате изучения данной темы студент должен знать: требования ЕСКД и ЕСТД к оформлению технической документации; состав, функции и возможности использования информационных технологий в машиностроении. 4

6 Межпредметные связи: Геометрия Курсовое проектирование Информатика САПР Дипломное проектирование Инженерная графика Учебная и производственная практика Граф логическая структура темы занятия Тема Твердотельное моделирование в системе Компас 3D Ключевые понятия 1.Тело 2.Геометрия 3. Эскиз 4. Объемные элементы 5. Операции Взаимоотношение ключевых понятий 1. Эскизы геометрических фигур 2. Операции построения объемных элементов 3. Объемное тело Целевая деятельность Построение 3D модели в системе Компас 1. Построение эскиза основания детали и выдавливание 2.Построение верхнего элемента детали и его приклеивание выдавливанием 3. Вырезание отверстий 4.Построение ребер жесткости 5. Выполнить скругление 6

7 2. План-хронокарта занятия Название этапа Описание деятельности Педагогическая п/п преподавателя обучающегося цель этапа 1 Организационный Отмечает Готовятся к Этап этап отсутствующих. проведению дисциплинирует Оформляет занятия. и настраивает журнал. Слушают и студентов на Знакомит с записывают в учебную планом, целями тетрадь. деятельность занятия. Представляет мотивацию. Объясняет план работы студентов 2 Контроль исходного уровня знаний Слушает ответы, анализирует, корректирует. 3 Обучающий этап Знакомит студентов с формой проведения занятия. Объясняет наиболее сложный учебный материал, акцентируя внимание на основном материале. 4 Самостоятельная работа студентов Контролирует, корректирует Отвечают на вопросы. Слушают преподавателя, конспектируют, задают вопросы. Выполняют индивидуальны Выяснить степень усвоения заданного на дом материала; определить типичные недостатки в знаниях и их причины; ликвидировать обнаруженные недочёты. Педагогический рассказ, показ, предъявление инструкций по выполнению заданий Достижение цели занятия Время этапа 2 мин 6 минут 14 минут 60 минут 7

11 Приложение 1. Практическая работа 7 Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3D Цель работы: овладение техникой проектирования деталей в системе Компас - 3D Время: 180 минут Задание: изучить приемы построения элементов твердотельных моделей; построить модель Оборудование: компьютер, программа КОМПАС-3D, методические рекомендации Краткие теоретические сведения Построение твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над простыми объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и т. д.). Многократно выполняя эти простые операции над различными объемными элементами, можно построить самую сложную модель. Объемные элементы, из которых состоит трехмерная модель, образуют в ней грани, ребра и вершины. К примеру, для создания объемных элементов часто используется перемещение плоских фигур в пространстве. Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется эскизом, а само перемещение операцией выдавливания. Эскиз может располагаться на одной из стандартных плоскостей проекций, на плоской грани созданного ранее элемента или на вспомогательной плоскости. Эскизы создаются средствами модуля плоского черчения и состоят из одного или нескольких замкнутых контуров. Система КОМПАС-3D располагает разнообразными операциями для построения объемных элементов, четыре из которых считаются базовыми. Операция выдавливания выдавливание эскиза перпендикулярно его плоскости. Операция вращения вращение эскиза вокруг оси, лежащей в его плоскости. Эскиз тела вращения состоит из контура со стилем линии Основная и оси вращения в виде отрезка со стилем линии Осевая. Контур должен располагаться с одной стороны от оси вращения. Кинематическая операция перемещение эскиза вдоль направляющей. Операция по сечениям построение объемного элемента по нескольким эскизам (сечениям). Особенности построения твердотельных моделей деталей 11

15 4. Для построения ребер жесткости на фронтальной плоскости проекций построим плоскость через три вершины, затем смещенную плоскость на 25 мм, эскиз (рис.7.10.), для которого предварительно сделаем вспомогательными прямыми разметку. Эскиз обязательно следует вычерчивать отрезком (тип линии основная), вспомогательные прямые служат только для предварительных построений. Толщина ребра Рисунок Построение эскиза ребра жесткости Рисунок Выбор толщины ребра 5. Для построения ребер жесткости служит кнопка Ребро жесткости. На панели свойств команды (рис.7.11.) закладка Толщина позволяет выбрать Толщину ребра жесткости. Закладка Параметры позволяет определить: Положение ребра жесткости относительно плоскости эскиза (рис.7.12); - переключатель. В плоскости эскиза используется если необходимо построить ребро жесткости, средняя плоскость или одна из боковых граней которого должна располагаться в той же плоскости, что и его эскиз. Выберем этот переключатель. - переключатель Ортогонально плоскости эскиза означает, что ребро будет расположено перпендикулярно плоскости его эскиза. 15

16 В плоскости эскиза Обратное направление Рисунок Построение ребра жесткости Направление построения ребра жесткости определяется с помощью переключателя Направление (Прямое/Обратное). Выбираем Обратное направление. На экране направление показывается фантомной стрелкой в окне модели. Для построения второго ребра жесткости все построения повторяем (рис.7.13.). Рисунок Деталь с построенными ребрами жесткости 6. Для поочередного вырезания 4 отверстий на глубину 30 мм проводим вспомогательные горизонтальные параллельные прямые на расстоянии 20 мм от оси детали, вспомогательные вертикальные параллельные прямые на расстоянии 40 мм от оси детали. Строим 4 окружности Ø 10мм. Вырезаем отверстие на глубину 30 мм с помощью 16

17 кнопки Вырезать выдавливанием (рис.7.14.). Для построения остальных отверстий все построения повторяем (рис.7.15.). Рисунок Вырезание отверстий Рисунок 7.15.Деталь с вырезанными отверстиями 7. Для того чтобы скруглить вертикальные углы основания детали, используем кнопку Скругление (рис.7.16.), на панели свойств задаем радиус скругления 5 мм и указываем курсором ребро основания. Затем нажимаем кнопку Создать объект. Кнопка Скругление Указать ребро Создать объект Радиус скругления Рисунок Построение скругления ребер Построенная модель детали представлена на рис

18 Порядок выполнения работы: Построить модель детали по чертежу, соответствующему своему варианту Вариант 1,8,15,22, о т в R Вариант 2,9,16,23, Л и т. М а с с а М а с ш т а б И з м. Л и с т д о к у м. П о д п. Д а т а Р а з р а б. П р о в. Д е т а л ь 2, 18 1 : 1 Т. к о н т р. Л и с т Л и с т о в Н. к о н т р. У т в. 4 о т в. 1 4 С т а л ь 1 0 Г О С Т К о п и р о в а л Ф о р м а т A И з м. Л и с т д о к у м. Р а з р а б. П о д п. Д а т а Л и т. М а с с а М а с ш т а б

19 Вариант 3,10,17,24 R о т в. 1 5 R Вариант 4,11,18, Л и т. М а с с а М а с ш т а б И з м. Л и с т д о к у м. П о д п. Д а т а Р а з р а б. П р о в. Д е т а л ь 2, 19 1 : 1 Т. к о н т р. Л и с т Л и с т о в Н. к о н т р. У т в. 2 о т в С т а л ь 1 0 Г О С Т К о п и р о в а л Ф о р м а т A 3 R И з м. Л и с т д о к у м. П о д п. Д а т а Л и т. М а с с а М а с ш т а б

20 Вариант 5,12,19,26 R о т в Вариант 6,13,20, о т в. 2 0 R Л и т. М а с с а М а с ш т а б И з м. Л и с т д о к у м. П о д п. Д а т а Р а з р а б. П р о в. Д е т а л ь 2, 11 1 : 1 Т. к о н т р. Л и с т Л и с т о в Н. к о н т р. 20

21 Вариант 7,14,21,28 R R Содержание отчета В отчете по практической работе должны содержаться следующие Л и т. М а с с а М а с ш т а б пункты: И з м. Л и с т д о к у м. П о д п. Д а т а Р а з р а б. название П р о в. практической работы; Д е т а л ь 2, 59 1 : 1 Т. к о н т р. Л и с т Л и с т о в цели работы; построенный Н. к о н т р. С т а л ь 10 Г О С Т У т в. чертеж модели; выводы. К о п и р о в а л Ф о р м а т A 3 Контрольные вопросы 1) Каков общепринятый порядок моделирования твердого тела? 2) Перечислите типы операций над эскизом при создании базового тела. 21


Раньше мы уже рассматривали такие виды 3Д моделирования, как низко- и высокополигональное моделирование, предметное моделирование,сплайновое и NURBS моделирование. В данной же статье мы рассмотрим еще 3 вида моделирования объектов: параметрическое, поверхностное и твердотельное.

САПР или система автоматизированного проектирования – это организационно-техническая система, которая отвечает и реализует информационную технологию проектирования, автоматизирует процесс проектирования, и состоит з комплекса технических, программных средств для проектирования и персонала, задействованного в процессе проектирования и его автоматизации.

Параметрическое моделирование

Параметрическое моделирование – это проектирование модели объекта с использованием параметров и соотношений между параметрами ее элементов. С помощью параметризации (параметрического моделирования) можно за короткое время опробовать различные комбинации геометрического соотношения и изменения параметров модели, внести необходимые корректировки и избежать дальнейших ошибок.

3д моделирование, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация
Проектирование объектов, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

Параметрическое трехмерное или двумерное моделирование существенно отличается от обычного черчения или 3Д-моделирования. В случае с параметрическим моделированием создается математическая модель с параметрами, изменение которых влечет за собой изменение всей конфигурации детали, перемещение деталей в сборке и прочие похожие трансформации.

Идея создать параметрическое моделирование появилась достаточно давно, но к сожалению воплощение в жизнь было невозможно из-за недостаточной производительности компьютеров. 1989 год стал датой рождения параметрического моделирования, так как именно в этом году были выпущены первые САПРы с функциями параметризации.

Формирование и внедрение зависимостей и манипуляции с ними по сути являются процессом проектирования. Поэтому параметрическое моделирование является самым простым, удобным способом проектировать объекты, так как именно данная технология предоставляет специалисту полный доступ к контролю зависимостей. Параметризация как метод проектирования объектов для специалистов является таким же легким способом как редактирование текста в ворде.

Виды трехмерного моделирования, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация
Создание 3д моделей, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

При моделировании объектов используют такие термины, как поверхностное моделирование и твердотельное моделирование. В результате такого моделирования получаем некоторую оболочку (или несколько оболочек), которая описывает поверхность моделируемого объекта. Чем же отличаются эти два вида геометрического моделирования?

Поверхностное моделирование

Поверхностное моделирование – является одной из самых лучших технологий, применяемых для создания объемных или 3D объектов и форм. Данная технология реализована в программах верхнего уровня. Поверхностное моделирование используется специалистами для создания сложных форм; применяется для изображения поверхностей деталей внешнего вида – машины, самолеты, бытовая и промышленная техника. Технология применяется для проектировки объектов, изготовляемыми штамповочными или литьевыми способами.

Создание объемных объектов, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация
Поверхностное моделирование, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

Преимущества поверхностного моделирования:

  1. Достоверное представление любого по сложности объекта;
  2. Контроль взаимно расположенных деталей;
  3. Подготовка управляющих программ для станков.

При моделировании поверхностей в первую очередь создаются и видоизменяются поверхности всех элементов и деталей моделируемого объекта. Поверхности элементов соединяют между собой путем скругления или перехода, на местах их пересечения лишнее обрезают, и, таким образом, из всех поверхностей собирают внешнюю оболочку моделируемого объекта.

3д модель поверхности, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация
3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

Поверхностное моделирование способно проектировать поверхности объекта, внутри же изделие пустое, которое состоит из патчей. Патч и топологические поверхности являются основными понятиями, которые используются при поверхностном моделировании. Поверхность – это и есть геометрическая модель такая же как и тела, и адаптивные формы. Поверхность это собственно граница, которая делит рабочее пространство на два полупространства.

К слову, при поверхностном моделировании совсем необязательно, чтобы оболочка модели была замкнутой. Довольно часто применяют поверхностное моделирование для моделирования сложных элементов, деталей объекта. Моделирование поверхностей широко применяется для проектирования планеров самолетов, кузовов автомобилей и т.п.

Поверхностное моделирование, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

Твердотельное моделирование

Твердотельное моделирование – это проектирование тел, имеющих все признаки физического тела. Объекты, выполненные с помощью данной технологии, лучше воспринимаются по сравнению с объектами, выполненными другими способами.

Трехмерное моделирование, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация
3д модели детали, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

При твердотельном моделировании моделлеры работают не с отдельными поверхностями, а сразу с оболочками. Поверхность моделируемого объекта полностью описывается оболочками, которые отделяют внутренний объем объекта от всего остального пространства. В твердотельном моделировании процесс построения оболочки объекта аналогичен процессу изготовления самого моделируемого объекта. Сначала создается оболочка простой формы, которую потом уже подгоняют под модель нужным образом.

Преимущества твердотельного моделирования:

  1. Лучшая визуализация и восприятие созданной модели – трехмерная модель с применением современных технологий выглядит более чем реалистично.
  2. Автоматическое формирование чертежей – одно из самых главных преимуществ данной технологии. Построение модели и формирование чертежей по ней с использованием твердотельного моделирования – дело нескольких секунд.
  3. Быстрота и легкость в процессе внесения изменений и корректировок в модель – не нужно заново формировать чертеж, достаточно изменить нужные пункты и обновить программу. Также можно использовать шаблоны, что значительно сократит время на выполнение работы.
  4. Объединение с различными дополнительными приложениями – интеграция позволяет сократить время, использовав сразу полученные результаты на последующих стадиях работы.
  5. Скорость при проектировании – твердотельное моделирование сокращает срок выполнения проектирования объекта. Быстрота моделирования позитивно влияет на скорость возвращения вложенных инвестиций.

Создание твердотельных моделей как никогда сегодня актуально. Важно не только быстро создавать объект, но и так же быстро редактировать его. Твердотельное моделирование обладает данными качествами, поэтому оно считается самой совершенной технологией. Методы представлений, а именно граничный и конструктивный обеспечивают максимально реалистичные модели.

Обладая такими существенными преимуществами, твердотельное моделирование признано самым быстрым, качественным и эффективным методом при проектировании сложных объектов.

Последовательность твердотельного моделирования

В зависимости от сложности моделируемого объекта моделирование может включать в себя построение одного или нескольких тел.Создание одиночного тела начинается с построения одного тела простой формы или построения тела на базе поверхностей, или построения тела на базе линий.

Простые тела: прямоугольная призма, сферическое тело, цилиндрическое тело, коническое тело, тороидальное тело.
Тела на базе линий: тело выдавливания, тело вращения, тело сдвига, тело заметания, тело на основе плоских сечений.
Тело на базе поверхностей: тело в форме листа.

Действия, операции, которые можно проводить над всеми телами:

  • булево объединение тел;
  • булево пересечение тел;
  • булево разность тел;
  • резка тела поверхностями;
  • построение симметричного тела;
  • построение эквидистантного тела;
  • построение тонкостенного тела;
  • скругление ребер тела;
  • фаски ребер тела;
  • построение ребер жесткости;
  • построение тела с пустотами.

Моделирование твердотельное, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация
Моделирование сложных объектов, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

Как уже говорилось, процесс построения оболочки сложного тела аналогичен процессу изготовления самого моделируемого объекта. С помощью операции булева объединения к телу можно добавить требуемый объем (для этого необходимо создать еще одно тело и объединить с исходным телом). Аналогичным образом с помощью операций булева пересечения или вычитания из тела можно убрать ненужный объем (отрезать лишнюю часть объема). С помощью остальных операций можно скруглить ребра тела, снять с них фаски (убрать скругленность), построить тонкостенное тело. Для симметричных тел достаточно будет построить только одну половину тела, а затем применить операцию построения симметричного тела.

При создании нескольких тел можно получить сборку тел. При сборке тел все тела равноправны.

Поверхностное и твердотельное моделирование: общее и отличия

Поверхностное моделирование (моделирование поверхностей) имеет много общего и много отличий с твердотельным моделированием (моделирование твердых тел). После проведения моделирования в обоих случаях результатом является оболочка, которая описывает поверхность объекта.

3д моделирование и визуализация, 3д моделирование, система автоматизированного проектирования, САПР, параметрическое моделирование, поверхностное моделирование, твердотельное моделирование, 3д визуализация

Работая по твердотельной технологии, специалист сначала работает с оболочкой, а потом с отдельными поверхностями. Принцип работы простой: создание простой оболочки, полностью описываемой объект. Потом с помощью различных операций: булевые, округления, построения ребер и других, оболочке придается нужная форма.

Поверхностное и твердотельное моделирование являются всего лишь разными способами для достижения одного и того же результата. Аналогичные действия, выполненные в разной последовательности, определяют главные отличия между поверхностным и твердотельным моделированием.

Компания KOLORO специализируется на 3Д моделировании - создании точных копий объектов. В нашем штате работают лучшие специалисты в области 3Д моделирования и визуализации. Чтобы просчитать стоимость 3Д моделирования интересующего вас объекта, напишите нам письмо на адрес info@koloro.com.uaс пометкой "стоимость 3Д моделирования".

На основании построенной 3Д модели мы можем напечатать вам ее на 3Д принтере и даже изготовить небольшую партию с помощью литья в силиконовые формы.


Цель: 1. Изучение основных элементов КОМПАС 3D учебная версия при трехмерном моделировании (создание эскиза; выдавливание к эскизу; вращение к эскизу).

2. Развитие пространственного представления предметов.

3. Воспитание информационной культуры.

Формирование УУД:

- предметные: научиться выполнять трёхмерные модели

- метапредметные: регулятивные – понимать и уметь выполнять в программе 3Д моделирования

- познавательные – раскрывать в себе способность к трёхмерному образному мышлению.

- коммуникативные – проявлять активность в решении практических задач;
- личностные: доброжелательность и эмоционально-нравственная отзывчивость на прекрасное;

Оборудование: Компьютеры с установленной программой КОМПАС–3D Учебная версия, 3Д принтер

1. Этап мотивации. 1-2 мин. Здравствуйте, ребята.

- Мы продолжаем работать с вами в системе трёхмерного моделирвания

(Проверяет готовность к уроку)


2. Этап актуализации знаний. 3-4 мин Целеполагание и постановка задач. Беседа по уточнению и конкретизации знаний из личного жизненного опыта. Скажите, о чем мы будем с вами сегодня говорить?

- Какую работу нам предстоит выполнить? Чему научиться?

3. Изучение нового материала Ход 1 урока

Повторение ТБ при работе с компьютером.

Мы начинаем изучать методы создания моделей (деталей) в системе КОМПАС–3D Учебная версия

Перед тем, как начать создание модели твердого тела надо вспомнить, что все окружающие нас тела имеют геометрические размеры и объем.

- Если рассматривать на плоскости автомобиль с любой стороны (сверху, снизу, сбоку), то какие геометрические фигуры мы видим? (окружность, прямоугольник и трапеция).

- Если тот же самый автомобиль рассмотреть в объеме, то какие геометрические тела мы видим? (цилиндры, параллелепипед и призмы).

То есть один и тот же предмет мы можем рассмотреть в двух измерениях на плоскости и в пространстве.

Попробуем создать самую простую деталь – тонкую пластину.

Для начала представьте себе, как выглядит тонкая пластина, например, лист бумаги, если на нее смотреть с торца (Он похож на отрезок).

4. Выполнение практической работы.

Использование операции Выдавливание к эскизу окружность.

2. Создайте новый файл трехмерной детали Файл–Создать–Деталь по чертежу или нажмите на панели управления кнопку Создать деталь ‑ .

На дисплее перед вами рабочая область для создания трехмерной детали с окном Дерево построения.

3. Выберите в Дереве построения узел горизонтальная плоскость .

4. Выберите команду Новый эскиз. Для вызова этой команды выберите ее название в контекстном меню плоскости построения эскиза или нажмите кнопку Новый эскиз на Панели управления .

В левой части экрана появилась инструментальная панель Геометрия с кнопками-командами для построения различных фигур на плоскости.

6. Задайте диаметр окружности (40мм) на панели управления и установите окружность на рабочем поле.

8. После завершения работы в Эскизе Панель инструментов Геометрия автоматически переключилась на Панель инструментов построения детали.

Построенная окружность будет являться основой, т.е. эскизом создаваемого колеса. Для этого нужно "вытянуть" или "выдавить" отрезок "на себя" или "от себя".

9. Установите расстояние 15 мм и посмотрите что происходит с вариантом эскиза. Переключите направление выдавливания на Обратное и посмотрите что происходит с вариантом эскиза. Поэксперементируйте с параметрами этой закладки.

11. Наконец, установите расстояние выдавливания 15 мм и нажмите кнопку ввод (зеленая) цилиндр готов.

В результате выполнения задания мы получили компьютерную трехмерную модель цилиндра диметром 40 мм и высотой 15 мм, построенного в эскизе, а толщина пластины равна 1 мм (если Вы не изменяли ее в окне Параметры тонкой стенки).

13. Создание эскиза диска колеса диаметром 24 мм. Выполняем те же операции

Образовательная: познакомиться с этапами получения трехмерного изображения, программными пакетами, позволяющими создавать трёхмерную графику.

Развивающая: развитие интереса к предмету; формирование приёмов логического мышления; развитие способность анализировать и обобщать, делать выводы

Воспитательная: воспитание аккуратности, точности, самостоятельности;

Здоровьесберегающая: соблюдение санитарных норм при работе с компьютером, соблюдение правил техники безопасности, оптимальное сочетание форм и методов, применяемых на уроке.

Организационный момент.

Изучение нового материала. (учащиеся записывают материал в тетрадь самостоятельно по ходу объяснения)

3D - трёхмерная графика

Трёхмерная графика (от англ. 3 Dimensions - рус. 3 измерения) - раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов.

Трёхмерное изображение на плоскости отличается от двумерного тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ.

Трехмерная модель

Модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

2. Самое широкое применение - во многих современных компьютерных играх.

3. Также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.

Программное обеспечение

Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны.

Последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты, такие как:

Autodesk 3D Studio Max

Maxon Computer Cinema 4D

Blender Foundation Blender

Side Effects Software Houdini

Maxon Cinema 4D

Получение трехмерного изображения на плоскости

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.

Вывод полученного изображения на устройство вывода - дисплей или принтер.

Трехмерные дисплеи

Трёхмерные, или стереоскопические дисплеи, (3D displays, 3D screens) - дисплеи, посредством стереоскопического или какого-либо другого эффекта создающие иллюзию реального объёма у демонстрируемых изображений.

В настоящее время подавляющее большинство трёхмерных изображений показывается при помощи стереоскопического эффекта, как наиболее лёгкого в реализации, хотя использование одной лишь стереоскопии нельзя назвать достаточным для объёмного восприятия. Человеческий глаз как в паре, так и в одиночку одинаково хорошо отличает объёмные объекты от плоских изображений.

Кинотеатры с 3D

Основные используемые в настоящее время технологии показа стереофильмов:

Физкультминутка (1 мин)

Мы все вместе улыбнемся,

Подмигнем слегка друг другу,

Вправо, влево повернемся

И кивнем затем по кругу.

Все идеи победили,

Вверх взметнулись наши руки.

Груз забот с себя стряхнули

И продолжим путь науки.

Устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели.

3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.

Закрепление пройденного материала:

В чем отличие трехмерной графики от двумерного изображения?

Назовите примерно абстрактной трехмерной модели.

Что такое анимация?

Где в жизни мы можем встретить трехмерные изображения?

Какой принцип печати физического объекта лежит в основе 3D печати?

Дж. Ли, Б. Уэр. Трёхмерная графика и анимация. - 2-е изд. - М.: Вильямс, 2002. - 640 с.

Д. Херн, М. П. Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL. - 3-е изд. - М., 2005. - 1168 с.

Э. Энджел. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL. - 2-е изд. - М.: Вильямс, 2001. - 592 с.

В. П. Иванов, А. С. Батраков. Трёхмерная компьютерная графика / Под ред. Г. М. Полищука. - М.: Радио и связь, 1995. - 224 с. - ISBN 5-256-01204-5

Г. Снук. 3D-ландшафты в реальном времени на C++ и DirectX 9. - 2-е изд. - М.: Кудиц-пресс, 2007. - 368 с. - ISBN 5-9579-0090-7

Читайте также: