Построение бронетехники в программе SketchUp

Коммунальное Государственное учреждение «Средняя школа №26»

Тема проекта:

Построение бронетехники

в программе SketchUp

Номинация:

«3D – моделирование»

Возрастная группа:

14-18 лет (9-11классы)

Исполнитель: Сергеев Дмитрий Александрович 9 «В» класс, сш№26

Руководитель: Иванова Алина Николаевна, учитель информатики, робототехники, сш№26

2020 г

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Аннотация

2. Введение

3. Основная часть

   1. Разделы трехмерной графики

   2. Практическая частьразделы Р

4. Заключение

5. Список литературы

1. АННОТАЦИЯ

На протяжении последних лет люди изобретают огромные механизмы и невероятные машины,  самолеты и корабли, многоэтажные здания и крохотные модели планет – все это можно увидеть благодаря различным 3D- редакторам. Не исключением является и проектирование, а также конструирование машин в военной отрасли.

Реалии современного мира таковы, что с появление разнообразного программного обеспечения появилась возможность создавать механизмы не только через конструирование, но и создание 3D моделей на компьютере

Тема данного проекта выбрана мной (автором – исполнителем) не случайно, т.к. дальнейшее свое будущее вижу в улучшении автотранспорта военной промышленности.

Я долго не знал, что будет моим проектом, и вот однажды меня посетило вдохновение, и я решил сделать свою первую работу творческой и, проявив фантазию, построить 3D–модели легкового автомобиля. Дизайн я разрабатывал сам, получился целый парк разнообразных машин. Потом по заданию учителя разработал модель самолета. Затем решил начать разрабатывать военную технику.

SketchUp — программа для быстрого создания и редактирования трёхмерной графики. Проекты SketchUp сохраняются в формате *.skp.

По сравнению со многими популярными пакетами данный редактор обладает рядом преимуществ, заключающихся, в первую очередь, в почти полном отсутствии окон предварительных настроек. Поэтому я и решил разработать свою модель в данном 3D – редакторе.

На 1 этапе я разработал сам корпус танка, его вооружение, ходовую часть, а потом современную броню.

1. ВВЕДЕНИЕ

Цель: создание 3D модели танка средствами SketchUp.

Задачи:

1. Познакомиться с основными понятиями 3D графики;

2. Освоить базовые принципы работы в 3D-редакторе SketchUp;

3. Освоить понятие построения машин;

4. Создать 3D модель танка 3D-редакторе SketchUp.

Гипотеза: предположим, что если показать весь спектр возможностей современного 3D-редактора SketchUp то, можно создать собственный проект бронетехники, который будет отвечать современным требованиям.

Объект исследования – программы 3D моделирования.

Предмет исследования – создание 3D военной модели в 3D-редакторе SketchUp.

Проектным продуктом будет созданная модель бронированной машины.

Методы исследования: анализ и синтез информации о построении современных возможностях построения военных бронированных машин, моделирование в 3D-редакторе SketchUp.

Практическое назначение исследования. Я знаю, что в Интернете есть несколько сайтов любителей трехмерного моделирования с хранилищами лучших моделей и моя коллекция может их пополнить.

Новизна исследования заключается в том, что данная 3D модель может быть рассмотрена как эскиз для создания новой модели военной машины.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Разделы трехмерной графики

Трехмерная графика (3D (от англ.3 Dimensions-«3 измерения») Graphics, Три измерения изображения) - раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов.

Что такое полигональное моделирование? Полигональное моделирование (polygonal modeling)-это самая первая разновидность трехмерного моделирования, которая появилась в те времена, когда для определения точек в трехмерном пространстве приходилось вводить вручную с клавиатуры координаты X, Y и Z. Как известно, если три или более точек координат заданы в качестве вершин и соединены ребрами, то они формируют многоугольник (полигон), который может иметь цвет и текстуру. Соединение группы таких полигонов позволяет смоделировать практически любой объект.

Что такое полигональная сетка? Полигональная сетка (жарг. меш от англ. polygon mesh)-это совокупность вершин, рёбер и граней, которые определяют форму многогранного объекта в трехмерной компьютерной графике и объёмном моделировании. Гранями обычно являются треугольники, четырехугольники или другие простые выпуклые многоугольники (полигоны), так как это упрощает рендеринг.

Отличие трехмерного изображения от двумерного. Трехмерное изображение на плоскости отличается от двумерного тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ (однако, с созданием и внедрением 3D-дисплеев и 3D-принтеров, трёхмерная графика не обязательно включает в себя проецирование на плоскость). При этом модель может, как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

Создание трехмерного изображения

Для получения трехмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:

•Моделирование;

•Текстурирование;

•Освещение;

•Анимация;

•Динамическая симуляция;

•Рендеринг;

•Вывод полученного изображения.

Моделирование -создание трехмерной математической модели сцены и объектов в ней.

Задача трехмерного моделирования — описать эти объекты и разместить их в сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению.

Рендеринг (Визуализация).На этом этапе математическая (векторная) пространственная модель превращается в плоскую (растровую) картинку.

Что же такое, собственно, рендеринг (Rendering) или визуализация? Это создание так называемого фотореалистического изображения на основе трехмерной сцены, построенной в 3D редакторе. Достоверность такого изображения (подобие фотоснимку реального объекта, сцены и т.п.) достигается программными механизмами специальных программ-рендеров, которые умеют визуально имитировать свойства поверхностей реальных материалов в сочетании с факторами освещения в свете.

1. Практическая часть создания бронированной машины (танка)

• Создание гусеницы

• Создание колес и наложение гусениц

• Создание каркаса танка

• Разработка башни и орудия танка

• Сборка готовой модели

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Практическое применение представленного проекта разнообразно, как в мирное время, так и во время подготовки к созданию военной техники. Например, можно применить при использовать конструирования военного бронированного танка, а также при моделировании танка – игрушки (см.рисунок).

Широкое применение программа 3D-редакторе SketchUp находит при создании дизайнерских замыслов и в архитектуре. Очень трудно представить новый проект архитектора. Для непосвящённого в технические вопросы человека, да ещё без образного мышления, невозможно увидеть новый проект глядя на чертежи. Прорисовки различных вариантов и разных планов отнимают много времени. Как узнать замысел архитектора или дизайнера, как увидеть здание или новый автомобиль глазами дизайнера - здесь может помочь 3D-редактор SketchUp.

Так и мне программа SketchUp помогла передать задуманное. Я так же не собираюсь останавливаться на данной работе. Мною уже разработаны различные 3D модели самолета, легковых автомобилей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Петелин, А. 3D-моделирование в Google Sketch Up - от простого к сложному / А. Петелин. - М.: ДМК Пресс, 2014

2. Петелин, А. 3D-моделирование в Google Sketch Up - от простого к сложному. Самоучитель / А. Петелин. - М.: ДМК Пресс, 2014. - 344 c.

3. Петелин, А. Ю. 3D-моделирование в SketchUp 2015 - от простого к сложному. Самоучитель / А.Ю. Петелин. - М.: ДМК Пресс, 2015. - 370 c.

4. Пронин Г. В. База уроков по 3d. режим доступа http: //www.3dtotal.ru/forum/forumdisplay.php?f=56

5. Харьковский А. В. 3D моделирование. режим доступа http://www.mir3d.ru/learning/766/