CC BY
94
Сибагатуллин Р.А. Особенности изучения ЗД-моделирования в ВУЗе / Р.А. Сибагатуллин // Вестник совета молодых ученых и специалистов Челябинской области. - 2022. - Т. 1, №1 (36). - С. 42-45
УДК 004.4 ББК 74.263.2
ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ 3Д-МОДЕЛИРОВАНИЯ В ВУЗЕ
СИБАГАТУЛЛИН Р.А. ФГБОУВО ЮУрГГПУ, Челябинск, России e-mail: r-robert-r@bk.ru
Аннотация
В данной статье рассматриваются особенности обучения 3Б-моделированию студентов в ВУЗах. Были рассмотрены компетенции и специальности, связанные с моделированием трехмерных моделей. Демонстрируются графические редакторы, предназначенные для работы с 3Б-моделями. Проведен анализ программного обеспечения, предназначенного для 3Б-моделирования. Также были просмотрены и проанализированы курсы, представленные на образовательных онлайн-платформах
Ключевые слова: ЗБ-моделирование, ZBrush, Blender, ЗБ-модель, графический редактор, цифровые технологии, обучение студентов
Актуальность. Одной из приоритетных задач образовательной системы является подготовка высококвалифицированных
специалистов, востребованных на рынке труда, имеющих достаточный уровень
профессиональных компетентностей,
способных творчески решать задачи и быстро ориентироваться в изменяющихся условиях цифрового мира.
Современный мир проходит четвертую промышленную революцию, а именно мы находимся на этапе индустрии 4.0, которая предполагает в себе переход к полной автоматизации всего производство. Для этого было разработано несколько технологий, одной из которых является ЭБ-печать. ЭБ-печать - это технология создания различных деталей или продуктов в целом с использованием ЭБ-принтеров. Но для печати необходимо создать трехмерную модель необходимого предмета. Именно поэтому растет спрос на специалистов ЭБ-моделирования.
Сегодня моделирование, как метод познания, - важное направление в подготовке специалиста. Атлас новых профессий от агентства стратегических инициатив, Сколково предлагает наиболее востребованные специальности, в которых требуется наличие умения проектировать, моделировать различные профессиональные объекты. К новым профессиям мы можем отнести дизайнеров
дополненной реальности территорий, инженеров ЭБ-печати в строительстве, проектировщиков домашних роботов, кураторов виртуальных музеев и т.д.
Сегодня востребована профессия как ЭБ-визуализатор. В его обязанности входит создание красивых изображений интерьеров с помощью ЭБ- и 2Б-редакторов, программ, предназначенных для работы с текстурами, а также могут быть использовано другое программное обеспечение, позволяющее упростить или улучшить качество работы [2].
Также набирает популярность ЭБ-моделлер -это человек, занимающийся созданием ЭБ-моделей, которые могут использоваться, начиная с киноиндустрии и игр и заканчивая продажей аксессуаров.
ЭБ-визуализатор и ЭБ-моделлер - профессии схожие между собой в виду имеющегося набора компетенций: развитое пространственное мышление, базовые знания композиции и анатомии, умение создавать ЭБ-модели и визуализации, умение работать с текстурами, цветом и светом, обладать навыками постобработки, а также иметь художественный вкус и чувство стиля.
Другой родственной профессией, объединяющей компетенции ЭБ-визуализатора и ЭБ-моделлера, является ЭБ-аниматор, который работает над создание ЭБ-сцен, анимируя трехмерные объекты.
Как и в любой сфере деятельности, в 3D-моделировании можно выделить теоретический и практический аспекты обучения. Говоря о теории, можно сказать, что наблюдается большое количество сходств с изобразительным искусством. 3D-моделлеру необходимо знание анатомии, пропорций и многого другого для придания моделям большей достоверности и реалистичности. В практике дела обстоят немного по-другому. Для создания 3D-модели необходимы определенные навыки, такие как сосредоточенность, усидчивость и терпение. К тому же большую роль играет и программа, в которой осуществляется работа, так как если ее интерфейс будет слишком непонятен или программа будет обладать скудным функционалом, то пользователю будет очень трудно учиться в ней работать, что может привести к потере интереса к 3D-моделированию [4].
В сфере 3D-моделирования можно выделить такие графические редакторы, как ZBrush, Blender, 3DS Max, Maya и т.д. Для улучшения качества готового продукта прибегают к использованию Adobe Photoshop и Substance Painter [i, З].
Исходя из этого, умение создавать, проектировать графические объекты является важным в подготовке специалистов различных профилей и направлений.
Цель работы. Проанализировать онлайн-курсы, которые можно использовать в рамках получения дополнительных компетенций в области 3D-моделирования различных объектов.
Материалы и методы. Подготовка студентов по 3D-графике осуществляется на разных направлениях, начиная от архитекторов, дизайнеров, до будущих педагогов профессионального и среднего образования.
В Южно-Уральском государственном университете изучают дисциплину 3D-моделирование в архитектурно-дизайнерском проектировании посредством графического редактора 3ds Max Design. Благодаря этому студент будет знать базовые функции и возможности 3D-редакторов, уметь
демонстрировать пространственное
воображение, развитый художественный вкус, решать проектные задачи при помощи 3D-моделирования, а также владеть современными методами подачи проекта [4].
Обучение 3D-моделированию в Уральском промышленно-экономическом техникуме
(специальность "Программирование в компьютерных системах") по однозвучной программе направлено на развитие у студентов 14 компетенций, среди которых хотелось бы выделить выполнение отладки программного продукта с использованием
специализированных программных средств и разработку компонентов проектной и технической документации с использованием графических языков спецификаций. В качестве графических редакторов использую 3ds Max Design и Blender.
Проведем анализ графических редакторов ZBrush и Blender.
ZBrush - программа для скульптинга, получившая огромную популярность во всем мире. Изначально создавалась компанией Pixologic для 2.5D-скетчей, но оказалось, что ZBrush можно использовать и для создание 3D-моделей. Интерфейс программы понятен и в его освоении не требуется большого количества времени. Отличительной особенностью программы является то, что пользователям предоставляется большой функционал различных кистей для работы с моделью. Кроме того, есть возможность загружать собственные кисти (рис. 1).
tri Г1 Ш в» - . — t L" ___ :: M — I-l
* щ А. Я ■ f •
«—И. - я jt • • f S.' • Ф « Щ • a # •
à. „я.. jl • • л,_ » m JL jl • » • • t
W « i Ж • JL JL Я • * • • я •s X
¡8 •. * * • JL • t ft • jL S i ».
» JL! • JL Jt. Л Jl A JL • *
ш • "i ' # 1 m X. "Y ЧГ г ® ;! ж —
V • А. in t i % » <• a Л a § ——■
"ж Я • je ..f. Zsl. 4 m JL • * f E3
в О "S" e • ft t 9 »
JL ' * • • • JL * m- JL
■ ft. JL A, ■ л te.
„JL а Jl" я JL A
t
Рис. i. Кисти для работы с моделью в ZBrush
* ; а
Рис. 2. Модель собаки в ZBtush
Рис. 3. Модель машины в Blender
ZBrush предназначен для создания скульптур различной сложности. В программе можно
Результаты исследования. Нами было решено найти несколько бесплатных курсов по ЭБ-моделированию на образовательной онлайн-платформе Б1ер1к (рис. 4), определить критерии сравнения и провести оценку курсов. В качестве критериев оценки выступают: наличие обучающих роликов, достаточное количество и качество теоретического материала, креативность и разнообразие контрольных
создать, как жесткий объект (деталь, машину и т.д.), так и мягкие модели (животные, люди, ткань и т.д.) (рис. 2).
Другой программой, пользующейся большой популярностью, является Blender (компания Blender Foundation). Blender -
многофункциональная программа, включающая в себя средства моделирования, скульптинга, анимации, симуляции, рендеринга,
постобработки и монтажа видео со звуком. Редактор предоставляет возможность создания различных ЭБ-моделей (рис. 3).
Сравнительный анализ этих программ по некоторым аспектам представлен в таблице (табл.).
Таблица
ЗБ-моделированне. Базовый уровень (авт. Г. Будник)
V
Solid Edge
Solid Edge 2020, основы трехмерного моделирования (авт. Г. Янгалин)
вопросов, а также программное обеспечение, используемое в обучении.
Курс Виктории Сахариновой "Основы ЭБ-моделирования" разделен на 4 части: введение, создание сборки, создание сборки "Мясорубка" и ЭБ-печать. Содержит подробное изложение учебного материала, снабжен видео, показывающих работу в графическом редакторе КОМПАС-ЭБ. В качестве недостатков, по
Сравнительный анализ ZBrush и Blender
Программа Разработчик Условия пользования Возможности Инструменты
ZBrush Pixologic Платно Создание моделей различной сложности, текстурирование и рендер. Кисти, свет, материалы, инструменты, позволяющие работать с детализацией
Blender Blender Foundation Бесплатно Создание моделей различной сложности, текстурированние, рендер, анимация, работа с видео и со звуком Видеоредактор, инструменты, для изменения геометрии объекта и создания жесткой формы.
ЗБ-моделирование в Компас-ЗП
У18.1
(авт. ГАОУДО Центр развития талантов «Аврора», В. Пивоваров)
Рис. 4. Некоторые курсы по 3D-моделированию на площадке Stepik
нашему мнению, можно отметить небольшое количество контрольных заданий для проверки знаний обучающихся.
Содержание курса "ЭБ-моделирование в Blender" (авт. Александр Лысенков) разделено на 3 урока: вводная часть, обучение рендеру, обучение анимации. Несмотря на то, что в данном курсе представлено подробное описание теоретических сведений, практических заданий, предполагающих создание различных моделей, особенностей работы в графическом редакторе, все же можно отметить и недостаток -отсутствие роликов, демонстрирующих работу с ЭБ-моделями.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что на данной площадке представлены достаточное число образовательных курсов по ЭБ-моделированию, отличающихся между собой степенью проработанности самих курсов, выбора графического редактора и заканчивая аудиторией, на которую они рассчитаны.
Выводы. По итогам проведенного исследования мы пришли к следующему выводу, что не каждое программное обеспечение будет подходить к обучению ЭБ-моделированию студентов ВУЗов.
Существующие онлайн курсы позволяют освоить ЭБ-моделированию и новичка, и профессионалам.
Список литературы
1. Жданов А.А. Современные программы для создания трехмерной компьютерной графики / А.А. Жданов, О. О. Карташов // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2016. - №3. - С. 52-54.
2. Рогова А.В. Цифровая скульптура: возможности привлечения учащихся к трехмерному моделированию /А.В. Рогова //Молодой ученый. - 2018. - №13 (199). - С. 137-140.
3. Силкина К.С. Средства цифрового художника /К.С. Силкина, Л.М. Тухбатуллина //Инновационные материалы и технологии в дизайне: Тезисы докладов VI Всероссийской научно-практической конференции с участием молодых ученых. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный институт кино и телевидения, 2020. - С. 157-159.
4. Шагиев А.М. Исследование и применение 3D моделирования в образовательных целях /А.М. Шагиев, Б.К. Султанова //Актуальные научные исследования в современном мире. - 2021. - №7-2(75). - С. 113-118.
FEATURES OF STUDYING 3D MODELING AT THE UNIVERSITY
SIBAGATULLIN R.A. FSFEI HE SUSHPU, Chelyabinsk, Russia e-mail: r-robert-r@bk.ru
Abstract
This article discusses the features of teaching 3D modeling to students at universities. Competencies and specialties related to the modeling of three-dimensional models were considered. Graphic editors designed to work with 3D models are demonstrated. The analysis of the software intended for 3D modeling is carried out. The courses presented on online educational platforms were also reviewed and analyzed.
Keywords: 3D modeling, ZBrush, Blender, 3D model, graphic editor, digital technologies, student education
Сведения об авторах
Сибагатуллин Роберт Артурович, r-robert-r@bk.ru, федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет", кафедра информатики, информационных технологий и методики обучения информатике, Российская Федерация, г. Челябинск, пр. Ленина, 69.
Author Information
Sibagatullin Robert Arturovich, r-robert-r@bk.ru, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "South Ural State Humanitarian Pedagogical University", Department of Informatics, Information Technologies and Methods of Teaching Informatics, Russian Federation, Chelyabinsk, 69 Lenin Ave.
