Создание 3D модели в Компас 3D-V12

Класс: 8
Тема занятия: «Создание 3D модели в КОМПАС 3D-V12».
Цели занятия:
обучающие:
•   познакомить с 3D-моделированием.
•   помочь разобраться в управлении в КОМПАС.
•   научить применять на практике знания, создав мини-модель в КОМПАС. коррекционно-развивающие:
•   развивать воображение, память, внимание, мышление, восприятие.
воспитательные:
•   воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям, воспитание чувства коллективизма, взаимопомощи.
Планируемые результаты:
    Личностные: развивать познавательный интерес и творческую активность; прививать    учащимся    навыки    самостоятельности    в    работе;    вырабатывать внимательность, аккуратность и организованность в работе; формировать навыки взаимодействия и принятия решений; требовательное отношение к себе и своей работе.
    Метапредметные:
Познавательные УУД:
 осмысление услышанной и прочитанной информации;
 формулировать вопросы, фиксирующие разрыв между реальным и желательным состоянием ситуации, объекта, и самостоятельно устанавливать искомое и данное;
 применять полученные знания при работе с компьютером и на уроках информатики.
Регулятивные УУД:
 выполнять учебные задания в соответствии с целью;
 соотносить приобретенные знания с реальной жизнью;  выполнять учебное действие в соответствии с планом.
Коммуникативные УУД:
 формулировать высказывание, мнение;
 умение обосновывать, отстаивать свое мнение;
 согласовывать позиции с партнером и находить общее решение.
   Предметные: дать представление о 3D-моделировании; познакомить с интерфейсом КОМПАС; сформировать основные навыки работы в КОМПАС.
Методы обучения: словесный, наглядный, практический.
Форма обучения: коллективная, индивидуальная.
Оснащение: компьютер, карточки с инструкцией к практической работе, САПР КОМПАС 3D-V12.
      План занятия:
1.   Организационный момент. (1 мин)
2.   Актуализация знаний. (3 мин)
3.   Изучение нового материала. (9 мин)
4.   Практическая работа. (25 мин)
5.   Рефлексия. (2 мин)
Ход занятия
1.   Организационный момент.
2.   Актуализация знаний.
С понятием, которое мы рассмотрим на данном уроке, мы сталкиваемся с самого детства. С чем играют дети? Чаще всего это машинки или куклы. То есть дети играют не с реальными объектами, а их «заместителями». Давайте попробуем дать им название, которое вы неоднократно слышали. (Ученики обсуждают варианты ответа).
3.   Изучение нового материала.
Моделирование на сегодняшний день применяется во многих отраслях. С помощью моделей люди, затратив наименьшее количество денег и человеческих ресурсов, могут протестировать любой продукт на наличие тех или иных свойств. Итак что же обозначает понятие «Моделирование»?
    Моделирование —    процесс    исследования    объектов    на    их    моделях, воспроизведение характеристик некоторого объекта на др. объекте, специально созданном для их изучения.
    Когда возникает потребность в моделировании?
    Потребность    в    моделировании    возникает    тогда,    когда    исследование непосредственно самого объекта невозможно, затруднительно, дорого, требует слишком длительного времени и т. п. (например, объект моделирования уже не существует, имеет сложную структуру, слишком мал или велик) Что такое модель?
    Модель является понятием широким. Но основное его обозначение — упрощённое подобие предмета, явления, процесса и т.д., повторяющее свойства самого оригинала.
Кроме физических или натурных моделей (машинки, куклы, глобус, манекен) существуют информационные модели. Примером информационной модели является 3D модель.

    3D-моделирование - это построение модели объекта в трехмерном пространстве.
Современные технологии 3D-моделирования позволяют конструировать сложные и объемные модели, проводить тестирование и вносить в них изменения на различных уровнях.
    Применение:
•   Самое широкое применение - во многих современных компьютерных играх.
•   Элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.
•   Создание изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ, архитектурной визуализации, в современных системах медицинской визуализации.

На уроке мы познакомимся с САПР КОМПАС 3D-V12 и создадим свою первую 3D модель.
    Система КОМПАС, разработана российской компанией АСКОН. Это универсальный чертежно-конструкторский редактор, содержащий достаточный чертежный инструментарий для выполнения чертежей любого уровня сложности с полной поддержкой российских стандартов.
КОМПАС-3D – это система твердотельного моделирования. Это значит, что все ее операции по созданию и редактированию трехмерных моделей предназначены только для работы с твердыми телами.
Твердое тело – область трехмерного пространства, состоящая из однородного материала и ограниченная замкнутой поверхностью, которая сформирована из одной или нескольких стыкующихся граней. Любое твердое тело состоит из базовых трехмерных элементов: граней, ребер и вершин.
Грань – гладкая (не обязательно плоская) часть поверхности детали, ограниченная замкнутым контуром из ребер. Частный случай – шарообразные твердые тела и тела вращения с гладким профилем, состоящие из единой грани, которая, соответственно, не имеет ребер.
Ребро – пространственная кривая произвольной конфигурации, полученная на пересечении двух граней.
Вершина – точка в трехмерном пространстве. Для твердого тела это может быть одна из точек на конце ребра.
Твердые тела в системе КОМПАС-3D создаются путем выполнения булевых операций над отдельными объемными элементами детали (призмами, телами вращения и т. д.). Другими словами, процесс построения состоит из последовательного добавления и (или) удаления материала детали.
Любой процесс моделирования в программе «Компас» начинается с построения эскиза. Контур формы добавляемого или удаляемого слоя материала определяется плоской фигурой, называемой эскизом, а сама форма создается путем перемещения этого эскиза в пространстве (вращение вокруг оси, выдавливание перпендикулярно плоскости эскиза, перемещение по траектории и пр.).
Основные требования, предъявляемые к эскизу:

− Контуры в эскизе не пересекаются и не имеют общих точек.
− Контур в эскизе изображается стилем линии «Основная».

В общем случае любое изменение формы детали (твердого тела) называется трехмерной формообразующей операцией, или просто операцией.
• Выдавливание. Форма трехмерного элемента образуется путем смещения эскиза операции строго по нормали к его плоскости. Во время выдавливания можно задать уклон внутрь или наружу. Контур эскиза выдавливания не должен иметь самопересечений. Эскизом могут быть: один замкнутый контур, один незамкнутый контур или несколько замкнутых контуров (они не должны пересекаться между собой). Если вы формируете основание твердого тела выдавливанием и используете в эскизе несколько замкнутых контуров, то все эти контуры должны размещаться внутри одного габаритного контура, иначе вы не сможете выполнить операцию. При вырезании или добавлении материала выдавливанием замкнутые контуры могут размещаться произвольно.
• Вращение. Формообразующий элемент является результатом вращения эскиза в пространстве вокруг произвольной оси. Вращение может происходить на угол 360° или меньше. Обратите внимание, ось вращения ни в коем случае не должна пересекать изображение эскиза!
• Кинематическая операция. Поверхность элемента формируется в результате перемещения эскиза операции вдоль произвольной трехмерной кривой. Эскиз должен содержать обязательно замкнутый контур, а траектория перемещения – брать начало в плоскости эскиза. Разумеется, траектория должна не иметь разрывов.
• Операция по сечениям. Трехмерный элемент создается по нескольким сечениям-эскизам. Эскизов может быть сколько угодно, и они могут быть размещены в произвольно ориентированных плоскостях. Эскизы должны быть замкнутыми контурами или незамкнутыми кривыми. В последнем эскизе может размещаться точка.
Перечисленных четырех способов обычно хватает для формирования сколь угодно сложных форм.
После создания любой формообразующей операции в дереве построения добавляется новый узел со значком выполненной операции и с ее названием, а в подчиненной ветке этого узла содержится перечень эскизов, используемых в операции

Разработка трехмерной модели – сложный творческий процесс, который предполагает у проектировщика не только знание предмета проектирования и программных средств, но и наличие неординарного и гибкого мышления.
Ассоциативный вид – это вид неразрывно связанный с трехмерной моделью, по образу которой формируется данный чертеж. Любое изменение формы и размеров модели повлечет к изменению в ассоциативных видах.
4. Практическая работа.
На этом уроке мы попробуем создать 3D модель Стаканчик для ручек-«Собачка».
Перед вами инструкция, по которой вы будете выполнять практическую работу. (Приложение №1)

  5. Рефлексия
      Наше занятие подошло к концу. Давайте ответим на некоторые вопросы:
•   Что у вас получилось на сегодняшнем уроке?
•   Что вам понравилось?
•   Что было легко, а что трудно?
•   Причины затруднений по вашему мнению.