2328
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. А. Кулаков
3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОТОТИПИРОВАНИЕ
Учебно-методическое пособие по подготовке к практическим занятиям для обучающихся
по дисциплине Б.1.В.09. 3D-моделирование и прототипирование направления подготовки 54.04.01. Дизайн,
направленность (профиль) Дизайн
Нижний Новгород
2023
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. А. Кулаков
3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОТОТИПИРОВАНИЕ
Учебно-методическое пособие по подготовке к практическим занятиям для обучающихся
по дисциплине Б.1.В.09. 3D-моделирование и прототипирование направления подготовки 54.04.01. Дизайн,
направленность (профиль) Дизайн
Нижний Новгород ННГАСУ
2023
УДК 74
Кулаков А. А. 3D-моделирование и прототипирование [Электронный ре- сурс]: учеб.- метод. пос. / Н.В.Гущина; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т
– Н. Новгород: ННГАСУ. 2023. – 21 с; ил. – Текст : электронный.
Методические указания предназначены для помощи студентам при выпол- нении заданий курса «3D-моделирование и прототипирование».
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по направлению подготовки 54.04.01. Дизайн, направленность (профиль) Дизайн.
© А. А. Кулаков, 2023 © ННГАСУ, 2023.
СОДЕРЖАНИЕ
1.ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ………………………………5
2.ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ………………………………..5
3.ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ ………………………………………….....7
4.СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ …………………...…………..…..7
5.ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ………………………………………….………..10
6.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ………………………….…………………...10
ПРИЛОЖЕНИЕ 1……………………………………….…………………...….....11
ПРИЛОЖЕНИЕ 2……………………………………………………………..…...19
4
1.ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1.Целями освоения дисциплины Б.1.В.09. 3D-моделирование и прототипирование яв- ляются формирование у магистров базовых навыков полигонального моделирования
впрофессиональных программных обеспечениях для 3D-моделирования и прототи- пирования.
1.2.Дисциплина относится к части, формируемой участниками образовательных отно-
шений.
2. ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ, СООТНЕСЁННЫХ С ПЛАНИРУЕМЫМИ РЕЗУЛЬТАТАМИ ОСВОЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ
Таблица 2.1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесён- ных с планируемыми результатами освоения образовательной программы
Результаты освоения |
|
|
|
|
Результаты обучения по дисциплине |
Код и наименование |
Код и наименование инди- |
|
катора достижения компе- |
|
|
компетенции |
|
|
тенции |
|
|
|
|
|
ПК-1. Способен |
ПК-1.1. Умеет: опре- |
Уметь: анализировать техническое зада- |
руководить разра- |
делять цели и задачи |
ние, выполнять компоновку продукта, |
боткой и защитой |
проекта; анализировать |
разрабатывать поисковый макет продук- |
концептуального |
техническое задание и |
та. |
дизайнерского про- |
намечать возможные |
|
екта |
пути выполнения про- |
|
|
екта; выполнять ком- |
|
|
поновку продукта; раз- |
|
|
рабатывать поисковый |
|
|
макет продукта (объек- |
|
|
та); осуществлять по- |
|
|
иск наиболее рацио- |
|
|
нальных вариантов |
|
|
решений; разрабаты- |
|
|
вать основу концепт- |
|
|
проекта с применением |
|
|
приёмов гармонизации |
|
|
форм, структур, функ- |
|
|
циональных и компо- |
|
|
зиционных решений. |
|
|
ПК-1.2. Знает: совре- |
Знать: стилистику технических изделий в |
|
менную стилистику |
дизайне транспорта, технологии и виды |
|
технических изделий; |
оборудования. |
|
российский и зарубеж- |
|
|
ный опыт в дизайне |
|
|
транспорта; современ- |
|
|
ные технологии и виды |
|
|
оборудования; потре- |
|
|
бительские требования |
|
|
к современной про- |
|
5
|
дукции; основы трех- |
|
|
мерного моделирова- |
|
|
ния. |
|
ПК-2. Способен |
ПК-2.1. Умеет: руко- |
Уметь: находить варианты конструкцион- |
участвовать в раз- |
водить поиском раци- |
но-отделочных материалов и деталей |
работке и защите |
ональных вариантов |
внешнего оформления, отслеживать тен- |
эскизного дизай- |
конструкционно- |
денции мирового дизайна и адаптировать |
нерского проекта |
отделочных материа- |
их в новых разработках, осуществлять си- |
|
лов и деталей внешне- |
стемный анализ аналогов и прототипов; |
|
го оформления; плани- |
применять требования эргономики при |
|
ровать свою работу в |
создании эскизного дизайн-проекта. |
|
соответствии с указан- |
|
|
ными сроками и объё- |
|
|
мами; отслеживать |
|
|
тенденции мирового |
|
|
дизайна и адаптиро- |
|
|
вать их в новых разра- |
|
|
ботках; осуществлять |
|
|
системный анализ ана- |
|
|
логов и прототипов; |
|
|
применять требования |
|
|
эргономики при созда- |
|
|
нии эскизного дизайн- |
|
|
проекта; создавать эс- |
|
|
кизный дизайн-проект |
|
|
с соблюдением сроков |
|
|
и требований к каче- |
|
|
ству работ. |
|
|
ПК-2.2. Знает: стан- |
Знать: стандарты организации; единую |
|
дарты организации; |
систему конструкторской документации; |
|
единую систему кон- |
этапы и процедуру прохождения эскизно- |
|
структорской докумен- |
го дизайн-проекта; программные продук- |
|
тации; этапы и проце- |
ты для трехмерной визуализации про- |
|
дуру прохождения эс- |
мышленных изделий и их составных ча- |
|
кизного дизайн- |
стей. |
|
проекта; программные |
|
|
продукты для трех- |
|
|
мерной визуализации |
|
|
промышленных изде- |
|
|
лий и их составных ча- |
|
|
стей. |
|
6
3.ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
Таблица 3.1. Объём дисциплины и виды учебных занятий
|
|
|
|
Учебных часов |
|
|
Курсовая работа (кр), |
|
||
|
|
|
|
|
|
курсовой проект (кп), |
|
|||
|
Зачётныхединиц |
|
|
|
|
|
Часы кон- |
|
|
|
|
|
Аудиторная работа |
|
|
реферат(р), контрольная |
|
||||
Семестр№ |
|
|
тактной |
|
|
|||||
|
|
|
|
Самостоя- |
|
работа (к), графическая |
Форма |
|||
|
|
|
|
работы |
Часы практи- |
|||||
|
|
|
|
тельная |
работа (гр), расчётная |
промежу- |
||||
Всего |
|
|
Практ. |
работа и |
обучающе- |
ческой подго- |
работа (рр), расчётно- |
точной |
||
|
|
Лекц. |
Лаб. |
промежу- |
гося с |
товки |
графическая работа (ргр), |
аттестации |
||
|
|
|
Семин. |
преподава- |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
точная |
телем |
|
тест (т), реферативно- |
|
|
|
|
|
|
|
аттестация |
|
практическая работа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рпр) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
72 |
0 |
0 |
48 |
24 |
48.3 |
- |
|
зачет |
2 |
4 |
144 |
0 |
0 |
48 |
96 |
50.1 |
- |
ргр |
экза- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мен |
Ито |
6 |
216 |
0 |
0 |
96 |
120 |
98.4 |
- |
|
|
го: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ, СТРУКТУРИРОВАННЫЕ ПО РАЗДЕЛАМ (ТЕМАМ)
4.1. Содержание разделов дисциплины
Таблица 4.1 Содержание разделов дисциплины
|
№ |
|
Наименование раздела дисциплины |
|
|
|
Содержание раздела |
|
|
|||||||
|
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
дисциплины |
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||
|
СЕМЕСТР № 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
Основы полигонального моделиро- |
|
Разбор интерфейса, изучение параметрического |
||||||||||
|
|
|
|
вания в профессиональном про- |
|
моделирования, манипуляции с объектами, работа |
||||||||||
|
|
|
|
граммном обеспечении для 3D- |
|
модификаторов в профессиональном программном |
||||||||||
|
|
|
|
моделирования |
|
|
|
обеспечении для 3D-моделирования |
|
|
||||||
|
СЕМЕСТР № 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
Полигональное |
моделирование |
|
Детальный разбор |
функций полигонального мо- |
||||||||
|
|
|
|
сложно-составной |
3Дмодели |
в |
|
делирования. Создание сложных разверток и пра- |
||||||||
|
|
|
|
профессиональном |
программном |
|
вила компоновки разверток. Понятие тайлинга. |
|||||||||
|
|
|
|
обеспечении для 3D-моделирования |
|
Покраска разверток при помощи графических ре- |
||||||||||
|
|
|
|
с подготовкой для |
последующего |
|
дакторов. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
прототипирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Тематический план дисциплины |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Таблица 4.2.1. Разделы (темы) дисциплины, виды учебных занятий и формы контроля |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
Наименование раздела учебной дисципли- |
|
|
Аудиторная работа, час. |
|
Формы текущего контроля |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
успеваемости |
|
|||||||||
|
п/ |
|
|
ны (модуля). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема занятия |
|
Лекц. |
Лаб. |
Практ. |
|
Лекц. |
|
Лаб. |
Практ. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Семин. |
|
|
Семин. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
4 |
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
СЕМЕСТР № 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1 |
Основы полигонального моделиро- |
|
|
2 |
|
|
практи- |
|
вания в профессиональном про- |
|
|
|
|
|
ческое |
|
граммном обеспечении для 3D- |
|
|
|
|
|
задание |
|
моделирования. Разбор интерфейса |
|
|
|
|
|
|
|
программы 3Ds Max. Работа с при- |
|
|
|
|
|
|
|
митивами в программе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Объектное моделирование и работа |
|
|
2 |
|
|
практи- |
|
с привязками. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Понятие сплайнов. Модификаторы |
|
|
4 |
|
|
практи- |
|
для сплайнов. Сплайновое модели- |
|
|
|
|
|
ческое |
|
рование. |
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Разбор основных модификаторов. |
|
|
6 |
|
|
практи- |
|
Модификаторы для геометрических |
|
|
|
|
|
ческое |
|
объектов |
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Полигональный объект. Разбор ос- |
|
|
4 |
|
|
практи- |
|
новных параметров. Введение в по- |
|
|
|
|
|
ческое |
|
лигональное моделирование. |
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Полигональное моделирование. |
|
|
8 |
|
|
практи- |
|
|
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Понятие развертка. Модификатор |
|
|
4 |
|
|
практи- |
|
UnwrapUVW создание простой раз- |
|
|
|
|
|
ческое |
|
вертки. |
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Знакомство с редактором материа- |
|
|
2 |
|
|
практи- |
|
лов в программе 3Ds Max. Создание |
|
|
|
|
|
ческое |
|
базовых материалов в Corona |
|
|
|
|
|
задание |
|
Render. Рендеринг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Моделирование простого объекта |
|
|
2 |
|
|
практи- |
|
при помощи блокинга. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Полигональное моделирование |
|
|
8 |
|
|
практи- |
0 |
простого объекта. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Знакомство с программами для со- |
|
|
2 |
|
|
практи- |
1 |
здания разверток UVLaout и Rizom. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Создание развертки простого объ- |
|
|
4 |
|
|
практи- |
2 |
екта при помощи UVLaout или |
|
|
|
|
|
ческое |
|
Rizom. |
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
0 |
0 |
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СЕМЕСТР № 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
1 |
Полигональное моделирование |
|
|
2 |
|
|
практи- |
|
сложно-составной 3Дмодели в |
|
|
|
|
|
ческое |
|
профессиональном программном |
|
|
|
|
|
задание |
|
обеспечении для 3D-моделирования |
|
|
|
|
|
|
|
с подготовкой для последующего |
|
|
|
|
|
|
|
прототипирования. Подбор рефе- |
|
|
|
|
|
|
|
ренсов для создания 3д модели. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Создание ортографических проекк- |
|
|
2 |
|
|
практи- |
|
ций в графических программах. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
Блокинг. |
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Полигональное моделирование |
|
|
22 |
|
|
практи- |
|
сложно-составной 3Дмодели. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Скульптинг. Создание высокополи- |
|
|
10 |
|
|
практи- |
|
гональной 3Дмодели. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Создание развертки сложно- |
|
|
4 |
|
|
практи- |
|
составной 3Дмодели. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Подготовка к прототипированию |
|
|
2 |
|
|
практи- |
|
сложно-составной 3Дмодели. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Прототипирование сложно- |
|
|
6 |
|
|
практи- |
|
составной 3Дмодели. |
|
|
|
|
|
ческое |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
0 |
0 |
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По дисциплине предусматриваются консультации (групповые и (или) индивидуаль-
ные).
4.3. Примерная тематика курсовых работ (проектов), рефератов, расчётных работ, расчетно-графических работ
Семестр № 1:
Создание 3д модели изделия с откидной или съёмной верхней крышкой, используемого как ёмкость для хранения предметов обихода.
Семестр № 2:
Создание сложной 3д модели транспортного средства с последующим прототипировани-
ем.
4.4. Самостоятельная работа обучающегося
Таблица 4.4. Содержание и объем самостоятельной работы обучающегося
№ |
Наименование раздела |
Содержание самостоятельной работы обу- |
Объем в |
п/п |
дисциплины |
чающегося |
часах |
1 |
2 |
3 |
4 |
9
СЕМЕСТР № 1
1 |
Основы полигонального |
• подготовка к промежуточной аттестации. |
24 |
|||
|
моделирования |
в |
про- |
-доработка 3д модели, работа над ошибка- |
|
|
|
фессиональном |
|
про- |
ми. |
|
|
|
граммном |
обеспечении |
-доработка UV развертки, работа над ошиб- |
|
||
|
для 3D-моделирования |
ками. |
|
|||
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
24 |
СЕМЕСТР № 2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
Полигональное |
модели- |
• подготовка к промежуточной аттестации. |
96 |
||
|
рование |
|
сложно- |
-доработка 3д модели, работа над ошибка- |
|
|
|
составной |
3Дмодели в |
ми. |
|
||
|
профессиональном |
про- |
-доработка UV развертки, работа над ошиб- |
|
||
|
граммном |
обеспечении |
ками. |
|
||
|
для 3D-моделирования с |
-обработка деталей перед сборкой прототи- |
|
|||
|
подготовкой для |
после- |
па. |
|
||
|
дующего |
прототипиро- |
-сборка готового прототипа. |
|
||
|
вания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
96 |
5.ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Оценочные материалы для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточ- ной аттестации представлены в Приложении 1 к рабочей программе.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение дисциплины представлено в Приложении 2 к рабочей программе.
10