1. ВСТУП

Робоча навчальна програма дисципліни „Системи 3D моделювання" є складовою частиною нормативно-методичного забезпечення навчального процесу і передбачена для підготовки магістрів за спеціальністю 8.05050206 „Машини і технології паковання". Зміст програми передбачає лекції, практичні заняття і самостійну роботу студентів. По навчальному лекційному матеріалу передбачається екзамен.

 

2.ОПИС ПРЕДМЕТА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

 

Таблиця 2.1

Опис предмета навчальної дисципліни "Системи 3D моделювання"

Курс підготовки бакалаврів

Напрям, спеціальність, освітньо-кваліфікаційний рівень

Характеристика навчальної дисципліни

Кількість кредитів, відповідних ECTS: 3

Модулів: 2

Змістових модулів: 4

Аудиторних годин: 72

Спеціальність: 8.05050206 "Машини і технології паковання"
Освітньо-кваліфікаційний рівень: магістр

Рік підготовки: 5

Семестр: 10

Лекції: 36 год.
Лабораторні:
36 год.

Самостійна робота: 36 год.

Вид контролю: диф. залік

 

3. МЕТА ТА ЗАВДАННЯ КУРСУ

3.1.        Мета-формування знань студентів про принципи створення поверхневих та твердотільних електронних моделей деталей та вузлів, їх практичне застосування.

3.2.        Завдання — навчити студентів виконувати поставлені завдання за допомогою систем поверхневого та твердотільного моделювання.

 

4. ЗВ'ЯЗКИ МІЖ ДИСЦИПЛІНАМИ

Даний предмет є тематично пов'язаним із дисциплінами: інженерна графіка, комп’ютерні технології, основи автоматизованого проектування, основи САПР, САПР пакувального обладнання, розрахунок та проектування вузлів пакувальних машин, основи проектування пакувальних машин, пакувальне обладнання та комп’ютерне моделювання і конструювання тари і упаковки.

 


5. СТРУКТУРА КУРСУ

Таблиця 5.1

Структура курсу „Системи 3D моделювання "

Форма навчанння

Курс

Семестр

Нормативні дані

(кількість годин)

Всього

Форма

контролю

Аудиторні

Самостійна робота

 

Індивідуальна робота

Залік (еместр)

Екзамен (семестр)

заняття

Лекції

Лабораторні

 

Денна

5

10

36

36

36

-

108

6

-

 

6. ВИМОГИ ДО ЗНАНЬ І ВМІНЬ СТУДЕНТІВ

6.1.        В результаті вивчення дисципліни студенти повинні знати:

- способи формування твердотільних та поверхневих електронних моделей деталей та вузлів;

- способи створення та редагування та обробки векторних зображень;

- основне програмне забезпечення для поверхневого та твердотільного моделювання, створення та обробки векторних зображень;

- основні математичні методи та алгоритми машинної графіки;

- види та способи створення комп’ютерних зображень;

6.2.        В результаті вивчення дисципліни студенти повинні вміти:

- створювати твердотільні моделі деталей та вузлів;

- створювати повехневі моделі тіл складної конфігурації;

- створювати векторні зображення заданих об’єктів, та застосовувати до них художнє оформлення і спецефекти;

 

 

7. ФОРМИ КОНТРОЛЮ

При вивченні дисципліни курсу «Системи 3D моделювання» передбачається такі види контролю: поточний, модульний та підсумковий.

7.1.Поточний контроль здійснюється у вигляді усної відповіді на контрольні запитання під час захисту виконаних практичних робіт. Також поточний контроль застосовується стосовно написання статей, наукових публікацій, патентів,виконання самостійної роботи у вигляді усної або письмової відповіді на контрольні запитання з теми даної на самостійне опрацювання і перевірки розрахунково-графічної роботи. За поточну роботу протягом семестру студент може набрати максимум 40 балів (по 20 балів у кожному модулі).

7.2.Модульний контроль здійснюється стосовно теоретичного (лекційного) курсу у вигляді модульних контрольних робіт після завершення кожного з модулів (на 9-му та 18тижні навчання) шляхом письмової відповіді на контрольні питання по модулю. За модульні контрольні роботи протягом семестру студент може набрати максимум 60 балів (по 30 балів у кожному модулі).

Оцінка з предмета виставляється як арифметична сума балів набраних за поточну роботу протягом двох модулів та балів набраних за дві модульні контрольні роботи. Протягом семестру студент може набрати максимум 100 балів (по 50 балів за кожний модуль). Якщо студента задовольняє отримана сума балів то процедура підсумкового контролю полягає лише у сумуванні цих балів.

7.3.Підсумковий контроль у вигляді диференційованого заліку проводиться за умови проходження студентом усіх етапів поточного та модульного контролю у випадку, коли студент не набрав необхідної для зарахування дисципліни кількості балів (менше 60), або при претендуванні ним на вищу оцінку. Під час складання заліку студенту надається можливість дати письмову відповідь на контрольні питання з усієї дисципліни.

Розподіл балів між видами контролю при модульно-рейтинговій системі оцінювання за 100-бальною шкалою приведено в таблиці 7.1

 

Таблиця 7.1

Зміст модулів навчальної дисципліни, їх оцінювання в балах,
форми і терміни поточного і модульного контролю

 

 

 

 

 

 

Семестр

 

Кількість

балів за модуль

Кількість балів за видами робіт

Модулі

Поточний контроль

Модульний контроль

вивчення

Практичні заняття

І

І

50

20

30

ІІ

50

20

30

 

Таблиця 7.2

Таблиця відповідності шкали оцінювання ЕСТS з національною системою оцінювання

Оцінка за шкалою ECTS

За національною шкалою

За шкалою ЛНТУ

А

5 (відмінно)

90-100

В

4 (добре)

82-89

С

4 (добре)

74-81

D

3 (задовільно)

64-73

Е

3 (задовільно)

60-63

FX

2 (незадовільно) з можливістю повторного складання екзамену або заліку після доопрацювання

35-59

F

2 (незадовільно) з наступним відрахуванням після основної екзаменаційної відомості

1-34

 

 

 

8. ТЕМАТИЧНЕ ПЛАНУВАННЯ КУРСУ

 

Таблиця 8.1

Тематичне планування навчальної дисципліни (для денної форми навчання)

Модуль

Назва

Лекції, (год.)

Лабораторні

заняття (год.)

Самостійна

робота (год.)

Індивідуальна робота

Всього (год.)

Модуль 1

Поняття комп’ютерної графіки. Принципи твердотільного моделювання

18

18

18

-

54

Модуль 2

Моделювання геометричних об’єктів. Математичне забезпечення комп’ютерної графіки

18

18

18

-

54

Всього за навчальний курс, год

36

36

36

-

108

 

 

9.ПЛАНУВАННЯ ТЕОРЕТИЧНОГО КУРСУ

 

Таблиця 9.1

Планування теоретичного курсу

Тема лекційного заняття

Час, відведений на опрацювання, год

Бібліографія

МОДУЛЬ 1

 

Змістовний модуль 1 Основні поняття комп’ютерної графіки. Принципи твердотільного моделювання

8

 

1

Історія розвитку та сфери застосування комп’ютерної графіки. Способи представлення, формати збереження, введення та виведення графічної інформації

2

[6]

2

Загальні принципи створення твердотільних об’єктів

2

[4], [5]

3

Особливості роботи в САПР SolidWorks, Pro/Engineer

2

[1], [10]

4

Особливості роботи в системі PowerSHAPE

2

[3]

 

Змістовний модуль 2 Тривимірний простір. Робота з просторовими лініями

10

 

5

Тривимірний простір моделі. Глобальна та локальні системи координат

2

[3]

6

Вимоги до побудови ескізів. Використання прив’язок

2

[4]

7

Проектування параметризованих деталей

2

[1], [3]

8

Аналітичні криві. Деталі на основі просторових кривих.

4

[3]

МОДУЛЬ 2

 

Змістовний модуль 1 Каркасне і поверхневе моделювання

12

 

1

Основи створення тривимірних каркасів.

2

[3]

2

Моделювання деталей з формою на основі параметричних поверхонь.

2

[3]

3

Основи роботи в CorelDraw. Інтерфейс та можливості програми

4

[8], [9]

4

Робота з об’єктами в CorelDraw. Створення, редагування, логічні операції

4

[8], [9]

 

Змістовний модуль 2 Математичні основи комп’ютерної графіки

6

 

5

Растрова і векторна комп’ютерна графіка. Тривимірна комп'ютерна графіка

2

[6], [7]

6

Математичні основи комп’ютерної графіки. Методи та алгоритми тривимірної графіки

2

[6], [7]

7

Освітлення. Види джерел світла. Моделі освітлення і затінення

2

[6], [7]

 

Всього

36

 

 

10. ПЛАНУВАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ

Таблиця 10.1

Планування лабораторних занять

Назва лабораторного заняття

Час, відведений на опрацювання, год

Модуль 1

1

Побудова площин, створення ескізів в САПР SolidWorks

2

2

Створення моделей простих геометричних тіл в САПР SolidWorks

2

3

Створення моделі деталі типу «вал» в САПР SolidWorks

2

4

Створення моделі деталі типу «корпус» в САПР SolidWorks

2

5

Створення моделі деталі змінного перерізу в САПР SolidWorks

2

6

Створення тіл обертання та тіл по траєкторії САПР SolidWorks

2

7

Створення моделі зварного виробу в САПР SolidWorks

2

8

Створення складальних одиниць в САПР SolidWorks

2

9

Моделювання кінематики складальної одиниці в САПР SolidWorks

2

Модуль 2

1

Створення каркасних моделей в PowerSHAPE

2

2

Створення складних поверхонь в PowerSHAPE

4

3

Перетворення поверхонь в тіла в PowerSHAPE

4

4

Робоче середовище та інтерфейс CorelDraw. Побудова та модифікація основних геометричних елементів

2

5

Впорядкування об’єктів. Робота з кількома об’єктами. Робота з лініями. Побудова кривих Безьє. Побудова суперлінії

2

6

Робота з кольором. Заливки. Перспектива, тіні, екструзія.

2

7

Створення, форматувавння та редагування фігурного тексту

2

 

Всього

36

 

11. ПЛАНУВАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ

 

Таблиця 11.1

Планування самостійної роботи

Назва тем курсу, та їх зміст

Час, відведений на опрацювання, год

Бібліографія

Форма контролю

Модуль 1

1

Розширене твердотільне моделювання

 

 

Усне опитування

 

1. Створення об'єктів з багатьох тіл

5

[1], [2]

 

2. Розділення об'єкта на кілька тіл

4

[1], [2]

 

3. Робота з неплоскими траєкторіями витягування

5

[1], [2]

 

4. Створення скруглень змінного радіусу

4

[1], [2]

Модуль 2

2

Створення твердотільної моделі складальної одиниці

 

 

Розрахунково-графічна робота

 

1. Створення параметризованої та анімованої моделі складальної одиниці

12

[1], [2]

 

2. Оформлення конструкторської документації для складальної одиниці

6

[1]

Всього

36

 

 

 


12. ПЕРЕЛІК КОНТРОЛЬНИХ ПИТАНЬ

 

1.                Історія розвитку комп’ютерної графіки

2.                Сфери застосування комп’ютерної графіки

3.                Способи представлення, формати збереження, введення та виведення графічної і текстової інформації

4.                Загальні принципи створення твердотільних об’єктів

5.                Трьохвимірний простір моделі

6.                Глобальна та локальні системи координат

7.                Вимоги до побудови ескізів

8.                Використання прив’язок

9.                Параметризація моделей

10.           Плоскі та просторові криві. Побудова та редагування

11.           Апроксимація та інтерполяція кривих

12.           Елементи каркасної моделі

13.           Способи створення тривимірних поверхонь

14.           Інтерфейс та основні можливості CorelDraw

15.           Створення, редагування об’єктів в CorelDraw

16.           Растрова комп’ютерна графіка

17.           Векторна комп’ютерна графіка

18.           Фрактальна комп’ютерна графіка

19.           Тривимірна комп'ютерна графіка

20.           Математичні основи комп’ютерної графіки

21.           Основні растрові алгоритми

22.           Методи та алгоритми тривимірної графіки

23.           Освітлення. Види джерел світла

24.           Моделі освітлення і затінення

25.           Створення параметризованих поверхонь в PowerSHAPE

26.           Створення складних поверхонь в PowerSHAPE

27.           Лінзові перетворення в CorelDraw

28.           Прозорість та фігурне обрізання зображень

29.           Обробка растрових зображень в CorelDraw

30.           Векторизація зображень

31.           Створення спецефектів в CorelDraw

 

 


13. БІБЛІОГРАФІЯ

1.    Основные элементы SolidWorks 2010. – Concord: DS SolidWorks, 2009. – 550с.

2.    Расширенное моделирование деталей. SolidWorks 2010. – Concord: DSSolidWorks, 2009. – 341с.

3.    Ф.В. Медведев, И.В. Нагаев. Автоматизированное проектирование и производство деталей сложной геометрии на базе программного  комплекса Power Solution: Учеб. пособие / Под общ. ред. А.Г. Громашева. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005 – 167 с.

4.    А. Потемкин Трехмерное твердотельное моделирование (Компас). – М.: Компьютер Пресс, 2002, - 296 с.

5.    Басов К.А. CATIAV5. Геометрическое моделирование. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 269с.

6.    Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики: Пер. с англ. — М.: Мир, 2001. —604с.

7.    Никулин. Е.А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003, - 560с.

8.    Миронов Д.Ф. CorelDraw X3. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2006. – 397с.

9.    Эффективная работа CorelDraw 12 / С. Бэйн, Н. Уилкинсон - СПб.: Питер, 2006. – 736с.

10.                        Пальчевський Б.О., Крестьянполь О.А., Валецький Б.П., Бондарчук Д.В., Рак В.С. Основи САПР пакувального обладнання: Навчальний посібник /За ред. проф. Б.О. Пальчевського/ - Луцьк.: РВВ ЛНТУ, 2008р. – 160с.