7. Методические указания к выполнению курсовой

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
Руководитель ООП
Зав. кафедрой МТХИ
по специальности 261400
проф. Е.И. Пряхин
декан МТХИ
проф. Е.И. Пряхин
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ»
(наименование по рабочему учебному плану)
Направление подготовки: 261400 «Технология художественной
обработки материалов»
Профиль подготовки: «Технология художественной обработки
материалов»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель:
ассистент
Е.И. Виноградова
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
Составитель:
Научный редактор:
ассистент
Е.И. Виноградова
1. Цель и задачи дисциплины.
Целями
освоения
дисциплины
(модуля)
«Компьютерное
моделирование
художественных изделий» являются приобретение студентами знаний о научных основах
создания и выбора материалов для художественных изделий и иметь представление о
структуре и свойствах материалов, применяемых для создания художественных изделий.
Задачи дисциплины – изучить структуру и свойства материалов, применяемых для
создания художественных изделий; выполнить курсовую работу по 3D-моделированию.
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Дисциплина связана с предшествующими ей дисциплинами «Математика»,
«Информатика», «Начертательная геометрия и инженерная графика», « Теория теней и
перспективы», «Рисунок», «Живопись», «Композиция», «Цвет и фактура в декоративноприкладном искусстве», «Скульптура и лепка», «Дизайн».
Результаты ее изучения могут быть использованы в последующей дисциплине
«Мастерство» и в дипломном проектировании.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
3.1. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование:
 общекультурных компетенций
ОК12. Владение основными методами, способами и средствами получения, хранения,
переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления
информацией
 общепрофессиональных компетенций
ПК1. Способность к планированию и реализации программ индивидуального и
мелкосерийного производства художественно-промышленной продукции, обладающей
эстетической ценностью
ПК7. Способность к проектированию и созданию художественно-промышленных
изделий,
обладающих
эстетической
ценностью,
к
разработке
проектирования
художественных или промышленных объектов
ПК8. Способность к художественно-производственному моделированию проектируемых
объектов в реальные изделия, обладающие художественной ценностью
ПК14. Способность к проектированию участков и индивидуальных установок для
мелкосерийного производства художественных изделий
ПК16. Способность к созданию
моделей художественно-промышленных объектов, технологий их обработки и систем
оценки их качества

общенаучных компетенций
ОНК7. Способность решать профессиональные задачи в области проектирования,
подготовки и реализации художественно-промышленного единичного и мелкосерийного
производства
ОНК9. Способность использовать художественные приемы композиции, цвето- и
формообразования для получения завершенного дизайнерского продукта
 инструментальных компетенций
ИК1. Способность понимать сущность и значение информации в развитии современного
общества; способность знать основные методы, способы и средства получения, хранения,
переработки информации; имение навыков работы с компьютером как средством
управления информацией; умение работать с традиционными носителями информации,
распределенными базами знаний; способность работать с информацией в глобальных
компьютерных сетях
ИК4. Способность использовать компьютерные программы, необходимые в сфере
практической деятельности для получения заданного изделия
3.2. В результате освоения дисциплины «Металлы и сплавы для художественных изделий»
обучающийся должен:
• Знать:
- программные продукты для работы с трехмерной компьютерной графикой;
- закономерности зрительного восприятия формы и пространства;
- основы технической эстетики;
Уметь:
- моделировать художественные изделия в программе 3D Studio МАХ
Владеть:
- основы трехмерной графики и анимации;
- концептуальные основы моделирования объектов;
- концептуальные основы работы над композицией в 3D Studio МАХ;
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины «Металлы и сплавы для художественных изделий»
составляет 4 зачетных единицы или 180 часов.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Всего часов
Форма обучения
очная
Общая
Очно-заочная
заочная
180
трудоёмкость
дисциплины
Работа под
руководством
преподавателя
(включая ДОТ)
в т.ч. аудиторные
77
занятия:
Лекции
39
Лабораторные
-
занятия (ЛБ)
практические
39
занятия (ПЗ)
Самостоятельная
66
работа студента
Промежуточный
-
контроль, кол-во
В том числе:
-
контрольная работа
курсовая работа
1
Вид итогового
экзамен
контроля
5. Содержание разделов дисциплины
№
Наименование раздела
п/п
дисциплины
1
Введение.
Содержание раздела
Программные продукты для работы с трехмерной
компьютерной графикой. Технологии трехмерного
компьютерного моделирования и анимирования
полученных сцен в современном искусстве.
2
Закономерности
Свойства восприятия: последовательность,
зрительного восприятия избирательность, целостность, запоминаемость,
формы и пространства
константность, соотносительность, иллюзорность,
ассоциативность, образность.
Перспектива и ее разновидности: линейная, панорамная,
плафонная, театральная, рельефная, диорамная,
архитектурная, стереоскопическая, воздушная.
Изображение перспективы с помощью компьютера.
Тени непрозрачных тел, рефлексы и блики. Основные
закономерности изображения теней. Компьютерное
представление теней.
3
Композиция в
Виды композиции: плоскостная, объемно-фронтальная,
художественном
объемно-пространственная и глубинно-пространственная.
конструировании
Характеристики композиции: форма, симметрия,
асимметрия, равновесие, контраст, нюанс, ритм, гармония,
центр, форматы плоской композиции,. Закрытая и открытая
композиции.
Способы передачи движения (динамики) и выражения
покоя (статики).
Некоторые приемы построения композиции. Компьютер в
работе над композицией.
4
Основы технической
Эстетика, техническая эстетика и художественное
эстетики
конструирование. Задачи промышленного дизайна.
Форма в технической эстетике и ее характеристики. Виды
сочетания элементов форм. Виды форм. Свойства формы
как системы частей и целого: расчлененность, метр,
ритмический и метрический ряды.
Пропорции, пропорциональность и пропорционирование;
виды пропорций. Пропорции и масштабность.
Основные формообразующие факторы.
Категории композиции в технике - тектоника и объемнопространственная структура.
Свойства и качества композиции в технике: целостность и
равновесие формы, динамичность и статичность.
Эргономика и эргономические показатели качества:
гигиенические, антропометрические, физиологические и
психофизиологические.
5
Основы трехмерной
Трехмерное кибернетическое пространство и его
графики и анимации
координатные оси.
Линии, полилинии и многоугольники; вершины, ребра и
грани многоугольников.
Трехмерные объекты в 3D Studio МАХ.
Точка наблюдения, плоскость отображения и плоскость
отсечки.
Способы отображения геометрических моделей в окнах
проекций: габаритные контейнеры, каркасы, фасетное
тонирование, тонирование со сглаживанием, «рентген».
Глобальная, оконная и локальная системы координат.
Системы координат и вращение объектов.
Визуализация в 3D Studio МАХ. Нормали, односторонние и
многосторонние многоугольники. Метод переноса излучения.
Анимация в 3D Studio МАХ. Ключевые кадры.
6
Концептуальные основы
Методы моделирования в 3D Studio МАХ и области их
моделирования объектов
применения.
Моделирование на основе сплайнов: сплайн, вершина,
сегмент, замкнутая форма. Управляющие касательные
векторы и типы вершин: вершины с изломом и сглаженные
вершины, вершины типа Безье и типа Безье с изломом.
Сегменты, шаги и формы.
Типовой процесс моделирования на основе сплайнов.
Моделирование на основе сеток или многоугольников:
вершины, ребра, грани и полигоны, элементы и сегменты.
Типовой процесс моделирования на основе сеток или
многоугольников.
Основы параметрического моделирования.
Основы моделирования на базе кусков поверхностей Безье:
вершины, ребра, сегменты, решетка деформации.
Типовой процесс моделирования на базе кусков
поверхностей Безье.
Основы моделирования на основе неоднородных
рациональных В-сплайнов: кривые, независимые и
зависимые объекты, поверхности типа NURBS,
аппроксимация поверхностей.
7
Концептуальные основы Съемочные камеры в 3D Studio МАХ: фокусное расстояние
работы над
и поле зрения объектива, резкость и размер отверстия
композицией в 3D Studio диафрагмы, движение камеры (панорамирование,
МАХ
сопровождение, наезд, крен и виражи), плоскости отсечки и
точки нацеливания.
Типы источников света в 3D Studio МАХ. Управление
источниками света: яркость, цвет, тени, затухание,
распределение света в пределах пятна, включение и
исключение объемов из освещения.
Цвет материалов в 3D Studio МАХ: диффузный, зеркальный,
подсветки. Модели тонирования объектов в 3D Studio МАХ.
Свойства материалов в 3D Studio МАХ: глянцевитость и
сила блеска, анизотропия, непрозрачность и самосвечение.
Использование материалов на основе карт текстуры.
8
Моделирование в 3D
Интерфейс 3D Studio МАХ: главное меню, панели
Studio МАХ
инструментов, командные панели, окна проекций, их
назначение и настройка.
Категории и имена объектов. Создание простых объектов и
установка их параметров. Создание групп объектов.
Преобразование объектов: перемещение, масштабирование,
поворот, растягивание-сжатие, копирование.
Модификаторы объектов: виды и назначение модификаторов,
командная панель Modify, окно стека модификаторов.
Основы создания сплайнов. Редактирование сплайнов.
Создание объектов из сплайнов. Модификатор Extrude.
Трехмерные модификаторы. Трехмерное редактирование
объектов с помощью модификаторов.
Создание сложных объектов с помощью Lofting, Surface, Cross
section.
Типы материалов. Библиотеки материалов. Редактор
материалов. Настройка материалов и карт текстур. Назначение
материалов объектам. Создание многокомпонентных
материалов.
Создание источников света, настройка их параметров.
Управление тенями объектов.
Создание съемочной камеры и управление камерой.
Визуализация сцены без настройки. Инструменты управления
визуализацией. Настройка параметров текстуры и фона.
6. Вопросы к экзамену по дисциплине "Компьютерное моделирование
художественных изделий"
1. Закономерности восприятия формы и пространства.
2. Свойства восприятия: последовательность, избирательность, целостность.
3. Свойства восприятия: запоминаемость, константность, соотносительность.
4. Свойства восприятия: иллюзорность, ассоциативность, образность.
5. Перспектива и ее разновидности: линейная, панорамная, плафонная.
6. Перспектива и ее разновидности: театральная, рельефная, диорамная.
7. Перспектива и ее разновидности: архитектурная, стереоскопическая, воздушная.
8. Изображение перспективы с помощью компьютера.
9. Тени непрозрачных тел, рефлексы и блики.
10. Основные закономерности изображения теней.
11. Компьютерное представление теней.
12. Виды композиции: плоскостная, объемно-фронтальная, объемно
пространственная и глубинно-пространственная.
13. Характеристики композиции: форма, симметрия, асимметрия, равновесие.
14. Характеристики композиции: контраст, нюанс, ритм.
15. Характеристики композиции: гармония, центр, форматы плоской композиции,
16. Закрытая и открытая композиции. Способы передачи движения (динамики).
17. Закрытая и открытая композиции. Способы выражения покоя (статики).
18. Основные принципы построения композиции.
19. Эстетика, техническая эстетика и художественное конструирование. Задачи
промышленного дизайна.
20. Форма в технической эстетике и ее характеристики.
21. Виды сочетания элементов форм.
22. Виды форм в технической эстетике.
23. Свойства формы как системы частей и целого: расчлененность, метр, ритмический и
метрический ряды.
24. Пропорции, пропорциональность и пропорционирование; виды пропорций.
25. Пропорции и масштабность.
26. Основные формообразующие факторы.
27. Категории композиции в технике - тектоника и объемно-пространственная структура.
28. Свойства и качества композиции в технике: целостность, равновесие формы, динамичность
и статичность.
29. Эргономика и эргономические показатели качества: гигиенические, антропометрические,
физиологические и психофизиологические.
30. Трехмерное кибернетическое пространство и его координатные оси.
31. Линии, полилинии и многоугольники; вершины, ребра и грани многоугольников.
32. Трехмерные объекты в ЗО 81шИо МАХ.
33. Точка наблюдения, плоскость отображения и плоскость отсечки.
34. Способы отображения геометрических моделей в окнах проекций.
35. Глобальная, оконная и локальная системы координат.
36. Системы координат и вращение объектов.
37. Методы моделирования в МАХ и области их применения.
38. Моделирование на основе сплайнов: сплайн, вершина, сегмент, замкнутая форма.
39. Управляющие касательные векторы и типы вершин: вершины с изломом и сглаженные
вершины.
40. Управляющие касательные векторы и типы вершин: вершины типа Безье и типа Безье с
изломом.
41. Сегменты, шаги и формы. Типовой процесс моделирования на основе сплайнов.
42. Моделирование на основе сеток или многоугольников: вершины, ребра, грани и полигоны.
43. Моделирование на основе сеток или многоугольников: элементы и сегменты. Типовой
процесс моделирования на основе сеток или многоугольников.
44. Основы параметрического моделирования.
45. Основы моделирования на базе кусков поверхностей Безье.
46.Основы моделирования на основе неоднородных рациональных В-сплайнов.
47.Съемочные камеры в МАХ: фокусное расстояние и поле зрения объектива, резкость и
размер отверстия диафрагмы,
48.Съемочные камеры в МАХ: движение камеры (панорамирование, сопровождение, наезд,
курен и виражи).
49.Съемочные камеры в МАХ: плоскости отсечки и точки нацеливания.
50.Типы источников света в МАХ.
51 .Управление источниками света в МАХ: яркость, цвет, тени.
52.Управление источниками света в МАХ: затухание, распределение света в
пределах пятна, включение и исключение объемов из освещения. Цвет материалов в
МАХ: диффузный, зеркальный, подсветки.
54.Модели раскраски объектов в МАХ.
55.Свойства материалов в МАХ: глянцевитость и сила блеска, анизотропия.
56.Свойства материалов в МАХ; непрозрачность и самосвечение.
57.Использование материалов на основе карт текстуры.
58.Визуализация в МАХ. Нормали, односторонние и многосторонние многогранники. Метод
переноса излучения.
7. Методические указания к выполнению курсовой работы
Цель выполнения курсовой работы – реализация полученных теоретических знаний и
практических навыков на примере моделирования какого-либо спроектированного
художественного объекта, выбираемого студентом по согласованию с преподавателем.
Таким объектом может быть непростое по конструкции и декору отдельное
художественное изделие (например, самовар, скульптура, предмет мебели музейного уровня и
т.п.), комплект из более простых по форме и декору художественных изделий (например, чайный
или кофейный сервиз, набор столовых приборов, предметы современного мебельного гарнитура и
т.п.) или, в крайнем случае, натюрморт из нескольких предметов.
Законченная курсовая работа должна быть представлена в виде распечатанной
пояснительной записки и приложения в электронном виде, содержащего результат
моделирования.
Пояснительная записка должна обязательно содержать:
1. Введение, в котором обосновывается выбранная тема курсовой работы.
2. Проектно-художественную часть, в которой кратко описывается художественный
замысел проекта и приводятся необходимые эскизы, выполненные в цвете (либо от руки, либо с
помощью компьютера).
3. Основную часть, в которой подробно описывается весь процесс компьютерного
моделирования с иллюстрированием основных его этапов.
4. Результат моделирования в распечатанном виде (по возможности, в цвете).
5. Библиографический список, содержащий перечень всех использованных
источников информации, оформленный в полном соответствии с современными
требованиями.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
Основной:
1. Пекарев Л.Д. Самоучитель 3ds max 7. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 432 с.
2. Яцюк, О.Г. Компьютерные технологии в дизайне. Эффективная реклама. / О.Г. Яцюк,
Э.Т. Романычева. – СПб.: БХВ-Петербург, 2001. – 432 с.
3.
4. Швембергер, С.В. 3ds Мax: художественное моделирование и специальные эффекты /
С.В. Швембергер, П.П. Щербаков, В.А. Горончаровский. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 320 с.
Дополнительный:
5. Художественное конструирование. Проектирование и моделирование промышленных
изделий: Учеб. для студентов художественно-промышленных вузов / Быков З.Н., Крюков Г.В.,
Минервин Г.В. и др. Под ред. З.Н. Быков, Г.Б. Минервина. – М.: Высш. шк., 1986. – 239 с.
6. Сомов, Ю.С. Композиция в технике. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машинос троение,
1987. – 288 с.
7. Маров М.Н. 3ds max. Моделирование трехмерных сцен (+ CD). – СПб.: Питер, 2005. –
560 с.
8. Миловская О.С. Самоучитель 3ds max 9. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 256 с.
_____________________________________________________________________________
Разработчики:
ассистент Е.И. Виноградова