Назад

Элементы технического дизайна в курсе компьютерной графики

Фото Хейфец Александр Львович (Южно-уральский государственный университет)



Для нескольких специальностей ЮУрГУ в течении 15 лет автор ведет курс компьютерной графики, завершающий цикл компьютерно-графической подготовки. Это односеместровый авторский курс, содержащий 3…4 задания: элементы технического дизайна, визуализация поверхности, заданной аналитическим уравнением, “курорт в горах”, основы программирования на языке AutoLisp. Инструментальной основой является пакет AutoCAD. Только этот пакет из доступных и известных САПР позволяет с единых позиций рассмотреть столь широкий круг вопросов.

Остановимся на первой работе: элементы технического дизайна. Задание формулируется фразой: “Деталь бросает тень на свой чертеж”. На это задание выделяется 6 недель. Требуется построить 3D-модель корпусной детали, ее рабочий чертеж, присвоить материалы, соответствующие технологии изготовления детали, рабочий чертеж присвоить в качестве материала для листа бумаги, на которую деталь отбрасывает тень с мягкими размытыми границами. Построение 3D-моделей и рабочих чертежей пройдено в предыдущих семестрах курса инженерной графики. Иногда разрешается брать свои работы предыдущего семестра. Основное внимание в данной работе уделено работе с материалами, светом и тенью.  Студентам выдается методический материал как файлы глав [1 и др.], в которых подробно рассмотрена методика выполнения всех заданий. Всячески поощряются  “эксклюзивные” работы (рис. 1).

Упрощенный вариант фотореалистичной визуализации, так называемая Закраска в AutoCAD’e, рассматривается автором в предшествующем курсе инженерной графики и предлагаются в нем студентам как завершающий штрих для отличной оценки (рис. 2).

Задание по визуализации поверхности с акцентом на архитектурные специальности рассмотрено в докладе на данной конференции [2]. Для машиностроительных специальностей задание имеет свой более "математический" оттенок.

Задание “курорт в горах” включает в себя моделирование поверхности  горного рельефа, создание группы современных зданий, изучение компьютерных основ построения перспективы [3], присвоение фотореалистичных материалов, создание анимационного файла облета “курорта на вертолете” (рис. 3). На задание отводится 3...4 недели.

Задание по программированию – построение Lisp–программы, воспроизводящей несложный однопроекционный чертеж с элементами интерфейса в виде диалоговых окон. В последние 2 года это задание автор перенес в рабочую программу подготовки магистров.

Автор будет признателен за конструктивную критику представленных студенческих работ.

Список литературы

  1. Инженерная 3D-компьютерная графика: монография / А.Л. Хейфец, А.Н. Логиновский, И.В. Буторина, В.Н.Васильева В.Н.; под ред. А.Л. Хейфеца. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. – 413 с.
  2. Хейфец А.Л. Аналитические поверхности в курсе компьютерной графики для архитекторов / А.Л. Хейфец, А.В. Саморуков, С.П. Самойлов // Материалы данной конференции.
  3. Хейфец А.Л. Совмещение 2D и 3D методов при построении перспективных проекций в рамках единого учебного задания / А.Л. Хейфец,  Васильева В. Н., Буторина И. В. // Материалы данной конференции.

Рисунки к докладу

Рис. 1
Рис. 1

Фотореалистичная визуализация детали и узла




Рис. 2
Рис. 2

Упрощенная визуализация узла




Рис. 3
Рис. 3

Пример студенческой работы “курорт в горах”




Вопросы и комментарии к докладу:


Фото
Токарев Владимир Адольфович
(14 марта 2011 г. 14:57)

Уважаемый Александр Львович!

Студенческие работы, выполненные под Вашим руководством, довольно трудоёмкие. В докладе Вы попросили выполнить конструктивную критику представленных студенческих работ, поэтому не буду останавливаться на достоинствах. Критические замечания аналогичны отзывам, составляемым на выпускные работы безработных по окончании двухмесячных курсов по графической дисциплине «Дизайн рекламных изданий». Вы на семестр задаёте работу по формированию элементов сцены и обсчету визуализации. Остальное студенты проходили, как Вы указали, в прошлых семестрах. Ввиду недостатка места разрешите рассмотреть только первую часть – графическую работу с элементами сцены на рис.1.

При первом взгляде на изображение появляется дискомфорт от отсутствия реалистичности, требуемого для фотореалистичного изображения. Все объекты сцены подвешены в безвоздушном пространстве. Отсутствует связь с Землёй, не просматриваются результаты элементарной работы над созданием эффекта воздуха. Отсутствует работа с фоном: использован однородный чёрный фон, что недопустимо для таких относительно дорогих работ. Видны дефекты размещения материала на изогнутой пластине. Похоже, что не была проведена элементарная работа с  U-V-координатами поверхности пластины. Это видно на задней стороне пластины. Попытка скрыть дефект размещения изображения чертежа на передней стороны пластины за счёт загиба спереди также не доведена до конца. Существенный дискомфорт вызывает освещение. Источник света вверху сзади в угоду заданию отбрасывает тень. Однако отсутствует тень от имеющегося в сцене переднего источника света. Проблемы с материалами. В частности, создан недопустимый в данном случае эффект «некачественной» печати особенно на правом угле вертикальной пластины. Отсутствует даже небольшая работа по созданию реалистичной врезки листа в лист. Не просматривается разница в толщинах линий. Происходит ли у Вас защита работ?

С уважением, Токарев Владимир Адольфович

 

Фото
Хейфец Александр Львович
(14 марта 2011 г. 19:32)

Здравствуйте, Владимир Адольфович. Спасибо за разгромную рецензию. В оправдание скажу, что это не работа будущего дизайнера, а текущая работа по компьютерной графике будущего инженера, в которой из выделенных на это задание шести недель три уходит на геометрию и чертеж, и лишь оставшиеся три – на знакомство с техникой присвоения материалов, источниками света и тенью в пакете AutoCAD (а не 3DS MAX). По моему для трех недель работы студента-технаря получается неплохо.

Что касается оценки Вами сюжета:” …дискомфорт от отсутствия реалистичности, требуемого для фотореалистичного изображения. Все объекты сцены подвешены в безвоздушном пространстве. Отсутствует связь с Землёй…”. Так это работа рекламного характера, постер, проспект, студенческая фантазия и.т.п на заданную тему…, а не попытка создать реалистичное полотно средствами компьютерной техники. Есть масса других студенческих работ, у меня их большая коллекция, боле реалистичных и приземленных.

А вообще, еще раз убеждаюсь, что дизайн еще хуже, чем фигурное катание по степени субъективизма в оценке результата. Я имел много хвалебных отзывов на подобные работы моих студентов. Они даже занимали призовые места на олимпиадах в категории “Домашнее задание”, и решил подлиться-похвастать. Похвастал.

Вспоминаю как 10 лет назад на олимпиаде в Нижнем Новгороде у глубокоуважаемого Р.М. Сидорука мой студент в номинации компьютерный дизайн занял, где-то 5…6 место из 15…16 участников. Работы оценивала комиссия из десяти преподавателей и приглашенных дизайнеров-профессионалов. Я, просто из любопытства, попросил показать протоколы оценок, и, мягко говоря, с удивлением увидел разброс оценок за эту работу с первого по последнее место.  Я заявил протест как руководитель команды. Были приняты меры по уточнению критериев оценки и т.д. Правда, оценка осталась прежней, но с меньшим разбросом.

Вот Вам и оценки в дизайне. Есть о чем подумать в плане их объективности.

Еще раз спасибо за рецензию. Я над ней подумаю.

С уважением. А.Л. Хейфец.

Фото
Головнин Алексей Алексеевич
(15 марта 2011 г. 1:10)

Здравствуйте Александр Львович и Владимир Адольфович. Мне представленные работы очень понравились (как тому члену жюри, который дал первое место). У меня успехи в направлении визуализации намного скромнее. Хотел добавить в отзыв картинку, но не получилось. Опишу словами. Например, я ограничиваюсь геометрическим телом вращения из стекла, расположенным над поверхностью с рисунком, добиваюсь плавных, более-менее реалистичных теней, при этом рисунок под стеклянным телом вылядит искаженным. Студенты разных специальностей. Иногда ограничиваюсь при расмотрении визуализации двумя-четырьмя часами (со студентами заочниками). Прекрасно помню, как на олимпиаде в Нижнем Новгороде работы Александра Львовича неоднократно занимали призовые места. В связи с этим Владимир Адольфович даже заинтриговал, как выглядят работы, которые лучше этих? Я понимаю, что профессионалы наверное сделают лучше. Хотелось бы увидеть пример такой работы, возможно не в рамках конференции, если доклад не готов.

С уважением Головнин А.А.

Фото
Токарев Владимир Адольфович
(15 марта 2011 г. 11:22)

Здравствуйте, уважаемый Александр Львович!

Спасибо, что Вы приняли критические замечания с достаточным вниманием! Мне хотелось бы только уточнить. Это была не рецензия, как Вы написали, а только её часть, касающаяся замечаний по работе. После замечаний в рецензии последовала бы в отношении этой работы хвалебная часть, которая в данном случае была бы значительно шире раздела замечаний.

Вам, Александр Львович, удалось составить комплексное задание, в котором студенты приобретают, как мне кажется, все необходимые для специалиста базовые знания по компьютерной графике, что доказано представленным в докладе материалом. Не буду дальше продолжать, так как в Вашем ответе указано, что хвалебных отзывов у Вас много. Рад, что мне удалось дополнить их хотя бы несколькими критическими замечаниями, как Вы и просили! Желаю Вам дальнейших творческих успехов!

Здравствуйте, уважаемый Алексей Алексеевич! Работы профессионалов могут несколько отличаться от представленных работ только потому, что они изучают и используют несколько программ. И только в результате последовательной обработки в разных программах элементов сцены и изображения удаётся получить несколько более качественный результат, чем при работе в одной программе.

Токарев Владимир Адольфович

 

Фото
Бояшова Елена Петровна
(15 марта 2011 г. 16:30)

Здравствуйте, уважаемый Александр Львович!

 

У меня как у художника есть несколько замечаний к представленным Вами изображениям.

1. Нарушены принципы построения изображений трехмерного объекта на двумерной плоскости листа, отчего картинка воспринимается двояко. Двойственное представление изображения негативно отражается на восприятии и понимании структуры объекта.

2. Падающие и собственные тени на объекте размещены случайно, не соответствуют форме, отчего вогнутые поверхности воспринимаются как выпуклые.

3. В представленных эскизах неясно, что главнее для зрителя – объект или чертеж под ним. Чертеж в данном случае воспринимается, как декоративный элемент.

4. Определение «фотореалистично» неприменимо к данным изображениям. Ими нельзя без определенных потерь заменить фотографии.

5. В архитектурных проектах присутствуют стеклянное море, плоское небо, нереальный берег. Отсутствует «глубина» изображения, деление на первый и дальний планы, не ясен масштаб представляемых объектов.

6. Современный уровень компьютерных технологий предполагает более высокое качество подачи графического материала.

 

И последний вопрос: где конкретно здесь технический дизайн?

 

С уважением,

Е.П.Бояшова

Фото
Хейфец Александр Львович
(16 марта 2011 г. 0:38)

Здравствуйте, Елена Петровна, повторю, что представлены работы не дизайнеров или архитекторов, а студентов двух технических специальностей: Динамика и прочность машин и Строительная механика. На каждую из работ выделяется 3-4 недели. Цель работы – знакомство с материалами, светом и тенью в пакете AutoCAD. Предполагаю, что не прочтя текст, Вы, как художник, воспылали негодованием о нарушении художественных принципов.  Поэтому, будьте проще.

С учетом сказанного, отвечаю на Ваши замечания (учитите, что я тоже не художник).

Вопрос 1 – не понял, о каких нарушениях Вы говорите. Это не полотно соцреализма. Посмотрите на рекламу – здесь что-то в этом роде. Но не все так просто. Я постоянно вожу команду на олимпиады по компьютерной графике. Там  есть номинация “Компьютерный дизайн”. Проводят и проверяют профессионалы-дизайнеры. Подобные работы занимают призовые места.

Вопрос 2 – о тенях. Не понял. Тени построены строго, компьютером, без ошибок. Тень дополняет и подчеркивает форму объекта. Что же еще?

Вопрос 3 – по моему, очевидно, что главное в представленной композиции модель. Хотя чертеж тоже важный ее элемент.

Термин “фотореалистичность” уже давно применяется как технический термин передачи объекта с матереалами, светом, тенью и т.д., а не как дублирование фотографии. По-моему такое дублирование и в художественных полотнах не принято. 

По вопросу 5 – повторяю, это условный игровой, сказочный сюжет, созданный технарями за 3 недели.

О возможностях современной серьезной компьютерной графики – согласен. Есть у меня и такие работы студентов архитекторов, которым я преподаю компьютерную графику (интерьеры, современные здания…). Но сейчас речь не о них.

О том, где здесь технический дизайн – я имею ввиду фотореалистичную передачу формы машиностроительных деталей и узлов в элементе.

А вообще, приятно, что столь простая работа воспиринята художником столь серьезно. Спасибо за замечания. Я их осмыслю и постараюсь учесть.

С уважением. А.Л. Хейфец.

Фото
Бояшова Елена Петровна
(17 марта 2011 г. 20:55)

Уважаемый Александр Львович!

Вы говорите о том, что Ваш проект создавался студентами специальностей «Динамика и прочность машин» и «Строительная механика». Несколько соображений по этому поводу.

      Прежде всего, позвольте Вас спросить, зачем это нужно данному контингенту обучаемых? Зачем студентам технических специальностей иллюзия того, что они якобы владеют изобразительной грамотой? Внимательно прочитала ГОСы, не обнаружила никаких указаний на необходимость формирования данных компетенций. Конечно, можно говорить о расширении рамок стандарта, но не думаю, что есть вузы, столь богатые аудиторной нагрузкой, чтобы позволить себе жертвовать насущным с целью приобрести избыточное.

Предположим, однако, что Вы говорите о факультативах. Даже в этом случае возникает ряд возражений. Если уж давать представление о некоторых отраслях человеческой деятельности, то давать его нужно грамотно. В этом плане студенты технических специальностей не нуждаются ни в каком снисхождении. Раз они решили, что им это нужно, пусть учатся выполнять работу без ошибок. Странно было бы предположить, что человек, факультативно изучающий иностранный язык, будет учиться говорить в духе «моя твоя ходить гулять».

      Цель Вашего педагогического эксперимента Вы формулируете как «знакомство с материалами, светом и тенью в пакете AutoCAD», но именно тени и применены неграмотно! Так что цель, увы, реализована с большими ошибками.

      Вашу статью я оцениваю в данном случае отнюдь не как «воспылавший негодованием художник». Принципы изображения придуманы не мною, и они должны быть  в каждом изображении на плоскости; существуют объективные законы восприятия, они одинаковы для художника, конструктора, технолога – для любого зрителя.

 

Теперь отвечаю на Ваши высказывания по пунктам.

  1. Вопрос не в художественном методе (в частности, соцреализме), а в грубых ошибках, которые Вы допускаете. В рекламе (во всяком случае, в приличной рекламе) таких ошибок нет и быть не может.
  2. Не смею подвергать сомнению квалификацию профессионалов-дизайнеров, проверявших работы Ваших студентов. Могу предположить, что они были чересчур снисходительны, как мы все можем быть снисходительными к рисунку двухлетнего ребенка, впервые взявшего в руки карандаш.
  3. Вопрос о тенях, как я уже писала, важнейший, ведь тени – это цель Вашего задания. Компьютер – это всего лишь инструмент в руках, своего рода большой карандаш. Произвольно расположенные тени на объекте окончательно путают зрителя. Если столь странно расположенные тени – результат работы программы, то это еще одно доказательство того, что компьютерная программа AutoCAD не предназначена для «фотореалистичной визуализации объекта». Кстати, ни один уважающий себя дизайнер заниматься визуализацией в этой программе не будет; для этого есть хотя бы программы Alias и 3DsMax  той же фирмы, а также много аналогов других производителей.
  4. О фотореалистичности. Вы говорите о дизайне, поэтому следовало бы ожидать, что и терминологию Вы будете использовать так, как принято у дизайнеров. В противном случае имело бы смысл по-другому озаглавить статью и по-другому формулировать  цели и задачи Вашего «смелого» педагогического эксперимента. Вообще-то у дизайнеров «фотореализмом» принято ругаться, а Вы поставили своей целью его добиться. Совершенно непонятно, является ли «художественная» раскраска той информацией, которая способствует восприятию конструкции? Для чего конструктору отвлекающий от основной задачи цвет?
  5. Условный игровой сказочный сюжет (как, впрочем, и любой другой) требует профессиональной реализации. Повторю свой вопрос: для чего технарям это? Они, как следует из приведенных Вами примеров,  не владеют даже азами изобразительной грамоты, но будут думать, что полноценно развили навыки художественно-графической коммуникации. И при этом делать грубые ошибки в изображении. В том числе, возможно, и в своей профессиональной деятельности, что совсем грустно. И уж совсем грустно будет, если такой выпускник, занявший командный пост и не понимающий сложности проблемы, будет требовать от компетентных подчиненных молниеносного решения сложных графических задач, мотивируя это тем, что он сам это может легко сделать за несколько часов!  
  6. Уверяю Вас, что «фотореалистичная передача формы машиностроительных деталей и узлов в элементе [каком, кстати? – Е.Б.]» – это отнюдь не технический дизайн. Дизайном обычно называют творческий процесс создания вещи, в котором эстетика определяет содержимое, а технологии – форму вещи. В Вашем случае нет ни творческого процесса как такового, ни создания новой вещи, ни эстетической составляющей.
  7. Я серьезно отношусь не только к конкретной студенческой работе, а вообще ко всему, что связано с дизайном. К сожалению, тот предметный мир, который мы чаще всего видим сегодня вокруг себя, - результат превратно понятого «дизайна».

 

И еще. Тема конференции, в которой мы все участвуем, связана с культурой графической подготовки, в том числе и культурой графической подачи, если говорить о дизайне. Если в материалах нашей конференции размещаются материалы с заведомо допускаемыми ошибками и эти ошибки трактуются как нормальное явление, то статус конференции снижается. Вследствие этого можно ожидать существенное снижение интереса специалистов-профессионалов в конкретных предметных областях к публикуемым материалам.

 

С уважением

Е.П.Бояшова.

Фото
Шацилло Людмила Анатольевна
(22 марта 2011 г. 11:33)

Уважаемая Елена Петровна!

Умоляем, хоть раз покажите, а как надо? И чтобы уровень конференции не понизился, и чтобы Вы показали достойный во всех отношениях пример. И чтобы не на уровне второклассника! Да 90% нынешних преподавателей в стране понятия не имеют о том, как это сделать компьютерными средствами. А тут еще и эстетические вопросы накладываются, что вообще очень субъективно. Читаем центральную прессу, где просто стон вселенский: промышленного ( в смысле industrial) дизайна в стране нет! Задайте соответствующий тон и уровень этому направлению, please. Мы не враги, в меру образованные люди, Вас начерталке научим без проблем. А Вы нас  industrial designу. Все способные, освоим. И тогда все станет на свои места. Техническими художниками, как правило, хорошо рисующие инженеры бывают.

С уважением

Усанова Елена Владимировна и Шацилло Людмила Анатольевна

Фото
Бояшова Елена Петровна
(23 марта 2011 г. 14:44)

Здравствуйте, уважаемая Людмила Анатольевна!

Благодарю за Ваш отклик на мои замечания по поводу ошибок в изображении. Если бы дело заключалось только в том, чтобы сделать тут потемнее, там посветлее, здесь убрать, тут подправить и дизайн случился, и все вокруг счастливы. Скорее всего, нужно говорить о дизайне как об образе мышления человека, его создающего. Промышленный дизайн как специфическая деятельность находится  на стыке технической и гуманитарной областей, то есть продукт дизайна должен обладать такими качествами как надежность, безопасность (техническая составляющая), удобство использования (эргономика), высокая конкурентоспособность (эстетическая составляющая), и все вместе предполагает взаимодействие предмета с человеком. Ни одна из этих областей не должна преобладать над другой. В нашем университете специальность «Дизайн» открыта достаточно давно, но проблемы есть до сих пор. Занимаясь со студентами на начальном этапе, проходим обязательно вручную (карандаш, лист бумаги) азы изобразительной грамоты (перспектива, тон, цветоведение, стилистика, принципы формообразования),  исследуем адаптацию трехмерного объекта к двумерной плоскости листа графическими средствами (рисунок графика, живопись, компьютерная графика). Мы передаем уже готовый, податливый материал (если так можно выразиться про студентов), способный к восприятию и преобразованию в руки дизайнеров. И только после этого начинается непосредственно проектирование, создание новой вещи. На представленных выше изображениях, я не вижу ни человека, ни как это устройство работает, какое место занимает это изделие в конструкции машины, не понятно, как ею пользоваться. О субъективности  в данном случае можно говорить ЧТО изображено (какую мысль хотел донести до нас автор), а не КАК изображено, здесь у нас строгие правила.  До тех пор, пока мы будем относиться к рисованию как к развлечению, а не как к важному аспекту развития личности человека, с места не сдвинемся, и будем воспитываться на объектах дизайна из «Китая» или покупать все красивое «там». Я с радостью поделюсь опытом преподавания, готова к сотрудничеству, встречам, общению, замечаниям. В своих комментариях к докладу Солодухина Е.А. Вы упоминаете динамические пространственные представления, о научной школе в этой области. Меня  очень волнуют проблемы развития пространственного мышления  у студентов-дизайнеров. Мне интересны Ваши мнение и опыт в разрешении данного вопроса.

С уважением, Е.П. Бояшова


Назад