Назад Go Back

НОВЫЙ УЧЕБНИК: КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЕЙ

English version
Фото Хейфец Александр Львович (Южно-уральский государственный университет (Национальный Исследовательский Университет))


Аннотация

Приведена краткая информация о новом учебнике коллектива авторов ЮУрГУ: А.Л. Хейфец, В.Н. Васильева, И.В. Буторина. Компьютерная графика для строителей. М.: Юрайт. 2016. – 204 с.



Ключевые слова: компьютерная графика, начертательная геометрия, строительное черчение, AutoCAD.

На днях пришло сообщение, что издательством “Юрайт” издан новый учебник нашего творческого коллектива сотрудников кафедры графики Южно-Уральского государственного университета (рис. 1, рис. 2).

Первое издание вышло в ЮУрГУ символическим тиражом. Было апробировано в учебном процессе на студентах  инженерно-строительного факультета. Неожиданно пришло престижное приглашение из издательства Юрайт, издать его массовым тиражом. Поскольку авторы имели неосторожность частично включить работу над учебником в свои индивидуальные планы, то выяснилось, что право на издание принадлежит ЮУрГУ, как работодателю. Потребовалось получить разрешение руководства. Это оказалось непросто. Но все обошлось, руководство разрешило. А почему не разрешить? На обложке мы поместили логотип ЮУрГУ (см. рис. 1), как это  делали и на прежних наших книгах-учебниках и учебных пособиях, изданных в Москве.

Авторы признательны НМС во главе с В.И. Якуниным, который не просто рекомендовал нашу работу, но и присвоил ей гриф учебника. Высокая оценка была подтверждена УМО Высшего образования – это экспертная структура, действующая в издательстве и наделенная соответствующими полномочиями Минобра РФ.

Учебный курс, отраженный в учебнике, был нами разработан за многие годы преподавания [1]. Частично материал курса был приведен на КГП [2].

Курс идет в третьем семестре. Он ориентирован  на работу в пакете AutoCAD и на студентов, которые в предшествующих двух семестрах: НГ, ИГ – прошли компьютерную подготовку в AutoCAD. Наряду с этим в учебнике приведен материал – ликбез по AutoCAD’у, позволяющий работать со студентами, у которых в первых двух семестрах была классическая графика (карандаш-бумага).

Особенность учебного курса и учебника – сочетание, надеемся, что гармоничное, классического курса с современными компьютерными технологиями, то есть, сочетание 2d с 3d. Например, в задании по перспективе и теням, прежде чем приступить к классическому построению перспективы, студенты строят 3d модель объекта (арка, беседка, стела, портал), задают источники света и тени, реализуют перспективу на компьютере в режиме 3d, исследуют влияние параметров камеры на перспективное изображение и выбирают их оптимальные  значения.  Делают это просто, наглядно, красиво и с интересом к современным компьютерным технологиям. Интерес усиливается знакомством с дизайн-доработкой изображений в пакете Photoshop.

Затем приступают к построению перспективы с тенями в классическом варианте: картинная плоскость, точка зрения, уровень горизонта, опущенный план и другие “радости” 2d технологии. Эта работа также выполняется на компьютере в режиме 2d.  Выполняется она по необходимости соответствия программы курса требованиям ФГОС изучения НГ.

Все алгоритмы построений, как 3d, так и 2d,  подробно расписаны, с огромным количеством качественно выполненных иллюстраций (рис. 3, рис. 4), приводимых в пошаговом режиме построений.

И так по всем трем заданиям учебного курса: перспектива и тени, включая тени в ортогональных проекциях, строительный чертеж, и чертеж металлоконструкции (фермы). Строительный чертеж выполняется в режиме 2d, но в сложных случаях построения теней на фасаде здания рекомендуется построить модель в 3d. Построение чертежа фермы полностью выполняется в режиме 3d, то есть от ее 3d модели к чертежу.

Общее представление о содержании учебника дает его раздел “Заключение”. Приведем этот раздел полностью.

Заключение (содержание отчета по работе)

По итогам работы студент представляет отчет как основу для получения дифференцированного зачета. Отчет содержит альбом распечатанных чертежей и папку с файлами работ. Содержание альбома чертежей следующее.

Титульный лист:

1. Должен содержать атрибуты титульного листа студенческой работы. Лист дополнить растровыми изображениями, созданными в , обработанными в пакете Photoshop и объединенными в композицию на тему  выполненных семестровых работ – формат листа А4.

По заданию “Перспектива и тени”:

2. Фотореалистичное изображение перспективы с тенями, материалами, фоном, туманом (см. рис. 2.19) – А4,

3. Композиция “Тени в ортогональных проекциях” (см. рис. 4.2) – А4.

4. Чертеж 2d перспективы (см. рис. 3.2) – А2.

5. Исследование перспективы на примере “своего” объекта (арки, беседки, портала). Привести примеры перспективных изображений при различных параметрах, с комментариями и выводами(см. рис. 1.18, рис. 1.11) – 1…2 формата А4.

По заданию “Чертежи гражданского здания”:

6. Чертеж гражданского здания (см. рис. 7.2) – А2.

7. Фотореалистичное изображение 3d модели здания с тенями(см. рис. 4.17) – А4.

8. Исследование теней сложных элементов здания (см. рис. 4.18).

9. Расчетно-пояснительная записка (1…2 А4) по определению длин простенков и расчету лестничных маршей.

По заданию “Чертеж узла фермы”:

10.  Чертеж узла (см. рис. 10.9) – А3.

11. Презентация динамического блока  (см. рис. 9.3, 9.4 (а), 9.6) – А4.

К отчету приложить:  файл библиотеки блоков, созданных студентом или примененных из базы AutoCAD, и файлы моделей и чертежей, приведенных в отчете.

Каждая работа из приведенного выше перечня и включенная в альбом должна быть подтверждена файлом, в котором отражена последовательность построений и приведено изображение, с которого получена “распечатка” чертежа.

Оценка за дифференцированный зачет ставится с учетом полноты предоставленного отчета, правильности выполненных чертежей, качества чертежей и иллюстраций. Учитываются оценки промежуточных аттестаций, степень самостоятельности работы студента,  соблюдение сроков выполнения работ.

На зачете необходимо ответить на вопросы по темам работ. Вопросы для самоконтроля и зачета по каждому заданию приведены в конце глав (см. выше  гл. 5, гл. 7, гл. 10).

Вывод:

  1. Новый учебник соответствует переходному периоду в геометро-графической подготовке студентов, который характеризуется совместным преподаванием 2d и 3d технологий.
  2. Книгу можно приобрести, заказать через интернет магазины. Рекомендуем сделать заявки в библиотеки на приобретение нашего учебника.
  3. Будем признательны за критические конструктивные отзывы и пожелания.

Список литературы

1. Хейфец А. Л. Курс компьютерной графики для студентов строительных специальностей / А. Л. Хейфец, В. Н. Васильева, // Геометрия и графика. М.: ИНФРА-М. Том 3 Вып. 1. 2015 г. – C. 31-39.

2. Хейфец А. Л. Совмещение 2d и 3d методов при построении перспективных проекций в рамках единого учебного задания/ А.Л. Хейфец, И.В. Буторина, В.Н. Васильева // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе в условиях ФГОС ВПО. Материалы II международной научно-практической интернет-конференции. Пермь. Февраль-март 2011. – Издат-во ПГТУ, 2011. – С. 38-45. (322 с.) http://dgng.pstu.ru/conf2011/papers/57/

Рисунки к докладу

Рис. 1
Рис. 1

Обложка и оборот учебника с выдержками из рецензий.




Рис. 2
Рис. 2

Титул и аннотация учебника.




Рис. 3
Рис. 3

Коллаж из иллюстраций учебника к теме “Построение перспективы по 3d модели”: а – создание беседки и моделирование теней; б – создание и редактирование камеры;  в –  параметризация  разметки перспективы; г  – исследование свойств перспективы по модели; д – фотореалистичное изображение перспективы.




Рис. 4
Рис. 4

Коллаж из иллюстраций учебника к темам: а, б  – “Построение тени на фасаде здания”; в – ж – “Построение чертежа узла фермы по 3d модели”.




Вопросы и комментарии к выступлению:


Фото
Головнин Алексей Алексеевич
(22 марта 2016 г. 12:17)

Здравствуйте Александр Львович!

Как следует из Вашего доклада, Ваши студенты построение чертежа узла фермы полностью выполняют в режиме 3d. На наш взгляд узел фермы – очень удачное задание для закрепления навыков в использовании 3d-технологии. Кроме того, чтобы выполнить модель нужно разобраться в чертеже. Но и вариант чертеж – аксонометрия тоже не хуже для выработки пространственного понимания устройства фермы. В этом случае, хотя чертеж и можно просто перечертить, не вникая в суть, но при построении аксонометрии все равно придется разобраться.

Знакомятся ли Ваши студенты с БИМ-технологиями, возможно не на Ваших предметах, а позже? Вопрос этот, в частности в связи с прозвучавшим при обсуждении очень содержательного доклада А.В.Петуховой (http://dgng.pstu.ru/conf2016/papers/29/): «Необходимость обучения упомянутым технологиям всеми уже осознана и много раз переосознана. Мало того, такое обучение в ведущих вузах уже вовсю ведется». В этом случае Вас можно отнести к сторонникам НГ, ведь в БИМ очень многое из тем, перечисленных Вами, компьютерная программа берет на себя. Это я, конечно, утрирую, вижу в Ваших работах скорее мотивацию для себя более глубокого изучения НГ, но как Вы видите перспективу преподавания некоторых разделов НГ, в частности построение теней, в соседстве с БИМ-технологиями?

В каком объеме, и в какой дисциплине Ваши студенты изучают Photoshop?

Говоря о построении перспективы с тенями в классическом варианте 2d на компьютере, Вы ссылаетесь на необходимость соответствия программы курса требованиям ФГОС изучения НГ. Но разве во ФГОС есть такое требование? Вопрос задаю, не перепроверив, возможно ошибаюсь, но запомнилось, что ни в одном ФГОСе НГ не упоминается.

В целом Ваш учебник, как и всегда, - готовое методическое руководство для использования, подготовленный коллективом единомышленников, свободно владеющих компьютерной графикой, разработанный с учетом огромного опыта и глубоких знаний НГ (по собственному опыту выполнение работ по НГ в 2d на компьютере сложнее той же работы карандашом с циркулем).

В Вашей информации, я нахожу много доводов, о которых непременно сообщу своему начальству с рекомендацией Вашего с уважаемыми В.Н. Васильевой, И.В. Буториной учебника для использования в нашем ВУЗе.

С уважением 

Фото
Хейфец Александр Львович
(22 марта 2016 г. 12:51)

Алексей Алексеевич, здравствуйте. Отвечаю по порядку.

О том, что 3d не прощает непонимания формы. Так я Вас понял? Действительно, не прощает. Сколько примеров, когда студент вычертил что-то, но форму не представил. Здесь такое невозможно.

О BIM-моделировании. Активно преподаю, правда, на выпускающей кафедре. Два семестра (5-й и 6-й).Пакет Revit. Строим информационную 3D модель здания (коттеджи, жилые здания, промышленные здания-цеха). А затем получаем набор необходимых чертежей, смет, анимации, фотореалистичность. Все как “по нотам”. Рад тому, что мои студенты - выпускники той кафедры нарасхват при трудоустройстве.  Преподаю также и 3DSMAX – строим интерьеры комнат. Все 3D!

Не понял вопроса о связи BIM и НГ. Связи никакой. BIM еще раз подчеркивает ненужность НГ. Тени в BIM’е, как варианте 3D, создаются автоматически.

Преподавать BIM на наших кафедрах нереально по времени.

Photoshop даю студентам-строителям поверхностно: контрастировать, наложить фон, художественные фильтры, подчистить, поправить цвет…, то есть то, что нужно для общей эрудиции. На этом уровне он воспринимается легко.

НГ еще не отменили, а в ней предусмотрено освоение классических методов построения теней.  Хотя я уверен, что любой мало-мальски грамотный архитектор, знающий компьютерные 3d пакеты, тот же AutoCAD, классическими методами, да еще в перспективе, строить тени не будет. Ему нужно работать, зарабатывать… Но пока даем и классику.

Спасибо за положительную оценку нашей работы по созданию нового учебника.

С уважением. А.Л. Хейфец


Назад Go Back