3459

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.

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