Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 706
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХКОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИХАБАРОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ (филиал)ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГОБЮДЖЕТНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»Высшее образованиеКУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине: «Инженерная и компьютерная графика.»на тему: «Программа 3ds Max.» Хабаровск 2023 г.СодержаниеВведение ……………………………………………………………………3Глава 1. Основы 3D графики и общее представление о 3D …………….5
Актуальность исследования определяется тем, что современные информационные технологии, в том числе мультимедиа, открывают учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации, позволяют реализовать принципиально новые формы и методы обучения с применением средств концептуального и математического моделирования явлений и процессов, которые позволяют повысить качество обучения.Гипотеза исследованияотражена в следующем предположении: если в процессе обучения в общеобразовательной школе использовать мультимедиа, то это способствует: повышению эффективности обучения в общеобразовательной школе, а именно: улучшение усвоения учебного материала; уменьшению времени решения стандартных задач; сформированности практической направленности знаний обучаемых; улучшению поведенческого, эмоционального, положительного отношения к изучаемым предметам, повышению информационной культуры учащихся, развитию познавательной и творческой активности учащихся.Для достижения намеченной цели надо было решить следующие задачи:
ds MAX. В самом названии рассматриваемой области - "трехмерная графика" - заложено указание на то, что нам предстоит иметь дело с тремя пространственными измерениями: шириной, высотой и глубиной. Если взглянуть вокруг: все, что нас окружает, обладает тремя измерениями - стол, стул, жилые здания, промышленные корпуса и даже тела людей. Однако термин "трехмерная графика" все же является искажением истины. На деле трехмерная компьютерная графика имеет дело всего лишь с двумерными проекциями объектов воображаемого трехмерного мира.Чтобы проиллюстрировать сказанное, можно представить оператора с видеокамерой, с помощью которой он снимает объекты, расположенные в комнате. Когда во время съемок он перемещается по комнате, то в объектив попадают различные трехмерные объекты, но при воспроизведении отснятой видеозаписи на экране телевизора будут видны всего лишь плоские двумерные изображения, представляющие собой запечатленные образы снятых несколько минут назад трехмерных объектов. Сцена на экране выглядит вполне реально благодаря наличию источников света, естественной расцветке всех объектов и присутствию теней, придающих изображению глубину и делающих его визуально правдоподобными, хотя оно и остается всего лишь двумерным образом.В компьютерной графике объекты существуют лишь в памяти компьютера. Они не имеют физической формы - это не более чем совокупность математических уравнений и движение электронов в микросхемах. Поскольку объекты, о которых идет речь, не могут существовать вне компьютера, единственным способом увидеть их является добавление новых математических уравнений, описывающих источники света и съемочные камеры. Программный комплекс 3D Studio MAX2 позволяет выполнять все вышеперечисленные операции.Использование программы, подобной 3D Studio MAX, во многом сходно со съемкой с помощью видеокамеры комнаты, полной сконструированных объектов. Программный комплекс 3D Studio MAX позволяет смоделировать комнату и ее содержимое с использованием разнообразных базовых объектов, таких как кубы, сферы, цилиндры и конусы, а также с использованием инструментов, необходимых для реализации разнообразных методов создания более сложных объектов.После того как модели всех объектов созданы и должным образом размещены в составе сцены, можно выбрать из библиотеки любые готовые материалы, такие как пластик, дерево, камень и т.д. и применить эти материалы к объектам сцены. Можно создать и собственные материалы, пользуясь средствами редактора материалов (Material Editor) 3D Studio MAX, с помощью которых можно управлять цветом, глянцевитостью, прозрачностью и даже применять сканированные фотографии или нарисованные изображения, чтобы поверхность объекта выглядела так, как это было задумано.
Применив к объектам материалы, необходимо создать воображаемые съемочные камеры, через объективы которых будет наблюдаться виртуальный трехмерный мир, и производиться съемка наполняющих его объектов. За счет настройки параметров виртуальных камер можно получить широкоугольную панораму сцены или укрупнить план съемки, чтобы сосредоточить свое внимание на отдельных мелких деталях. Пакет 3ds MAX поддерживает модели камер с набором параметров свойственных настоящим фото- или видеокамерам, с помощью которых можно наблюдать сцену именно в том виде, какой требуется по замыслу сценария.Чтобы сделать сцену еще более реалистичной, можно добавить в ее состав источники света. 3ds MAX позволяет включать в сцену источники света различных типов, а также настраивать параметры этих источников.1.1 Реализация геометрических принципов в 3D Studio MAXСоздание геометрических форм: 3D Studio MAX 2020 предлагает широкий выбор инструментов для создания геометрических форм, таких как сфера, куб, цилиндр и многие другие. Кроме того, программное обеспечение поддерживает создание кривых и поверхностей высокой степени сложности.Модификация форм: 3D Studio MAX 2020 позволяет модифицировать формы, созданные с помощью различных инструментов. Например, можно применять операции булевого объединения, наложения и разрезания, чтобы изменить форму и добавить дополнительные деталиПостроение полигонов: для построения сложных объектов в 3D Studio MAX 2020 используется метод полигонов. При этом объект разбивается на множество маленьких треугольников, которые вместе образуют сложную поверхностьИспользование режима Subdivision Surface: 3D Studio MAX 2020 поддерживает режим Subdivision Surface, который позволяет создавать более плавные и органические формы, увеличивая количество полигоновРабота с массивами и экземплярами: для создания повторяющихся элементов в 3D Studio MAX 2020 используются массивы и экземпляры. Это позволяет экономить время при создании объектов, а также облегчает дальнейшую работу с модельюИспользование инструментов деформации: 3D Studio MAX 2020 поддерживает множество инструментов деформации, которые позволяют искажать формы объектов. Например, можно использовать инструмент "Сгибание", чтобы сделать объект изогнутым, или инструмент "Вращение", чтобы повернуть его вокруг осиИспользование инструментов модификации сетки: для более точного контроля над формой объекта, 3D Studio MAX 2020 предлагает множество инструментов модификации сетки, таких как "Сглаживание", "Выдавливание", "Операция логического объединения" и многие другие. Эти инструменты позволяют создавать более сложные и детализированные модели
Использование модификаторов: 3D Studio MAX 2020 имеет широкий выбор модификаторов, которые позволяют изменять форму и поведение объекта на основе определенных параметров. Например, модификатор "Турбосглаживание" позволяет увеличить количество полигонов объекта для создания более плавных и органических формРабота с объектами типа NURBS: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает создание объектов типа NURBS (непрерывные кусочно-кубические кривые), которые позволяют создавать более гладкие и детализированные модели.Использование анимации: 3D Studio MAX 2020 также предлагает широкий набор инструментов для создания анимации объектов. Например, можно использовать инструмент "Ключевые кадры", чтобы задать начальную и конечную позицию объекта, а затем использовать интерполяцию, чтобы создать плавное движение между нимиИспользование симуляции физики: 3D Studio MAX 2020 также предлагает инструменты для создания симуляции физики, которые позволяют создавать более реалистичные эффекты. Например, можно создать симуляцию жидкости или ткани, используя инструменты "Жидкость" или "Ткань"Использование скриптов и плагинов: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает использование скриптов и плагинов, которые позволяют расширить функциональность программы и автоматизировать некоторые задачи. Например, можно использовать плагины для создания более реалистичного освещения или скрипты для автоматического создания повторяющихся элементовРабота с архитектурными проектами: 3D Studio MAX 2020 имеет специальные инструменты для работы с архитектурными проектами, которые позволяют создавать детализированные модели зданий, ландшафтов и других элементов. Например, можно использовать инструменты "Строительство стен" или "Создание окон" для создания более сложных архитектурных элементовРабота с игровыми движками: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает работу с различными игровыми движками, такими как Unity или Unreal Engine. Это позволяет создавать 3D-модели для игр и визуализации в реальном времениИспользование виртуальной реальности: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает работу с виртуальной реальностью, что позволяет создавать 3D-модели для различных VR-приложений. Например, можно создать виртуальный тур по зданию или ландшафту, используя 3D-модели, созданные в 3D Studio MAX 20203DS MAX 2020 позволяет создавать и редактировать 3D-модели с помощью различных проекций. Рассмотрим основные проекции
-
Реализация геометрических принципов в 3D Studio MAX…….....7 -
Элементы интерфейса 3ds Max…………………………………….10 -
Моделирование трехмерных объектов в 3ds MAX……………….21
Актуальность исследования определяется тем, что современные информационные технологии, в том числе мультимедиа, открывают учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации, позволяют реализовать принципиально новые формы и методы обучения с применением средств концептуального и математического моделирования явлений и процессов, которые позволяют повысить качество обучения.Гипотеза исследованияотражена в следующем предположении: если в процессе обучения в общеобразовательной школе использовать мультимедиа, то это способствует: повышению эффективности обучения в общеобразовательной школе, а именно: улучшение усвоения учебного материала; уменьшению времени решения стандартных задач; сформированности практической направленности знаний обучаемых; улучшению поведенческого, эмоционального, положительного отношения к изучаемым предметам, повышению информационной культуры учащихся, развитию познавательной и творческой активности учащихся.Для достижения намеченной цели надо было решить следующие задачи:
-
изучить сущность, специфику и особенности программы 3ds Max как средства повышения эффективности обучения; -
теоретически обосновать и экспериментально проверить формы, методы и педагогические условия, в которых использование мультимедиа становится средством повышения эффективности обучения; -
выявить общие закономерности изменения успеваемости учащихся.
-
анализ; -
синтез; -
обобщение;
Глава 1. Основы 3D графики и общее представление о 3D.
В наше время CGI-образы (от слов Computer Graphics Imagery - изображение созданное на компьютере) окружают нас повсеместно: на телевидении, в кино и даже на страницах журналов. Компьютерная графика превратилась из узкоспециальной области интересов ученых-компьюторщиков в дело, которому стремиться посвятить себя множество людей. Среди программных комплексов трехмерной графики, предназначенных для работы на компьютерах типа PC, лидирующее место занимает 3ds MAX. В самом названии рассматриваемой области - "трехмерная графика" - заложено указание на то, что нам предстоит иметь дело с тремя пространственными измерениями: шириной, высотой и глубиной. Если взглянуть вокруг: все, что нас окружает, обладает тремя измерениями - стол, стул, жилые здания, промышленные корпуса и даже тела людей. Однако термин "трехмерная графика" все же является искажением истины. На деле трехмерная компьютерная графика имеет дело всего лишь с двумерными проекциями объектов воображаемого трехмерного мира.Чтобы проиллюстрировать сказанное, можно представить оператора с видеокамерой, с помощью которой он снимает объекты, расположенные в комнате. Когда во время съемок он перемещается по комнате, то в объектив попадают различные трехмерные объекты, но при воспроизведении отснятой видеозаписи на экране телевизора будут видны всего лишь плоские двумерные изображения, представляющие собой запечатленные образы снятых несколько минут назад трехмерных объектов. Сцена на экране выглядит вполне реально благодаря наличию источников света, естественной расцветке всех объектов и присутствию теней, придающих изображению глубину и делающих его визуально правдоподобными, хотя оно и остается всего лишь двумерным образом.В компьютерной графике объекты существуют лишь в памяти компьютера. Они не имеют физической формы - это не более чем совокупность математических уравнений и движение электронов в микросхемах. Поскольку объекты, о которых идет речь, не могут существовать вне компьютера, единственным способом увидеть их является добавление новых математических уравнений, описывающих источники света и съемочные камеры. Программный комплекс 3D Studio MAX2 позволяет выполнять все вышеперечисленные операции.Использование программы, подобной 3D Studio MAX, во многом сходно со съемкой с помощью видеокамеры комнаты, полной сконструированных объектов. Программный комплекс 3D Studio MAX позволяет смоделировать комнату и ее содержимое с использованием разнообразных базовых объектов, таких как кубы, сферы, цилиндры и конусы, а также с использованием инструментов, необходимых для реализации разнообразных методов создания более сложных объектов.После того как модели всех объектов созданы и должным образом размещены в составе сцены, можно выбрать из библиотеки любые готовые материалы, такие как пластик, дерево, камень и т.д. и применить эти материалы к объектам сцены. Можно создать и собственные материалы, пользуясь средствами редактора материалов (Material Editor) 3D Studio MAX, с помощью которых можно управлять цветом, глянцевитостью, прозрачностью и даже применять сканированные фотографии или нарисованные изображения, чтобы поверхность объекта выглядела так, как это было задумано.
Применив к объектам материалы, необходимо создать воображаемые съемочные камеры, через объективы которых будет наблюдаться виртуальный трехмерный мир, и производиться съемка наполняющих его объектов. За счет настройки параметров виртуальных камер можно получить широкоугольную панораму сцены или укрупнить план съемки, чтобы сосредоточить свое внимание на отдельных мелких деталях. Пакет 3ds MAX поддерживает модели камер с набором параметров свойственных настоящим фото- или видеокамерам, с помощью которых можно наблюдать сцену именно в том виде, какой требуется по замыслу сценария.Чтобы сделать сцену еще более реалистичной, можно добавить в ее состав источники света. 3ds MAX позволяет включать в сцену источники света различных типов, а также настраивать параметры этих источников.1.1 Реализация геометрических принципов в 3D Studio MAXСоздание геометрических форм: 3D Studio MAX 2020 предлагает широкий выбор инструментов для создания геометрических форм, таких как сфера, куб, цилиндр и многие другие. Кроме того, программное обеспечение поддерживает создание кривых и поверхностей высокой степени сложности.Модификация форм: 3D Studio MAX 2020 позволяет модифицировать формы, созданные с помощью различных инструментов. Например, можно применять операции булевого объединения, наложения и разрезания, чтобы изменить форму и добавить дополнительные деталиПостроение полигонов: для построения сложных объектов в 3D Studio MAX 2020 используется метод полигонов. При этом объект разбивается на множество маленьких треугольников, которые вместе образуют сложную поверхностьИспользование режима Subdivision Surface: 3D Studio MAX 2020 поддерживает режим Subdivision Surface, который позволяет создавать более плавные и органические формы, увеличивая количество полигоновРабота с массивами и экземплярами: для создания повторяющихся элементов в 3D Studio MAX 2020 используются массивы и экземпляры. Это позволяет экономить время при создании объектов, а также облегчает дальнейшую работу с модельюИспользование инструментов деформации: 3D Studio MAX 2020 поддерживает множество инструментов деформации, которые позволяют искажать формы объектов. Например, можно использовать инструмент "Сгибание", чтобы сделать объект изогнутым, или инструмент "Вращение", чтобы повернуть его вокруг осиИспользование инструментов модификации сетки: для более точного контроля над формой объекта, 3D Studio MAX 2020 предлагает множество инструментов модификации сетки, таких как "Сглаживание", "Выдавливание", "Операция логического объединения" и многие другие. Эти инструменты позволяют создавать более сложные и детализированные модели
Использование модификаторов: 3D Studio MAX 2020 имеет широкий выбор модификаторов, которые позволяют изменять форму и поведение объекта на основе определенных параметров. Например, модификатор "Турбосглаживание" позволяет увеличить количество полигонов объекта для создания более плавных и органических формРабота с объектами типа NURBS: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает создание объектов типа NURBS (непрерывные кусочно-кубические кривые), которые позволяют создавать более гладкие и детализированные модели.Использование анимации: 3D Studio MAX 2020 также предлагает широкий набор инструментов для создания анимации объектов. Например, можно использовать инструмент "Ключевые кадры", чтобы задать начальную и конечную позицию объекта, а затем использовать интерполяцию, чтобы создать плавное движение между нимиИспользование симуляции физики: 3D Studio MAX 2020 также предлагает инструменты для создания симуляции физики, которые позволяют создавать более реалистичные эффекты. Например, можно создать симуляцию жидкости или ткани, используя инструменты "Жидкость" или "Ткань"Использование скриптов и плагинов: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает использование скриптов и плагинов, которые позволяют расширить функциональность программы и автоматизировать некоторые задачи. Например, можно использовать плагины для создания более реалистичного освещения или скрипты для автоматического создания повторяющихся элементовРабота с архитектурными проектами: 3D Studio MAX 2020 имеет специальные инструменты для работы с архитектурными проектами, которые позволяют создавать детализированные модели зданий, ландшафтов и других элементов. Например, можно использовать инструменты "Строительство стен" или "Создание окон" для создания более сложных архитектурных элементовРабота с игровыми движками: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает работу с различными игровыми движками, такими как Unity или Unreal Engine. Это позволяет создавать 3D-модели для игр и визуализации в реальном времениИспользование виртуальной реальности: 3D Studio MAX 2020 также поддерживает работу с виртуальной реальностью, что позволяет создавать 3D-модели для различных VR-приложений. Например, можно создать виртуальный тур по зданию или ландшафту, используя 3D-модели, созданные в 3D Studio MAX 20203DS MAX 2020 позволяет создавать и редактировать 3D-модели с помощью различных проекций. Рассмотрим основные проекции