296
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. Я Лахов
ВИРТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «Виртуальные технологии»
по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. Я. Лахов
ВИРТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы)для обучающихся по дисциплине «Виртуальные технологии»
по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
1
УДК 681.3 (075)
Лахов А. Я./ Виртуальные технологии [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос./А. Я.Лахов; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 9 с. 1 электрон.опт.диск (CD-R)
Даются тематика лекций, их краткое содержание, а также методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Виртуальные технологии». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению, приводится тематика расчётных работ.
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Виртуальные технологии» по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля.
© А. Я. Лахов © ННГАСУ. 2016.
2
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Виртуальные технологии» предназначены для студентов четвертого курса, обучающихся по направлению 09.03.02 Информационные системы и технологии, и содержат программу для проведения лекционных занятий, а также методические рекомендации по самостоятельной работе.
Цель учебно-методического пособия: помочь студентам при изучении учебной программы с использованием лекционных материалов и рекомендуемой учебно-методической литературы при формировании необходимых компетенций дисциплины «Виртуальные технологии».
Целями освоения дисциплины «Виртуальные технологии» являются ознакомление студентов с понятием виртуальной реальности, созданием эффекта присутствия в несуществующем пространстве, с использованием VRML – языка моделирования виртуальной реальности, который может быть использован в Интернете, интранет - сетях и в локальных приложениях;- ознакомление студентов с языком VRML (средством реализации виртуальной реальности для Web), ознакомление с предоставляемыми Java возможностями создания апплетов
– независимых от платформы сетевых приложений, которые встречаются на вебстраницах; ознакомление с эффективным использованием возможностей объектно-ориентированного подхода при разработке приложений на Java.
В лекциях излагается общая характеристика вопросов, даются практические примеры применения трехмерной графики, осуществляется групповая работа студентов и преподавателя по выполнению заданий по разработке программного обеспечения или информационных систем. Главной целью лекции является привитие студентам интереса к изучаемому материалу, формирование мотивации к последующему самостоятельному анализу рассматриваемой проблематики. На лекциях студентам раскрываются наиболее сложные вопросы и теоретические положения, показывается их практическая значимость, даются рекомендации по углубленному самостоятельному изучению теории и практики.
На лекциях по дисциплине «Виртуальные технологии» широко используются активные формы проведения занятий. Такие формы организации образовательного процесса, способствуют разнообразному (индивидуальному, групповому, коллективному) изучению учебных вопросов (проблем), активному взаимодействию студентов и преподавателя, живому обмену мнениями между ними, нацеленному на выработку правильного понимания содержания изучаемой темы и способов ее практического использования.
Материал пропущенных лекций студент восстанавливает самостоятельно и по всем непонятным положениям и вопросам обращается за разъяснением к преподавателю.
Самостоятельная работа направлена на развитие компетенций дисциплины: - ПК-4- способностью проводить выбор исходных данных для
проектирования;
3
-ПК-12 - способностью разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные).
-ПК-17 - способностью использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности в областях.
Виды и формы самостоятельной работы студентов по дисциплине: -систематическая проработка лекций, основной и дополнительной
литературы; -выполнение расчётно-графической работы;
-подготовка к экзамену; Содержание разделов дисциплины «Виртуальные технологии»
представлено в таблице 1.
Таблица 1 Содержание разделов дисциплины
|
|
|
|
Аудиторные |
||||
|
|
|
|
|
занятия (в |
|||
|
|
|
|
|
часах) |
|
||
|
|
Всег |
|
|
|
|
|
|
№ |
Наименование раздела |
|
|
|
Лабораторные |
|
,семинарПрактика |
|
о |
|
|
|
|
||||
п/п |
дисциплины |
|
Лекции |
|
|
|||
часов |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
СЕМЕСТР №6 |
|||||
|
Перечень |
|
компетенций, |
Самостоятельна |
формируемых в |
я работа |
процессе |
|
освоения |
|
раздела |
|
|
|
Структура |
|
VR-файла. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Простейшие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
геометрические |
формы. |
15 |
2 |
4 |
|
9 |
ПК-12 |
|||
|
Система |
|
координат. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Преобразования. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Внешний |
вид |
объектов. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Кодировка |
|
|
цвета, |
|
|
|
|
|
|
|
|
текстуры. |
|
|
|
Текст, |
|
|
|
|
|
|
|
структура |
|
узла. |
Узел |
|
|
|
|
|
|
|
|
Anchor. |
Точки |
зрения. |
|
|
|
|
|
|
||
2 |
Узел View |
Point. |
Узел |
15 |
2 |
4 |
|
9 |
ПК-12 |
||
|
Light. |
|
|
Фоновые |
|
|
|
|
|
|
|
|
изображения. |
Панорамные |
|
|
|
|
|
|
|||
|
изображения. |
|
|
Туман. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сложные |
геометрические |
|
|
|
|
|
|
|||
|
узлы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
|
Объектно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
ориентированное |
|
на |
15 |
|
2 |
|
4 |
|
|
9 |
ПК-12 |
|
программирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Java. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Разработка апплета. |
|
15 |
|
2 |
|
4 |
|
|
9 |
ПК-17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Использование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
компонентов |
|
|
14 |
|
2 |
|
4 |
|
|
8 |
ПК-17 |
|
графического ннтерфейса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Создание |
оконных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
приложений |
|
|
12 |
|
2 |
|
4 |
|
|
6 |
ПК-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Методы обработки |
|
12 |
|
2 |
|
4 |
|
|
6 |
ПК-4 |
|
|
событий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Взаимодействия Java и |
|
17 |
|
3 |
|
6 |
|
|
8 |
ПК-4 |
|
|
VRML. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На консультациях |
в течение |
|
семестра |
студенты могут |
обсуждать с |
||||||
преподавателем различные вопросы по выполнению расчётно-графической работы (РГР).
Рекомендуется проработать конспект лекций, затем повторить теоретический материал, пользуясь рекомендованной основной и дополнительной литературой. Если после этого остаются вопросы, рекомендуется выписать их и обратиться к преподавателю на консультациях.
РГР предусмотрена в 6 семестре. Целями выполнения РГР при изучении дисциплины «Виртуальные технологии» являются:
-самостоятельное углублённое изучение отдельных разделов курса;
-закрепление навыков моделирования и программирования, полученных в течение всего срока обучения.
Общее задание на РГР: разработать интерактивную трехмерную модель с использованием VRML и Java, которая представляет заданный архитектурный объект. Трехмерная модель должна содержать геометрическую модель здания, текстуры фасадов, источники освещения, ландшафт, окружающую растительность, реализовывать взаимодействие с пользователем. В течение курса со студентами проводятся индивидуальные и групповые консультации по вопросам выполнения РГР, а также по общетеоретическим вопросам, возникающим при самостоятельной работе студентов при подготовке к занятиям
ивыполнении РГР. Результатом выполнения РГР является пояснительная записка, описывающая разработку трехмерной модели, скриншоты (2-3шт.). При выставлении оценки (от 2,0 до 5,0 баллов) за РГР оценивается способность студента разрабатывать интерактивные трехмерные модели с использованием
VRML и Java.
5
Экзамен предусмотрен в 6 семестре. Перед экзаменом студентам выдаётся список примерных вопросов, по которым можно понять, на что нужно сделать упор при подготовке к экзамену.
Студент допускается к экзамену, если он выполнил РГР и сдал все лабораторные работы. При подготовке к экзамену после получения перечня вопросов рекомендуется:
1)внимательно прочитать материал лекций; 2)постараться разобраться с непонятными, в частности, новыми терминами,
используя рекомендованную литературу; 3)просмотреть все лабораторные работы;
4)выписать вопросы для подробного обсуждения с преподавателем на консультации.
Примерные вопросы, выносимые на экзамен:
∙Структура VR-файла. Простейшие геометрические формы. Система координат. Преобразования.
∙Дафна сделала вклад на 100 руб под простые проценты ( 10 %). Ежегодно ее вклад дает доход 10 % от первоначального вклада, т. е. 10 руб. Клео сделала вклад на 100 руб под сложные проценты ( 5 % ), т.е. от текущего вклада в том числе и предыдущие проценты. Напишите программу, которая определяет сколько потребуется лет для того чтобы сумма вклада Клео превысила сумму вклада Дафны и затем отображает сумму вкладов на данный момент.
∙Навигация в VR клиенте Cortona.
∙Иванов занимается продажей книги Java. Напишите программу, которая требует ввода количества ежемесячных продаж книги в течении года. Используйте цикл для вода данных о продажах каждый месяц. Используйте массив типа СString для хранения названий месяцев, типа int для хранения количества продаж. Программа должна найти сумму элементов массива и выдать отчет об общем объеме продаж за год.
∙Узел Light. Фоновые изображения. Панорамные изображения. Туман. Сложные геометрические узлы.
∙Создайте программу с совместным использованием операторов switch и break для реализации консольного меню. Для отображения набора
вариантов в программе используется метод showmenu(). Затем, оператор switch выбирает действия ( печать короткого сообщения) исходя из ответов пользователя. Вид меню : Please enter 1, 2, 3, 4, or 5
1) alarm |
2) report |
3) alibi |
4) comfort 5) quit |
||
Показатели оценки по экзамену представлены в таблице 2. |
|||||
|
|
|
Таблица 2 Показатели оценки по экзамену |
||
Показатели |
Бал- |
|
|
|
|
оценивания |
|
Оценка |
Критерий оценки |
|
|
лы |
|
|
|||
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
Показатели |
Бал- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оценивания |
|
Оценка |
|
Критерий оценки |
||||||
лы |
|
|
||||||||
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Результаты |
4,5 |
- |
«отлично» |
ставится |
|
обучающемуся, |
||||
освоения |
5,0 |
|
|
показавшему |
|
|
глубокие |
|||
дисциплины |
|
|
|
систематизированные |
знания |
|||||
соответствует |
|
|
|
учебного материала, в полной |
||||||
требованиям |
|
|
|
мере |
|
соответствующие |
||||
ФГОС |
|
|
|
требованиям |
|
к |
уровню |
|||
|
|
|
|
подготовки |
|
обучающегося, |
||||
|
|
|
|
проявившему |
|
творческие |
||||
|
|
|
|
способности |
в |
понимании, |
||||
|
|
|
|
изложении |
и |
использовании |
||||
|
|
|
|
учебного |
материала |
при |
||||
|
|
|
|
решении поставленных задач, |
||||||
|
|
|
|
умеющему |
|
|
обобщать |
|||
|
|
|
|
информацию, |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
аргументировано |
|
и |
||||
|
|
|
|
практически |
без |
ошибок |
||||
|
|
|
|
ответившему на все вопросы. |
||||||
Результаты |
3,5 |
- |
«хорошо» |
ставится |
|
обучающемуся, |
||||
освоения |
4,4 |
|
|
продемонстрировавшему |
||||||
дисциплины |
|
|
|
достаточно |
полные |
|
знания |
|||
соответствует |
|
|
|
учебного материала, |
в целом |
|||||
требованиям |
|
|
|
соответствующие |
|
|
||||
ФГОС |
|
|
|
требованиям |
|
к |
уровню |
|||
|
|
|
|
подготовки |
|
обучающегося, |
||||
|
|
|
|
способность |
|
к |
|
их |
||
|
|
|
|
самостоятельному |
|
|
||||
|
|
|
|
восполнению и обновлению в |
||||||
|
|
|
|
ходе |
решения |
поставленных |
||||
|
|
|
|
задач, |
|
|
|
умение |
||
|
|
|
|
систематизировать |
|
|
||||
|
|
|
|
информацию, |
допустившему |
|||||
|
|
|
|
негрубые |
|
ошибки |
и |
|||
|
|
|
|
недочеты. |
|
|
|
|
|
|
Результаты |
2,5 |
- |
«удовлетворите |
ставится |
|
обучающемуся, |
||||
освоения |
3,4 |
|
льно» |
показавшему уровень знаний |
||||||
дисциплины |
|
|
|
учебного материала в объёме, |
||||||
соответствует |
|
|
|
минимально |
|
необходимом |
||||
требованиям |
|
|
|
для |
решения |
|
поставленных |
|||
ФГОС |
|
|
|
задач, |
знание |
|
основ |
|||
|
|
|
|
дисциплины, |
|
владеющего |
||||
|
|
|
|
навыками |
|
|
логического |
|||
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Бал- |
|
|
|
|
|
оценивания |
|
|
Оценка |
Критерий оценки |
|||
|
лы |
|
|||||
компетенций |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мышления и |
допустившему |
|
|
|
|
|
|
непринципиальные |
ошибки |
|
|
|
|
|
|
при ответе на вопросы. |
||
Результаты |
|
0,0 |
- |
«неудовлетвори |
ставится |
обучающемуся, |
|
освоения |
|
2,4 |
|
тельно» |
показавшему |
существенные |
|
дисциплины |
НЕ |
|
|
|
пробелы в знании основного |
||
соответствует |
|
|
|
|
учебного |
материала, |
|
требованиям |
|
|
|
|
допустившему |
|
|
ФГОС |
|
|
|
|
принципиальные ошибки при |
||
|
|
|
|
|
применении знаний, |
которые |
|
|
|
|
|
|
не позволяют ему приступить |
||
|
|
|
|
|
к решению |
поставленных |
|
|
|
|
|
|
задач без |
дополнительной |
|
|
|
|
|
|
подготовки. |
|
|
Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины.
Основная литература:
1.Мухамедзянов Р. Р. JAVA. Серверные приложения Москва : СОЛОНПРЕСС, 2007
2.Грязнова Елена Владимировна , Урсул Аркадий Дмитриевич Информация и виртуальная реальность: концептуальные основания проблемы : монография; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т, Центр исследований глобал. процессов и устойчивого развития Стереоскопическое телевидение : монография Н.Новгород : ННГАСУ, 2012
Дополнительная литература:
1. Иванова Зоя Мефодьевна ; Инструменты виртуального проектирования и двумерного черчения ArchiCAD 7.0 : учеб. пособие Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т, Ин-т открытого дистанц. образования.Н.Новгород : ННГАСУ, 2005
Перечень ресурсов информационно – телекоммуникационной сети «интернет» (далее - сеть «интернет»), необходимых для освоения дисциплины:
поисковые системы Google, Yandex
8
Лахов Андрей Яковлевич
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «Виртуальные технологии »
по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www.nngasu.ru, srec@nngasu.ru
9