Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов. Монография
.pdf
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 71
Рисунок 2.4.3. Позиционирование мешей и сшивание деталей
Далее сшивание элементов виртуальной одежды проис-
ходит как в реальной жизни. Пройдя процессы позиционирова-
ния и сшивания одежды необходимо осуществить симуляцию,
т.е. надеть уже готовую одежду на манекен. При симуляции
учитываются физические свойства ткани, а именно влияние
гравитации, поведение одежды в зависимости от её плотности.
Созданное изделие приобретает вид живого: оно полу-
чает виртуальную массу, вписывается во все изгибы тела или
объекта. В режиме активного просмотра можно не только изу-
чить одежду со всех сторон, но и «одернуть» её, удерживая ле-
вую кнопку мыши, чтобы вещь выглядела лучше на персонаже.
Процесс симуляции представлен на рисунке 2.4.4.
После того как создана трехмерная модель персонажа в
виртуальной блузке. Можно перейти к разработке брюк и жи-
лета.
При создании костюма необходимо предусмотреть слои.
Первым слоем идет блузка, в программе она выставляется ну-
левым слоем, вторым слоем – брюки, т.к. в них должна быть
72 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
заправлена блузка, и третьим слоем – жилет, который должен
быть самым верхним слоем. Также воротник, который должен
находиться поверх жилета, можно выставить третьим слоем.
Рисунок 2.4.4. Симуляция одежды на персонаже
На рисунке 2.4.5 показан готовый брючный костюм,
полностью разработанный на базе программной среды
Marvelous Designer:
После симуляции были добавлены необходимые детали
кроя, а именно стрелки на брюках, карманы и вытачки на жи-
лете. По такому принципу разрабатывался и второй образ с
пиджаком, топом и юбкой. Результат второго образа, одетого в
юбочный костюм, представлен на рисунке 2.4.6.
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 73
Рисунок 2.4.5. Завершённая модель брючного костюма
Рисунок 2.4.6. Завершённая модель юбочного костюма
74 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
После получения удовлетворительного результата необ-
ходимо добавить одежде текстуру. Ключевыми моментами
программы являются создание качественных многослойных
сложных текстур, большое количество готовых текстур, а са-
мое главное на выходе автоматически получаются послойные
структуры текстур. Всего таких структур 5: основной цвет,
карта нормалей, карта шероховатостей, металлическая карта и
карта высот. Особенность этой программы в том, что текстур-
ные карты легко можно интегрировать без дополнительных на-
строек, которые формируют для персонажа один файл с мате-
риалами. Интегрировать все разработанные материалы необхо-
димо в программу Unreal Engine, про которою подробнее будет
говориться в следующем пункте. На рисунке 2.4.7 представлен
результат текстурирования блузки.
Рисунок 2.4.7. Применение текстур на блузке
в программной среде
При текстурировании изделия осуществлен выбор бело-
го цвета блузки, текстуре блузки придан металлический блеск
при помощи соответствующих инструментов программы. Вы-
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 75
браны отдельно дополнительные материалы, такие как пугови-
цы блузки. К ним также были применена текстуры серебристо-
го цвета, которые сочетаются с белым цветом одежды.
Создание и текстурирование элементов виртуальной
одежды представляет собой важный аспект разработки 3D-
моделей. Виртуальная одежда не только придает реалистич-
ность 3D-персонажам, но и служит мощным визуальным инст-
рументом, способствующим более глубокому восприятию
учебного материала. Выбранный подход к текстурированию
позволяет учитывать разнообразные стильовые направления и
культурные аспекты, что делает образовательные симуляторы
более инклюзивными и актуальными для широкой аудитории.
2.5 Интеграция виртуальной одежды
в программное обеспечение симулятора
Разработав 3D-модель персонажа преподавателя и вирту-
альную одежду, описанные в предыдущих пунктах, необходи-
мо осуществить их перенос в симуляционную среду Unreal
Engine. Далее рассмотрим процесс интеграции персонажа в си-
мулятор педагогической деятельности.
Среда Unreal Engine, представляет собой игровой движок
и одновременно редактор, разработанный компанией Epic
Games для создания игр и приложений от мультиплатформен-
ных игр с миллионными бюджетами до мобильных инди-
разработок [19]. Unreal Engine поддерживает Windows и
macOS, а проекты, созданные в нем, могут быть запущены на
Windows, macOS, PlayStation, Xbox One, iOS, Android, HTMLS
и Linux. Простыми словами, Unreal Engine представляет собой
набор редакторов, которые помогают на различных стадиях
производства игр и приложений с живыми и динамичными
персонажами. При интеграции использовалась версия Unreal
Engine 5.1.
Интеграция данных, как объединение более мелких ком-
понентов в единую систему, необходима для функционирова-
76 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
ния системы в целом [21]. В данном случае, интеграция являет-
ся переходным моментом при разработке симулятора, в кото-
рый импортируются разработанные компоненты. Интеграция
персонажа в Unreal Engine – многогранный процесс, требую-
щий интеграции модели, анимаций и программирования. Ин-
теграция персонажа будет состоять из 4 этапов:
На 1 этапе необходимо предусмотреть импортирование
скелета готового персонажа из 3D Max в Unreal Engine. Для
этого нужно импортировать полностью разработанного персо-
нажа с одеждой в формате FBX.
Рисунок 2.5.1. Ноды текстур в Unreal Engine
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 77
На 2 этапе осуществляется импорт текстур, которые ранее
были разработаны в программе Substance 3D Painter. На рисун-
ке 2.5.1. представлен фрагмент работы над проектом, где фор-
мируется цепочки действий или вычислений в виде нодов тек-
стур в Unreal Engine.
В рамках 3 этапа предполагается добавление анимаций,
т.е. решается вопрос какие функции будет выполнять объект в
симуляторе. Например. добавление базовых движений персо-
нажа, таких как перемещение по аудитории, вести диалог с
классом и осуществление записей на доске.
Ниже представлено один из фрагментов кода, отвечаю-
щего за максимальное движение управляемого персонажа
UPROPERTY(Category="Character Movement: Walking",
EditAnywhere, BlueprintReadWrite, meta=(ClampMin="0",
UIMin="0", ForceUnits="cm/s"))
float MaxWalkSpeed;
Рисунок 2.5.2. Результат интеграции персонажа
и виртуальной одежды в симулятор
78 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
На 4 этапе производится компиляции в педагогический
симулятор, в рамках которого реализуется процесс преобразо-
вания исходного кода в исполняемый файл [38].
На рисунке 2.5.2. представлен результат проведенной
работы:
В ходе разработки было выявлено, что интеграция пер-
сонажа с виртуальной одеждой в симулятор требует внедрения
готовых продуктов, обогащает игровой опыт, позволяя при
правильном импорте добавить абсолютно любые разработан-
ные объекты. Это создает уникальные возможности для само-
выражения и социализации в виртуальном пространстве.
2.6 Список используемых источников и литературы
по разделу 2
1. ГОСТ 19.201-78 «Техническое задание. Требования к
содержанию и оформлению». – М.: Изд-во Стандартформ,
2017. – 12с.
2. Отраслевой стандарт цифровой скульптуры и живо-
писи ZBrush. Ресурсный центр [электронный ресурс]. URL:
https://pixologic.com/zbrush/downloadcenter/(дата доступа:
27.10.2024)
3. Конституция Российской Федерации (принята всена-
родным голосованием 12.12.1993 с изменениями, одобренными
в ходе общероссийского голосования 01.07.2020). Документ
предоставлен КонсультантПлюс www.consultant.ru Дата сохра-
нения: 21.02.2024. URL:
https://lpu.zdrav.mosreg.ru/media/files/Конституция%20Российск
ой%20Федерации_20240221.pdf (дата доступа: 12.10.2024).
4. Правовая система «КонсультантПлюс». Федеральный
закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012
N 273-ФЗ (последняя редакция) [электронный ресурс]. URL:
https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_140174/
(дата доступа: 27.10.2024).
Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов 79
5. Правовая система «КонсультантПлюс». Письмо Ми-
нобрнауки России от 06.02.2014 N 09-148 «О направлении ма-
териалов» (вместе с «Рекомендациями по организации меро-
приятий, направленных на разработку, принятие и применение
Кодекса профессиональной этики педагогическим сообщест-
вом») [электронный ресурс]. URL: https://ooyk.ru/wp-
content/uploads/2020/04/modelniy-kodeks-prof-etiki.pdf (дата дос-
тупа: 27.10.2024).
6. Правовая система «Гарант». Указ Президента РФ от 7
мая 2012 г. N 597 «О мероприятиях по реализации государст-
венной социальной политики» [электронный ресурс]. URL:
https://base.garant.ru/70170950/ (дата доступа: 27.10.2024).
7. Аббасов И.Б. Основы трехмерного моделирования в
3ds Max 2018: учебное пособие / Аббасов И.Б. — Саратов:
Профобразование, 2019. — 186 c. — ISBN 978-5-4488-0041-2.
— Текст: электронный // Цифровой образовательный ресурс
IPR SMART [электронный ресурс]. — URL:
https://www.iprbookshop.ru/88001.html (дата доступа:
26.02.2024).
8. Боресков, А. В. Программирование компьютерной
графики. Современный OpenGL / А. В. Боресков. — Москва:
ДМК Пресс, 2019. — 372 c. — ISBN 978-5-97060-779-4. —
Текст: электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR
SMART [электронный ресурс]. — URL:
https://www.iprbookshop.ru/124734.html (дата доступа:
17.04.2024).
9. Борзунов Г.И, Каршакова Л.Б., Груздева М.А., Обет-
ковская М.А., Смирнов В.Б., Захаркина С.В. Особенности про-
ектирования одежды в цифровой среде // Известия вузов. Тех-
нология текстильной промышленности, № 2(398), 2022, с. 183–
191.
10. Буданцев, Д. В. Цифровизация в сфере образования:
обзор российских научных публикаций / Д. В. Буданцев. —
Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 27
(317). — С. 120-127.
80 Инновационные цифровые решения для профессиональной подготовки педагогов
11. Воган, У. Цифровое моделирование / У. Воган; на-
учный редактор Я. Е. Гурин; перевод с английского И. Л. Люс-
ко. — Москва: ДМК Пресс, 2022. — 430 с. — ISBN 978-5-
97060-991-0. — Текст: электронный // Лань: электронно-
библиотечная система [электронный ресурс]. URL:
https://e.lanbook.com/book/240977 (дата доступа: 14.05.2024).
12. Галиакберова А.А., Захарова И.М., Галямова Э.Х.,
Червов О.Б. Роль цифрового симулятора педагогической дея-
тельности в подготовке будущего педагога // БГЖ. 2020. №4
(33) [электронный ресурс]. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/rol-tsifrovogo-simulyatora-
pedagogicheskoy-deyatelnosti-v-podgotovke-buduschego-pedagoga
(дата доступа: 23.10.2024).
13. Горелик, А.Г. Самоучитель 3ds Max / А.Г. Горелик:
Издательство БХВ, 2021. — 544с. — ISBN 978-5-9775-6618-6.
14. Джастин Гэри. Думай, как гейм-дизайнер. Творче-
ское мышление и эффективное управление игровым проектом,
Бомбора, 2024. – 224с. — ISBN 978-5-04-166943-0.
15. Жигалова О.П., Копусь Т.Л. К вопросу об использо-
вании симулятора в системе профессиональной подготовки
учителя // Современные проблемы науки и образования. – 2018.
– № 3. С. 141.
16. Захарова И.М., Грахова С.И. Применение цифрового
симулятора педагогической деятельности как диагностического
инструмента в профессиональной подготовке педагогов // Со-
временные проблемы науки и образования. 2023г. [электрон-
ный ресурс]. URL: https://science-
education.ru/ru/article/view?id=32700 (дата доступа: 28.10.2024).
17. Киселев, Н.П. Разработка методики внедрения ви-
деоигр и элементов виртуальной реальности в образовательный
процесс / Н. П. Киселев. // Молодой ученый. — 2021. — № 4
(346). — С. 340-344.
18. Кузьмичев, В.Е. Конструирование швейных изде-
лий: системное проектирование: учебное пособие для среднего
профессионального образования / В Е. Кузьмичев,
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]