Главная
страница 1
Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»




УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

УО «ГГУ им. Ф. Скорины»
________________ И.В. Семченко

(подпись)

____________________

(дата утверждения)

Регистрационный № УД-37-2010-1857/ р.


ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 3D ГРАФИКИ

И АНИМАЦИИ
Учебная программа для специальности
1 – 53 01 02 "Автоматизированные системы обработки информации"
Факультет физический
Кафедра автоматизированных систем обработки информации
Курс 4

Семестр 8




Лекции 54 час.

(количество часов)



Экзамен 8

(семестр)



Практические (семинарские

Занятия 18 час.

(количество часов)


Зачет _________________

(семестр)



Лабораторные

занятия 36 час.

(количество часов)


Курсовой проект,

работа ____нет_______

(семестр)


Всего аудиторных часов

по дисциплине 108 час.

(количество часов)


Форма получения

высшего образования дневная



Всего часов

по дисциплине 144 час.

(количество часов)




Составил В.А.Дробышевский, старший преподаватель

2010

Учебная программа составлена на основе учебной программы, утвержденной _____ ________________ 2010 г.,


регистрационный номер _____-________/_____

Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта на заседании кафедры Автоматизированных средств обработки информации

___ _________ 2010 г., протокол № __
Заведующий кафедрой
доцент _________ В.Д.Левчук

Одобрена и рекомендована к утверждению методическим советом

физического факультета

___ ________ 2010 г., протокол № __


Председатель

доцент ____________ Е.А. Дей



ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Объектом исследований при создании компьютерной графики являются трехмерные объекты и их представление в составе сцен. В настоящее время в качестве наиболее распространенного, эффективного и доступного ПО, используемого в этих целях, является пакет 3D Studio Max, который предлагает самые совершенные возможности современных анимационных систем. Эта программа позволяет: создавать анимационные заставки, рекламные ролики, анимационные сцены в Internet, музыкальные клипы, анимационные фильмы; обрабатывать видеоматериалы, создавать видео монтаж, отображать движения в анимации; позволяют строить анимационные сцены и сюжеты, работать с видеоматериалом и звуковыми файлами.

В курсе «Программное обеспечение 3D графики и анимация» излагаются основы представлений о трехмерной графике и анимации, о возможностях графического пакета 3D Max, концептуальные и базовые основы моделирования и изменения трехмерных объектов, методы построения композиций, основы работы с источниками света, камерами и материалами, концептуальные основы анимации и визуализации сцен, видеомонтажа.

Целью дисциплины является овладение студентами теоретическими основами создания, преобразования и анимации трехмерных графических объектов и сцен.

Задачи дисциплины:

– изучение среды моделирования 3D Studio MAX и реализации принципов трехмерной графики в 3D Studio MAX;

– изучение концептуальных основ и базовых методов моделирования и изменения объектов;

– изучение основ работы над композицией сцен, создания и управления источниками света и камерами;

– изучение работы с материалами и текстурами, методов и режимов визуализации сцен;

– изучение концептуальных основ анимации и основ видеомонтажа.

Основные знания, приобретаемые студентами при изучении дисциплины: установка и настройка среды моделирования 3D Studio MAX; понятие о трехмерном пространстве, освоение интерфейса 3D Studio MAX; моделирования на основе сплайнов, сеток или многоугольников, на базе кусков поверхности Безье, на основе NURBS-сплайнов; освоение работы со сплайнами и редактирования параметров объектов; работы с модификаторами объектов и подобъектов; имитации динамики и анимации на основе ключевых кадров; освоение приемов видеомонтажа.

Общее количество часов – 144; аудиторное количество часов  108, из них: лекции  36, лабораторные занятия  36, практические занятия  18, самостоятельная управляемая работа  18. Форма отчётности  экзамен.


Содержание учебного материала



РАЗДЕЛ 1 Трехмерная графика и 3D Studio MAX

Тема 1 Введение

Цель и назначение курса. Общее представление о трехмерной графике. Принципы трехмерной графики в 3D Studio MAX.



Тема 2 Реализация принципов трехмерной графики в 3D Studio MAX

Понятие о трехмерном пространстве. Система координат. Оси координат. Линии, полилинии, многоугольники. Трехмерные объекты. Проекции. Методы отображения. Вращение объектов в системе координат. Источники света, камеры, визуализация.



Тема 3 Обзор элементов интерфейса 3D Studio MAX

Пользовательский интерфейс 3D MAX. Работа с файлами. Работа с внешними ссылками. Работа с окнами проекций. Доступ к командам. Настройка пользовательского интерфейса. Единицы измерения, привязки и вспомогательные средства рисования. Управление отображением объектов. Отображение, скрытие, фиксация, именование и выделение объектов.


РАЗДЕЛ 2 Основы геометрического моделирования

Тема 1 Концептуальные основы моделирования объектов

Моделирование на основе сплайнов. Моделирование на основе сеток или многоугольников. Параметрическое моделирование. Моделирование на базе кусков поверхности Безье. Моделирование на основе неоднородных рациональных В-сплайнов. Работа со свойствами объектов. Выбор подхода к моделированию.



Тема 2 Базовые методы моделирования

Работа со сплайнами. Методы построения объектов на основе сплайнов. Трехмерные примитивы. Составные булевские и распределенные объекты.



Тема 3 Базовые методы изменения объектов

Редактирование параметров объектов. Преобразования перемещения, масштаба, поворота. Изменения положения центра преобразования и опорной точки. Типы клонов объектов. Команды выравнивания, построения орнаментов, зеркального отражения.



Тема 4 Дополнительные методы изменения объектов

Модификаторы: объекты и подобъекты. Контейнеры модификаторов. Стеки модификаторов. Редактирование объектов на различных уровнях.



Тема 5 Дополнительные методы моделирования объектов

Моделирование на основе кусков Безье. Моделирование на основе неоднородных рациональных сплайнов. Работа с системами частиц.


РАЗДЕЛ 3 Основы композиции сцен

Тема 1 Концептуальные основы работы над композицией

Общее понятие о съемочных камерах. Фокусное расстояние, поле зрения объекта, резкость, диафрагма. Движение камеры. Типы источников света. Световые эффекты. Общее понятие о материалах: работа с цветом, тонирование, карты текстуры.



Тема 2 Источники света

Управление подсветкой. Цвет света. Включение и выключение, затухание света. Управление размером пятна света и краевым спадом яркости. Работа с тенью. Типовые спецэффекты освещения.



Тема 3 Работа с камерами

Создание окна проекции, соответствующего полю зрения камеры. Параметры камеры. Совмещение линии горизонта сцены в окне камеры с линией горизонта фонового изображения.



Тема 4 Работа с материалами

Редактор материалов. Базовые параметры материалов. Назначение материалов объектам. Смеси материалов. Двусторонние и многокомпонентные материалы. Материалы типа «верх-низ»



Тема 5 Дополнительные методы работы с материалами

Растровые карты. Системы проекционных координат. Модификатор UVW Map. Процедурные карты текстур. Метод трассировки лучей.



Тема 6 Методы визуализации сцен

Режимы визуализации. Параметры и процесс визуализации. Виртуальный буфер кадров. Имитация эффектов окружающей среды.


РАЗДЕЛ 4 Основы анимации

Тема 1 Концептуальные основы анимации

Контроллеры и фактор времени в компьютерной анимации. Траектории. Двойники. Опорные точки. Связи и цепочки. Деформация скелета. Объемные деформации. Размывание изображений движущихся объектов. Имитация динамики.



Тема 2 Базовые методы анимации

Настройка временных интервалов и перемещение во времени. Анимация на основе ключевых кадров. Введение треков. Работа с контроллерами. Фильтры. Треки видимости. Экстраполяция параметрических кривых. Копирование и вставка временных интервалов. Копирование и вставка объектов в окне дерева иерархии.



Тема 3 Дополнительные методы анимации

Создание иерархических структур объектов. Метод обратной кинематики. Использование объемных деформаций. Анимация с элементами морфинга. Анимация с учетом динамики.



Тема 4 Методы визуализации анимации

Параметры визуализации анимации. Конфигурирование программ на сетевую визуализацию. Диспетчер сетевой визуализации.



Тема 5 Основы видеомонтажа

Модуль Video Post. Очередь видеомонтажа. Шкала времени видеомонтажа. Фильтры обработки изображений. События создания композиций. Оптические эффекты при видеомонтаже.



УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА



Номер раздела, темы, занятия

Название раздела, темы, занятия;

перечень изучаемых вопросов

Количество аудиторных

часов

Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)

Литература

Формы контроля знаний

лекции

практические

занятия

лабораторные

занятия

СУРС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Раздел 1 Трехмерная графика и 3D Studio MAX (12 ч.)

6

2

2

2










1.1

Введение (4 ч.)

  1. Цель и назначение курса

  2. Общее представление о трехмерной графике

  3. Принципы трехмерной графики в 3D Studio MAX

2



2



Обучающая программа TeachPro

[2]

[3]


[4]




1.2

Реализация принципов трехмерной графики (4 ч.)

  1. Понятие о трехмерном пространстве. Система координат

  2. Линии, полилинии, многоугольники. Трехмерные объекты

  3. Источники света, камеры, визуализация

2





2

Обучающая программа TeachPro

[2]

[3]


[4]




1.3

Обзор элементов интерфейса 3D Studio MAX (4 ч.)

  1. Пользовательский интерфейс 3D MAX

  2. Работа с окнами проекций

  3. Управление отображением объектов

2

2





Обучающая программа TeachPro

[2]

[3]


[4]




1

2

3

4

5

6

7

8

9

2

Раздел 2 Основы геометрического моделирования (30 ч.)

8

4

10

8










2.1

Концептуальные основы моделирования объектов (6 ч.)

  1. Моделирование на основе сплайнов

  2. Моделирование на основе сеток или многоугольников

  3. Моделирование на базе кусков поверхности Безье

2



2

2

Обучающая программа TeachPro

[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

2.2

Базовые методы моделирования (6 ч.)

  1. Методы построения объектов на основе сплайнов

  2. Трехмерные примитивы

  3. Составные булевские и распределенные объекты

2

2

2



Видеоуроки

[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

2.3

Базовые методы изменения объектов (6 ч.)

  1. Редактирование параметров объектов

  2. Положение центра преобразования и опорной точки

  3. Команды выравнивания, зеркального отражения



2

2

2

Видеоуроки

[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

2.4

Дополнительные методы изменения объектов (6 ч.)

  1. Модификаторы: объекты и подобъекты

  2. Контейнеры модификаторов. Стеки модификаторов

  3. Редактирование объектов на различных уровнях

2



2

2




[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

2.5

Дополнительные методы моделирования объектов (6 ч.)

  1. Моделирование на основе кусков Безье

  2. Моделирование на основе неоднородных сплайнов

  3. Работа с системами частиц

2



2

2




[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

3

Раздел 3 Основы композиции сцен (44 ч.)

12

6

20

6










3.1

Концептуальные основы работы над композицией (6 ч.)

  1. Фокусное расстояние, резкость, диафрагма

  2. Плоскости отсечки и точки нацеливания

  3. Общее понятие о материалах

2



2

2

Видеоуроки

[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

3.2

Источники света (10 ч.)

  1. Управление подсветкой. Цвет света

  2. Работа с тенью

  3. Типовые спецэффекты освещения

2



6

2

Видеоуроки

[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

1

2

3

4

5

6

7

8

9

3.3

Работа с камерами (8 ч.)

  1. Окно проекции, соответствующее полю зрения камеры

  2. Параметры камеры

  3. Совмещение линии горизонта сцены в окне камеры

2

2

4



Видеоуроки

[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

3.4

Работа с материалами (8 ч.)

  1. Базовые параметры материалов

  2. Назначение материалов объектам

  3. Двусторонние и многокомпонентные материалы

2

2

4



Видеоуроки

[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

3.5

Дополнительные методы работы с материалами (6 ч.)

  1. Растровые карты

  2. Процедурные карты текстур

  3. Метод трассировки лучей

2

2

2






[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

3.6

Методы визуализации сцен (6 ч.)

  1. Режимы визуализации

  2. Параметры и процесс визуализации

  3. Имитация эффектов окружающей среды

2



2

2




[2]

[3]


[4]

Защита отчета по лабораторной работе

4

Раздел 4 Основы анимации (22 ч.)

10

6

4

2










4.1

Концептуальные основы анимации (4 ч.)

  1. Контроллеры и фактор времени в компьютерной анимации

  2. Траектории. Двойники. Опорные точки

  3. Объемные деформации

2







2




[5]

[6]


[7]




4.2

Базовые методы анимации (6 ч.)

  1. Анимация на основе ключевых кадров

  2. Введение треков. Работа с контроллерами

  3. Экстраполяция параметрических кривых

2

2

2







[5]

[6]


[7]

Защита отчета по лабораторной работе

4.3

Дополнительные методы анимации (4 ч.)

  1. Создание иерархических структур объектов

  2. Метод обратной кинематики

  3. Анимация с учетом динамики

2

2










[5]

[6]


[7]




4.4

Методы визуализации анимации (6 ч.)

  1. Параметры визуализации анимации

  2. Конфигурирование программ на сетевую визуализацию

  3. Диспетчер сетевой визуализации

2

2

2







[5]

[6]


[7]

Защита отчета по лабораторной работе

1

2

3

4

5

6

7

8

9

4.5

Основы видеомонтажа (2 ч.)

  1. Шкала времени видеомонтажа

  2. События создания композиций

  3. Оптические эффекты при видеомонтаже

2










Видеоуроки

[5]

[6]


[7]



информационно - методическАЯ часть



перечень практических занятий

  1. Обзор элементов интерфейса 3D Studio MAX

  2. Базовые методы моделирования

  3. Базовые методы изменения объектов

  4. Источники света и работа с камерами

  5. Работа с материалами

  6. Дополнительные методы работы с материалами

  7. Базовые методы анимации

  8. Дополнительные методы анимации

  9. Методы визуализации анимации


Перечень лабораторных работ

  1. Принципы трехмерной графики в 3D Studio MAX

  2. Концептуальные основы моделирования объектов

  3. Базовые методы моделирования

  4. Базовые методы изменения объектов

  5. Дополнительные методы изменения объектов

  6. Дополнительные методы моделирования объектов

  7. Составление композиции

  8. Создание источника света

  9. Управление параметрами источников света и подсветкой

  10. Создание типовых спецэффектов освещения

  11. Создание модели съемочной камеры

  12. Настройка и размещение камеры в составе сцены

  13. Работа с редактором материалов

  14. Назначение стандартных материалов объектам

  15. Работа с растровыми картами и картами текстур

  16. Освоение визуализации сцены

  17. Базовые методы анимации

  18. Методы визуализации анимации


Перечень программного обеспечения

  1. 3D Studio MAX 5.0

  2. 3D Studio MAX 10.0

  3. Обучющая программа TeachPro 3D Studio MAX 5.0


Формы контроля знаний

Лабораторные работы, экзамен.


РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА



ОСНОВНАЯ

  1. Джамбруно, М. Трехмерная графика и анимация / М.Джамбруно – М.: Вильямс, 2002. 640 с.

  2. Ким, Ли. 3ds max 4/5 для дизайнера Искусство трехмерной анимации / Ли Ким  М.: ТИД ДС, 2002.  848 с.

  3. Кулагин, Б.П. 3ds max 5: от фантазии к реальности / Б.П.Кулагин СПб.: БХВ-Петербург, 2003.  480 с.

  4. Маров, М.В. 3ds max 5. Новые возможности. / М.В.Маров СПб.: Питер, 2003.  288с.

  5. Матоссян, М.А. 3ds max 5 для Windows / М.А.Матоссян М.: ДМК Пресс, 2003.  544 с.

  6. Пекарев, Л.Н. Самоучитель 3ds max 5 / Л.Н.Пекарев СПб.: BHV  Санкт-Петербург, 2003.  328 с.

  7. Соловьев, М.П. Трехмерный мир 3D Studio MAX 5.0 / М.П.Соловьев М.: СОЛОН-Пресс, 2003.  224 с.

  8. Маэстри, Дж. Секреты анимации персонажей / Дж.Маэстри СПб.: Питер, 2002.  224 с.



ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

  1. Флеминг, Б. Моделирование растений и насекомых Уроки мастерства / Б.Флеминг М.: ДМК Пресс, 2002.  320 с.

  2. Флеминг, Б. Создание трёхмерных персонажей / Б.Флеминг М.: ДМК Пресс, 2003.  448 с.

  3. Флеминг, Б. Создание фотореалистичных изображений / Б.Флеминг М.: ДМК Пресс, 2003.  376 с.

  4. Флеминг, Б. Фотореализм. Профессиональные приемы работы. Уроки мастерства / Б.Флеминг М.: ДМК Пресс, 2003.  325 с.

  5. Флеминг, Б. Методы анимации лица. Мимика и артикуляция / Б.Флеминг М.: ДМК Пресс, 2002.  336 с.


Смотрите также:
Учебная программа для специальности: 1-31 02 01 География Направление 1-31 02 01- 02 География
291.92kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности
157.61kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности
194.15kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности
154.11kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности
248.35kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности
1691.31kb.
7 стр.
Учебная программа для специальности
225.09kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности 1-03 04 02-02 «Социальная педагогика. Практическая психология»
176.82kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности 1-21 03 01 История (по направлениям) 1-21 03 01-01 История
401.37kb.
3 стр.
Учебная программа для специальности 1-02 03 06 Иностранные языки 1-02 03 06-02 Немецкий язык. Английский язык
114.3kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности 1-21 03 01-01 История. Английский язык
205.77kb.
1 стр.
Учебная программа курса по специальности 060500 Бухгалтерский учет, анализ и аудит Владивосток Издательство вгуэс ббк 65. 052. 9 (2)2
157.21kb.
1 стр.