«Основы виртуального проектирования и моделирования»

Обучение направлено на приобретение учащимися навыков работы с устройствами виртуальной и дополненной реальности, а также создания мультимедийного контента для данных устройств.

Виртуальная реальность – это искусственный мир, созданный техническими средствами, взаимодействующий с человеком через его органы чувств. Использование виртуальной реальности охватывает собой целый ряд задач в индустрии развлечений при сознании реалистичных тренажёров для подготовки специалистов и областях, где тренировки на реальных объектах связаны с неоправданно большими рисками, либо требуют значительных финансовых затрат.

Дополненной реальностью можно назвать не полное погружение человека в виртуальный мир, когда на реальную картину мира накладывается дополнительная информация в виде виртуальных объектов. В современном мире дополненная реальность может стать хорошим помощником как в повседневной жизни, так в профессиональной деятельности.

преподаватели

Солдатов Георгий Алексеевич,
педагог дополнительного образования

Расписание

Понедельник, среда, пятница - 15:40 - 16:25

Содержание программы

1. Введение в квант.

1.1. Виртуальная и дополненная реальность, актуальность технологии и перспективы. Вводный инструктаж по ТБ.

Теория: понятие «моно/стерео», активное/пассивное стерео. Правила обращения с шлемом или очками. Обзор современных систем виртуальной и дополненной реальности.

Практика: разминка для глаз. Правила поведения в учебных помещениях. Техника безопасности, правила пожарной безопасности. Учебная эвакуация из здания.

Контроль.  Входной контроль: опрос, собеседование.

 2. Теория и задачи.

2.1.Знакомство с оборудованием.

Теория: Знакомство с оборудованием. 

Практика: Исследование специализированного программного обеспечения для AR устройств под управлением ОС Android. Исследование VR- шлема и специализированного программного обеспечения для VR устройств.

Контроль: опрос, наблюдение.

2.2. OpenSpace3D. Разработка AR приложений.

Теория: Элементы интерфейса программы OpenSpace3D: окно 3D вида; дерево объектов; блок-схемы. Главное меню программы. 

Практика: Открытие готового примера, тестирование работы. Анализ структуры проекта: ресурсы, модели, логика.

Контроль: «Открытие готового примера, тестирование работы», «Создание нового проекта OpenSpace3D. Создание простейшего приложения. Знакомство с окнами программы».

2.3. Blender 3D. Основы работы.

Теория: Знакомство с пользовательским интерфейсом и структурой окон Blender 3D. Координатные оси. Вершины, ребра, грани. Назначение модификаторов в Blender 3D. 

Практика: Отработка навыков ориентирования в 3D пространстве. Различные способы добавления примитивов в сцену. Манипуляция с примитивами: перемещение, масштабирование, поворот.

Контроль: «Знакомство с программой. Манипуляция с примитивами», «Создание 3D сцены, тестирование», создание мини-проекта внутри объединения.

2.4. Первое знакомство с игровыми движками на примере Godot Engine.

Теория: Понятие игрового цикла. Стандартные функции, применяемые для инициализации игры и выполняющиеся на события «Прорисовка кадра» и «Присчет физики».

Практика: Создание объектов типа «Спрайт» и объектов столкновения. Перемещение объектов с помощью скрипта. Обработка пользовательского ввода. Работа с камерой.

Контроль: «Создание объектов типа «Спрайт». Работа с камерой», Промежуточная аттестация создание и презентация мини-проекта «Игра» (открытое мероприятие для родителей и администрации ЦДТ).

3.Создание анимационного фильма

3.1. Основы скелетной анимации персонажа.

Теория: Необходимость вспомогательного объекта типа «Скелет» для создания анимации.

Практика: Создание объекта типа «скелет», создание связи потомок – родитель. Прямая и инверсная кинематика, ключевые кадры.

Контроль: «Создание скелета», опрос.

3.2. Применение редактора растровой графики GIMP для создания и редактирования изображений и текстур.

Теория: Интерфейс программы GIMP. Возможности программы при редактировании изображений. Понимание возможностей и области применения редактора GIMP. 

Практика: Навыки работы с основными инструментами для редактирования растровых изображений.

Контроль: «Создание растровых изображений. Знакомство с программой GIMP», «Редактирование растровых изображений в программе GIMP»опрос.

3.3. Свет, камера, мотор! Основные объекты и понятия, необходимые для компоновки полноценной сцены.

Теория: Типы источников освещения, их основные свойства. Основные настройки сцены, камеры и рендера. 

Практика: Навыки создания минимального освещения сцены, установки и настройки виртуальной камеры. Рендер изображения и видео.

Контроль: опрос, наблюдение.

3.4. Видеомонтаж в среде Blender 3D.

Теория: Раскладка окон «Video Editing» Назначение окон «Редактор видеоряда», «Редактор графов», «Временная шкала». Разница между жестким и мягким разрезом. Виды стрипов эффектов. Ключевые кадры. 

Практика: Загрузка отснятого материала в Редактор видеоряда. Синхронизация аудио и видео дорожек. Резка и монтаж исходного видеоролика. Наложение простейших эффектов перехода при смене сцены.

Контроль: «Работа с отснятым материалом, редактирование», «Редактирования видеоматериала и создание простейших эффектов», беседа.

3.5. Учебный мини-проект: анимационный фильм.

Практика: Самостоятельное выполнение индивидуального учебного проекта под руководством педагога.

Контроль: Анимационный мультфильм, созданный самостоятельно, по собственному замыслу, с использованием  программ Video Editing, Blender 3D, GIMP.

3.6.Мониторинг качества освоения программы  и мониторинг личностного развития.

Теория. Тестирование по разделам курса.

Цели программы

Формирование у обучающихся знаний и навыков по работе с VR/AR технологиями и формирование умений к их применению в работе над проектными заданиями.

Результат программы

К концу обучения по программе обучающиеся должны: 

знать:

· правила безопасности труда при работе с оборудованием;

· технические и программные средства в области виртуальной и дополненной реальности;

· устройства взаимодействия в виртуальной реальности;

· специальные термины и понятия;

уметь:

· разбираться в современных устройствах виртуальной и дополненной реальности;

· создавать мультимедиа материалы для устройств виртуальной и дополненной реальности;

· разрабатывать технические мини-проекты с помощью педагога;

· анализировать, контролировать, организовывать свою работу;

· оценивать значимость изготовленного образовательного продукта;

· определять наиболее эффективные способы достижения результата.

владеть:

· навыками технического мышления, творческого подхода к выполнению поставленной задачи;

· умением работать индивидуально и в мини-группах;

· умением добросовестно относиться к выполнению работы; 

· алгоритмом написания технических проектов с помощью педагога.

Материально-техническая база

Методическое обеспечение:

· помещение – кабинет робототехники для теоретических занятий и занятий практического характера;

· компьютеры, 3D принтер;

· шлем виртуальной реальности, очки виртуальной реальности, графическая станция.

Дидактическое обеспечение:

· диагностический материал — тесты для контроля ЗУН, ОУУиН;

· фото-, видео-каталоги, фотоальбомы, иллюстрации;

· раздаточный материал (схемы, шаблоны).

· методическая копилка для дистанционного обучения.

Видео