3459
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Н.П. Сидоров
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Учебно-методическое пособие по подготовке к практическим занятиям (включая рекомендации по организации само-
стоятельной работы и выполнению реферата)
по дисциплине «Компьютерная графика гидротехнических сооружений» по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»,
направленность «Гидротехническое строительство»
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Н.П. Сидоров
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Учебно-методическое пособие по подготовке к практическим занятиям (включая рекомендации по организации само-
стоятельной работы и выполнению реферата)
по дисциплине «Компьютерная графика гидротехнических сооружений» по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»,
направленность «Гидротехническое строительство»
Нижний Новгород
2016
УДК 627:004
Сидоров Н.П. Компьютерная графика гидротехнических сооружений. [Электрон-
ный ресурс]: учеб.- метод. пос. / Н.П. Сидоров; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун -
т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 17 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
Приведены рекомендации по подготовке к практическим занятий по дисциплине
«Компьютерная графика гидротехнических сооружений». Представлены рассматриваемые на занятиях темы, и основные положения по их освоению, как в теоретической части,
формирующие составляющие компетенций знания, так и в практической частях, по вы-
полнению реферата, формирующих умения и владения. Также приводятся темы рефератов и контрольные вопросы итогового испытания на экзамене.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практи-
ческим занятиям по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, профиль Гидротех-
ническое строительство.
© Н.П. Сидоров, 2016 © ННГАСУ, 2016.
|
Оглавление |
|
1. Общие положения.......................................................................................................... |
5 |
|
1.1 |
Цели изучения дисциплины и результаты обучения............................................. |
5 |
1.2 |
Содержание дисциплины........................................................................................ |
5 |
1.3 |
Порядок освоения материала.................................................................................. |
6 |
2. Методические указания по подготовке к практическим занятиям.............................. |
8 |
|
2.1 |
Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям........................... |
8 |
2.2 |
Общие рекомендации по изучению материала теоретической части занятий..... |
8 |
2.3 |
Темы рефератов..................................................................................................... |
11 |
2.4 |
Требования к реферату.......................................................................................... |
11 |
2.4.1. Состав реферата ............................................................................................. |
11 |
|
2.4.2. Область применения 3М моделей ................................................................. |
11 |
|
2.4.3. Трёхмерное моделирование........................................................................... |
12 |
|
2.4.4. Визуализация.................................................................................................. |
12 |
|
2.4.5. Модель здания ГЭС и его компоновка в гидроузле...................................... |
13 |
|
3. Методические указания по организации самостоятельной работы........................... |
14 |
|
3.1 |
Общие рекомендации для самостоятельной работы............................................ |
14 |
3.2 |
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы............................ |
16 |
3.3. Перечень ресурсов инфомационно – телекоммуникационной сети «интернет» |
||
(далее - сеть «интернет»), необходимых для освоения дисциплины................................... |
16 |
1. Общие положения
1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения
Целями освоения учебной дисциплины Б1.В.ОД.2 Компьютерная графика гидротехни-
ческих сооружений являются:
теоретическая и практическая подготовка магистрантов в области компьютерной гра-
фики и её возможностей для проектирования гидротехнических сооружений.
В результате изучения дисциплины магистранты должны в полной мере владеть ком-
пьютерной графикой:
- работой с растровыми изображениями (форматы и цветовые схемы растровых изо-
бражений, редактирование и обрабjтка изображения);
- 2D моделированием и оформлением чертежей (использование САПР архитектурно-
строительного направления. AutoCAD, СПДС GraphiCS и СПДС Модуль для разработки и оформления проекта гидротехнического сооружения);
- 3D моделированием и визуализацией (созданием каркасных и твердотельных моделей сооружения, процессом оформления и визуализации комплексного чертежа этого сооруже-
ния).
1.2 Содержание дисциплины
Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам: 1. Растровые изображения
Типы форматов и цветовые схемы растровых изображений. Редактирование и обра-
ботка растрового изображения. Импорт и экспорт растровых изображений. Программы для работы с растровыми изображениями.
2. 2D моделирование и оформление чертежей
Использование САПР архитектурно-строительного направления: AutoCAD; СПДС
GraphiCS и СПДС Модуль – для разработки и оформелния проекта гидротехнического со-
оружения.
AutoCAD: интерфейс; пользовательский профиль; системы координат; ввод точек и позиционирование при построении графических примитивов и редактировании; построение геометрических примитивов; редактирование геометрических примитивов; типы линий; сти-
ли текста; использование слоёв; простановка размеров и их стили; создание геометрической
5
модели сооружения при проектировании, компоновка чертежа гидротехнического сооруже-
ния в нескольких масштабах, проекциях или видах; оформление чертежа и вывод на печать.
Выполнение чертежей в соответствии с ГОСТ, знакомство с системамой СПДС GraphiCS,
СПДС Модуль
3. 3D моделирование и визуализация
Области применения трёхмерных моделей (3М) и ЗМ визуализации в гидротехниче-
ском строительстве. Известные программные продукты для трёхмерной графики. Типы трёхмерных графических моделей. Трёхмерные координаты. Навигация в 3М пространстве.
Пользовательские системы координат. Построение трёхмерных тел. Редактирование трёх-
мерных тел. Получение характеристик 3М твёрдых тел. Визуальные стили. Визуализация и рендеринг фотореалистичной графики. Освещение и тени. Использование текстур материа-
лов. Вывод на печать ЗD модели сооружения в нескольких видах.
1.3 Порядок освоения материала
Студенту предлагается ознакомиться с программой дисциплины, озвучивается список рекомендованной литературы, включающий учебники, нормативные издания, учебные посо-
бия по дисциплине, подготовленные в ННГАСУ, периодическую литературу.
Часовой объем курса делится на аудиторный и самостоятельный, основными формами его реализации являются практические занятия, а также формы самостоятельной работы:
подготовка реферата и подготовка к экзамену.
Аудиторные занятия по данной дисциплине проводятся в виде практических занятий,
на которых каждый студент обеспечен рабочим местом за компьютером с необходимым на-
бором программ, что позволяет во время занятий как опробовать излагаемый преподавате-
лем теоретический материал, так и выполнить основные этапы практических работ. Пред-
ставляемый в мультимедийной форме теоретический материал позволяет в сжатые сроки представить значительный объем структурированной информации, сопровождаемой многи-
ми наглядными примерами и иллюстрациями.
Практические занятия дают возможность студенту освоить приёмы конструирования,
детальных расчётов и компьютерного (математического) моделирования сооружений, кото-
рые затем он реализует при самостоятельной подготовке реферата.
Преподаватели кафедры при проведении практических занятий по дисциплине исполь-
зуют различные методики и формы работы: тестирование, фронтальный опрос, эвристиче-
6
скую беседу и др. Обязательно используются мультимедиа.
На первом занятии для сдачи итогового экзамена студентам выдаётся список подгото-
вительных вопросов, охватывающих весь спектр тем по дисциплине. Непосредственно перед экзаменом проводится консультация, на которой рассматриваются содержательные и орга-
низационные вопросы.
Материал дисциплины изучается в последовательности приведённых разделов.
7
2. Методические указания по подготовке к практическим занятиям
2.1 Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям
Аудиторные занятия по дисциплине предусмотрены в форме практических занятий, на которых выделяется теоретическая и практическая часть.
Теоретическая часть представляется преподавателем в устной форме, а также с помо-
щью презентаций передаёт обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.
Назначение теоретической части состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на прак-
тике. Таким образом, в основном формируется составляющая компетенций – знания.
При подготовке по теоретической части занятий студенты должны ознакомиться с пре-
зентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, под-
готовить вопросы с целью уточнения правильности понимания.
Практическая часть проводится в работе за компьютерами, её задача получить состав-
ляющие компетенций – умения и владения. Осваиваются изучаемые по программе дисцип-
лины компьютерная графика и программы для работы с ней, выполнением в аудитории при-
меров компьютерной графики и разработки 3М визуальной модели гидроузла с подробной проработкой конструкций здания ГЭС, которые служат графическим материалом для рефе-
рата, выполняемого по данной дисциплине.
В ходе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литерату-
ру, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периоди-
ческих изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации препо-
давателя и требования учебной программы.
Студент может дополнить список использованной литературы современными источни-
ками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем исполь-
зовать собственные подготовленные учебные материалы при оформлении реферата.
2.2 Общие рекомендации по изучению материала теоретической части занятий
Раздел 1. Растровые изображения — 2 занятия.
Цель: освоить работу с растровыми изображения, как основным носителем графики
8
при составлении отчётов и разработке эскизных, технических и рабочих проектов сложных
объектов гидротехнических сооружений.
На занятиях рассматриваются
-программы для работы с растровыми изображениями. Типы форматов и цветовые схемы растровых изображений;
-редактирование и обработка растрового изображения.
Контрольные вопросы
1.Типы форматов и цветовые схемы растровых изображений.
2.Редактирование и обработка растрового изображения.
3.Импорт и экспорт растровых изображений. Программы для работы с растровыми изображениями.
Раздел 2. 2D моделирование и оформление чертежей — 6 занятий.
Цель: уметь с использованием компьютерной графики: принимать проектные решения в целом по объекту; координировать работу по частям проекта; проектировать детали и кон-
струкции.
На занятиях рассматриваются
-2D моделирование и оформление чертежей:
-AutoCAD: интерфейс; пользовательский профиль; системы координат; ввод точек и позиционирование при построении графических примитивов и редактировании; построение геометрических примитивов; редактирование геометрических примитивов
-AutoCAD: типы линий; стили текста; использование слоёв; простановка размеров и их стили;
-AutoCAD: создание геометрической модели сооружения при проектировании, ком-
поновка чертежа гидротехнического сооружения в нескольких масштабах, проекциях или
видах; оформление чертежа и вывод на печать
-AutoCAD: Выполнение чертежей в соответствии с ГОСТ, знакомство с системамой СПДС GraphiCS, СПДС Модуль
-Выполнение чертежа гидротехнического сооружения (практическая работа)
Контрольные вопросы к разделу 2
1. Интерфейс AutoCAD. Создание в AutoCAD собственного пользовательского про-
филя и панелей инструментов.
2. Системы координат в AutoCAD. Ввод координат точек в AutoCAD при рисовании графических примитивов и редактировании.
9
3.Рисование геометрических примитивов в AutoCAD.
4.Редактирование геометрических примитивов в AutoCAD.
5.Задание типов линий, стилей текста в AutoCAD.
6.Использование слоёв в AutoCAD.
7.Задание размерных стилей и простановка размеров в AutoCAD.
8.Разработка геометрической модели гидротехнического сооружения, компоновка его чертежей на листе в нескольких масштабах или видах и вывод на печать.
9.Функции приложения СПДС GraphiCS и СПДС Модуь.
Раздел 3. 3D моделирование и визуализация — 10 занятий.
Цель: студент должен овладеть 3D графикой и знать области её применения при проек-
тировании гидротехнических сооружений.
На занятиях рассматриваются
- области применения трёхмерных моделей (3М) и ЗМ визуализации в гидротехниче-
ском строительстве. Известные программные продукты для трёхмерной графики (AutoCAD, 3ds Max и др.);
-типы трёхмерных графических моделей. Трёхмерные координаты. Навигация в 3М
пространстве. Пользовательские системы координат;
-построение трёхмерных тел. Редактирование трёхмерных тел. Получение характери-
стик 3М твёрдых тел;
-. визуальные стили. Освещение и тени. Использование текстур материалов;
-визуализация и рендеринг фотореалистичной графики. Вывод на печать ЗD модели сооружения в нескольких видах;
-разработка 3М визуальной модели гидроузла с подробной проработкой конструкций здания ГЭС (практическая работа).
Контрольные вопросы к разделу 3
1. Области применения компьютерной графики и трёхмерных моделей в гидротехни-
ческом строительстве.
2.Известные программные продукты для трёхмерной графики.
3.Типы трёхмерных графических моделей.
4.Трёхмерные координаты.
5.Навигация в 3М пространстве.
6.Пользовательские системы координат.
10