Трехмерные модели

Как создают 3D-модели объектов и событий?

Новые знания

Ребята, мы продолжаем знакомиться с возможностями компьютерной графики. В младших классах мы познакомились с программами, работающими с двухмерной компьютерной графикой. На белой бумаге нарисуем рисунок простого кубика в карандаше (рис. 5.1).

С развитием компьютерных технологий появились такие графические редакторы, как AdobeCorelDraw и Photo Shop, для получения этих рисунков с помощью компьютера рис. 5.2.

Теперь представим, что нам надо получить изображение этой фигуры, но показать ее с другой стороны. Тогда нам придется нарисовать этот рисунок заново. А в графическом редакторе на компьютере можем без проблем быстро изменить размеры и положение готового рисунка, удалить, приблизить его на экране. Рисуя на листе бумаги, мы имеем дело с двухмерным рабочим полем (Dimensions – размер и измерение). Название 2D – сокращенное обозначение от «Dimensions». Здесь размер определяется высотой и шириной. 2D-графику легко понять и использовать, рисунки получаются как будто нарисованные от руки.

Рис. 5.1. Куб
Рис. 5.2. Изображение на компьютере

Подумай

Как вы думаете, насколько важен компьютер при создании моделей предметов, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, например, машин, зданий, построек?


-1-​

Рабочая область 3D-графики отличается от 2D-графики. 3D-графику, по сравнению с 2D, определяют по длине, ширине. 3D-графика предназначена для создания фигур в трехмерном пространстве. Правильнее будет, если говорить, что мы не рисуем в 3D-графике, а строим объекты. Потому что с помощью 3D-графики мы строим объемные фигуры, а не плоские рисунки. Моделирование с помощью 3D-графики открывает огромные возможности. Мы можем по желанию изменить, дополнить созданные нами модели, построить в визуальной среде эскизы разных объектов ближе к реальному образу.

В последние годы наблюдается быстрый темп развития 3D-модели рования, и оно пользуется широкой популярностью. Оно используется в различных областях, начиная от отраслей искусства, таких как кино, мультипликация, рекламные ролики, создание игр и разные презентации, изобразительное искусство, в инженерии и в других сферах.Моделирование и анимацию в 3D рассмотрим, разделяя на этапы. 3D-моделирование похоже на школьную геометрию. Вспомните декартовую систему координат (оси X, Y). А теперь вспомним функции и графики.


-2-​

Например, линейная функция, квадратичная функция, парабола, гипербола и т. д. Чтобы понять, что такое 3D-анимация, вам нужно представить все объекты в трех измерениях (пространстве с координатами X, Y, Z). Тогда поймете и заметите, что каждая точка объекта простых геометрических форм имеет свои определенные координаты и построена из фигур (линия, эллипс, куб и т. д.).

3D-моделирование и анимация основаны на этом принципе, что означает: «сложные объекты строятся в пространстве с помощью точек или фигур». Например:

Монитор компьютера состоит из линий и прямоугольников. А если разделить их на мелкие детали, то он будет состоять из маленьких прямоугольников. Это означает, что они состоят из линий, а линии из точек. Отсюда выходит, что, задавая цвета данным точкам заданными координатами, можно создать любую фигуру в пространстве.


-3-​

Для 3D-моделирования используются различные программы. Они облегчают нашу работу, делают мелкие работы автоматически, иногда некоторые программы выполняют самые сложные функции. Самый первый и основной этап в 3D-моделировании – это детализация всех фигур. Окружающая среда, рельеф земли, образы персонажа делаются на этом этапе. Подготовленные на этом этапе фигуры называются 3D-моделями. У этих моделей нет еще цвета и не определены их функции. Все детали в светло-сером цвете.

Для создания моделей 3D-программы имеют большие возможности, такие как сложение фигур, обрезка, деформация. Создание модели с этими возможностями зависит от таланта и опыта создателя.


-4-​

Чтобы научиться создавать 3D-модели, познакомимся с программой 3D-моделирования. Для этого мы изучаем программу SketchUp.SketchUp – это компьютерный продукт американской фирмы @Last SoftWare, созданный в 1999 году. До 2006 года были созданы 5 версий этой программы. В 2007 году программу SketchUp купила корпорация Google и расширяя возможности программы, создала версию SketchUp 6. SketchUp проста в изучении и при работе, имеет удобный интерфейс по сравнению с аналогичными программами. SketchUp – от английского слов Sketch – эскиз, up – вверх.

  • Простой шаблон.
  • Сложный шаблон
  • Архитектурное проектирование.
  • Моделирование.
  • Построение
  • Инженерное проектирование.
  • Инженерная графика
  • Горизонтальная проекция
  • Вводный обучающий шаблон

Окно программы Sketch

Для запуска программы выполняем последовательность команд Пуск – Программы – SketchUp. При открытии программы появляется окно, как показано на рис. 5.3.

Перед открытием основного окна программы появляется окно выбора, один из готовых шаблонов.

В шаблонах имеется:

1. Простой шаблон.
​2. Архитектурное проектирование.
​3. Моделирование.
​4. Инженерное проектирование.
​5. Проектирование изделий и
​деревообработка.
​6. Горизонтальная проекция.
​7. Вводный обучающий шаблон.

Рис. 5.3. Окно программы

После выбора шаблона рабочей области, нажимаем на кнопку Начать использовать SketchUp.

После запуска программы открывается следующее окно (рис. 5.4)

Инструменты, показанные на рис. 5.4, являются стандартными инструментами окна программы SketchUp. В окне программы можно размещать и другие инструменты. Для этого выполняем команду Вид – Панель инструментов – Расширенная, тогда на экране появится расширенный вид необходимых инструментов (рис. 5.5.).

Практическая работа

Попробуй использовать

1. Ознакомьтесь со структурой окна программы, применяя теоретические материалы, приведенные в учебнике.

2. Запускаем программу SketchUp. После открытия программы SketchUp появляется главное окно. Из окна выбираем шаблон «Вводный обучающий шаблон-метры» с помощью мыши. Про-грамма полностью запускается, и появляется «Учебник» на правой стороне окна. С помощью этого учебника можно познакомиться с инструментами программы.

3. Для ознакомления с инструментами выполняем первые действия (шевелим, рисуем, строим).

4. Упражняемся в построении множества простых моделей. Например: пирамида (ХанШатыр), куб (кубик Рубика), параллелепипед (коробка).

Вопросы

1. Что такое 2D-графика?

2. Каким преимуществом обладают программы 2D-графики по сравнению с рисунком, выполненным от руки?

3. Что такое 3D-графика?

4. Какие вы знаете программы, предназначенные для построения 2D-графики и 3D-графики?

5. Что мы знаем о программе SketchUp?

6. Какими особенностями обладает программа SketchUp по сравнению с другими 3D-программами?

7. Из каких шаблонов состоит программа?

8. Какие команды нужно выполнить для того, чтобы увеличить количество инструментов, расположенных в окне?

9. Чем отличается 2D-графика от 3D-графики?

10. Опишите структуру окна программы.

11. Обсудите, на какие группы делятся инструменты окна в программе SketchUp.

12. Объясните функции основных инструментов программы.

Выполни

Используя сеть Интернет, выполним поиск информации по теме «Програм-мы 3D-моделирования». Какие существуют программы для создания 3D-графики, в чем их преимущества? Анализируем полученную информа-цию, важное из найденного материала записываем в тетрадях.

Өтінемін күте тұрыңыз