艺术类课程三维建模教案.docx

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艺术类课程三维建模教案

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课程简介

一、课程定位

三维设计和图像处理技术在工程设计领域中占有重要的地位。

通过本课程学习三维建模、三维编辑、动画制作和渲染等技术和方法，可从事制作角色动画、室内外效果图、游戏开发、虚拟现实等三维设计领域的工作。

通过本门课程的学习，使学生掌握三维建模、材质、灯光、镜头、动画和渲染的基本方法和理论，对于基本操作、建模、模型修改、材质赋予、灯光相机、渲染、特效、动画制作等各个方面有一个系统而全面的认识和了解，能够熟练掌握常用的基本操作，并具备相应的自学能力。

二、课程内涵

教学目的：

通过本课程的学习，培养学生的艺术感、空间感和运动感，掌握三维空间建模、实体和环境的渲染贴图、光线及特效、动画制作等基本技能，具有使用计算机3D技术解决如广告展示、建筑装潢、环境艺术、游戏等方面实际应用问题的动手能力。

为今后继续学习其它专业课程和深入应用奠定基础。

教学内容：

1、在掌握计算机辅助设计与绘图的基础上，进一步掌握三维空间的几何体、曲面、复合实体建模和编辑修改的基本知识、基本方法和基本技能；

2、掌握为模型使用材质和贴图、进行渲染的基本方法和技能；

3、掌握在场景中使用各种灯光、设置摄象机，制作特殊视频效果的基本方法和技能；

4、针对实际应用项目，综合使用所学的基本知识、基本方法和基本技能，完成一至两个中等难度的设计任务。

课程的基本要求：

（1）三维建模的基础知识：

1、了解三维建模的基本概念和术语，制作三维建模对系统软硬件的要求；

2、了解3dsmax的界面布局、工具名称及功能，掌握其使用方法；

3、理解空间坐标系统和透视图；会使用视图操控工具；

4、了解三维建模制作的一般过程和控制建模的方法。

（2）基本几何体的建模：

1、熟练掌握标准几何体的创建和参数设置方法

2、熟练掌握扩展几何体的创建和参数设置方法

3、熟练掌握用布尔运算创建复合几何体的方法，会建立和解散“组群”

4、熟练掌握平面二维曲线、图形、文字的创建方法

（3）编辑修改器的使用：

1、熟练掌握弯曲、扭转、锥化、倒角修改器的使用方法；

2、熟练掌握噪波、位移、伸展、倾斜、球化修改器的使用方法；

3、掌握轮廓倒角、结构线框、FFD修改器的使用方法；

（4）放样建模：

1、熟练掌握用二维路径和二维造型进行放样的建模方法

2、掌握在放样建模中使用缩放、扭曲、倾斜、倒角、拟合修改器的方法

3、熟练掌握使用拉伸修改器将二维图形拉伸成三维实体的方法

4、熟练掌握使用旋转修改器将二维曲线旋转成三维实体的方法

（5）NURBS建模：

1、掌握两种NURBS曲线的创建和修改方法；

2、掌握标准NURBS曲面的创建和修改方法；

3、会由NURBS曲线生成NURBS曲面；

4、能使用多边形网格建模的方法。

（6）材质的编辑和贴图：

1、了解材质编辑器组成和各部分的功能、给物体赋予材质的步骤；

2、熟练掌握标准材质的编辑和修改方法；

3、掌握混合材质、双面材质、顶底材质、投影材质的编辑和修改方法；

4、掌握多维次物体材质、光线跟踪材质的编辑和修改方法；

5、掌握用贴图为物体赋予材质的方法，会使用“贴图坐标”修改器。

（7）灯光和相机的设置：

1、熟练掌握目标聚光灯的创建、参数调整和使用；

2、掌握泛光灯、天空灯的创建、参数调整和使用；会使用其它的灯光；

3、掌握为场景添加灯光的设计方案；

4、熟练掌握目标摄象机的参数设置和视图调整；

5、掌握自由摄象机的设置和调整。

（8）环境的特效和渲染：

1、熟练掌握雾效、体积光效果和火焰效果的设置；

2、掌握渲染场景、快速渲染和交互式渲染的方法；

3、了解各种渲染类型，了解渲染到纹理的方法。

（9）视频后期处理与特技：

1、掌握利用视频后期处理技术为建模添加光斑、模糊、高光等特殊效果的方法；

2、掌握利用渲染效果，制作镜头特效和进行视频输出的方法；

3、掌握将3dsmax的最终结果用Photoshop进行后期处理的方法，制作效果图。

（10）应用项目设计：

1、卧室效果图的制作；

2、客厅效果图的制作；

3、自然场景的制作；

4、展馆布局和效果图制作；

5、简单广告动画制作等。

三、教学设计

三维设计和图像处理技术在工程设计领域中占有重要的地位。

本课程应采用多媒体教学手段进行教学。

对三维设计和图像处理技术的运用进行讲解，将知识点精选细致深入的归纳和剖析。

此外，为了使学生能更快的掌握运用三维制作软件，课程中选取了大量作品作为实例分析与讲解。

教学进度安排

第一讲三维建模基本知识4学时

第二讲三维几何体模型8学时

第三讲二维图形造型8学时

第四讲修改命令面板8学时

第五讲灯光8学时

第六讲材质6学时

第七讲贴图8学时

第八讲渲染基础6学时

第九讲MentalRay渲染器8学时

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第一讲三维建模的基本知识

目的要求：

使学生了解动画、三维建模的概念；使学生了解三维建模的发展历史；了解三维建模制作常用软件。

重点难点：

重点是理解三维建模制作的一般性流程，特别是技术层面的六步骤。

难点是区别二维建模与三维建模。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.课程导入：

我们熟悉的动画——每个人都了解动画。

我们来谈谈动画：

2.动画的概念：

动与静，二维与三维。

3.三维动画的历史：

起步：

古老的文明——皮影；现代滥觞：

手绘动画的奠基与巅峰—迪斯尼；特技革命：

革新制作手段——卢卡斯和他的工业光魔；应运而生：

三维动画来了——皮克斯；百花齐放：

从独角戏到二人转再到春色满园。

4.三维建模的应用领域探讨：

工业，教育，影视，传媒，游戏。

5.三维建模的一般制作流程讲解。

6.了解三维建模常用软件，引出三维建模制作软件3DMax。

7.讲解3DMax的软件的生产商和版本序列。

8.讲授3DMax的菜单栏。

9.讲授3DMax的工作区。

10.讲授3DMax的面板。

11.结合操作演示菜单栏的命令，并对重要命令进行特别强调突出。

第1页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对基本知识的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

如何通过菜单命令打开、保存、合并场景？

本次课教学体会：

第2页共18页

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第二讲三维几何体模型

目的要求：

使学生理解并掌握3DMax最基本的建模方式——几何体建模的对象位置。

使学生掌握扩展基本体的对象位置。

重点难点：

重点是标准基本体的使用、常见扩展基本体的位置，难点是几何体建模的对象位置定位、布尔运算的操作。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.复习：

复习前节内容。

2.课程导入：

建模是整个流程的第一步。

怎样建模？

3.入手：

最简单的建模方式——利用几何体对象拖动建模。

4.示范：

几何体建模的对象定位。

5.示范：

利用标准基本体建立长方体、球体、圆柱体、圆锥体和四面体。

6.示范：

最复杂的标准基本体——茶壶。

7.课程导入：

我们学习了标准基本体，现在，尝试创建我们的桌面。

引出扩展基本体——倒角长方体。

8.讲授扩展基本体的位置。

9.示范利用扩展基本体对象创建次常见对象：

倒角对象、环、金刚石体等。

第3页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

如何创建茶壶和缺项茶壶（壶体、壶嘴、把手和盖子）；扩展基本体包含哪些对象？

本次课教学体会：

第4页共18页

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第三讲二维图形造型

目的要求：

使学生掌握二维图形造型的位置。

使学生掌握车削操作，并能够根据需要合理设置旋转轴线和旋转中心。

重点难点：

重点是从二维到三维的手段中的挤出操作以及二维的放样，难点是对挤出操作的理解与掌握以及放样和倒角。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.课程导入：

三维对象毕竟有限，如何创造更丰富的世界？

画画给我们的启发——从线条开始，从平面图形开始。

2.讲授图形对象的位置。

3.示范常用的图形对象：

线、方形、圆形、星形、多边形。

4.示范常用的图形对象操作。

5.示范挤出操作。

6.示范并讲授车削操作。

7.示范并讲授放样操作。

8.示范并讲授倒角操作。

第5页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

利用车削操作创建一个酒杯。

本次课教学体会：

第6页共18页

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第四讲修改命令面板

目的要求：

使学生掌握修改面板、掌握如何通过修改面板调整对象参数、掌握常见修改器的作用、掌握修改器堆栈的工作原理。

重点难点：

重点是修改面板和修改器的使用，难点是修改堆栈的工作原理。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.复习：

复习前节内容。

2.课程导入：

创建了不满意，就要修改。

怎么改？

引出课程内容。

3.讲授修改面板。

4.讲授修改器的使用。

5.讲授修改器堆栈的工作原理。

6.复习小结，并安排下节预习内容。

第7页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

如何使用修改器和修改器堆栈？

本次课教学体会：

第8页共18页

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第五讲灯光

目的要求：

使学生了解灯光的作用；掌握灯光的属性调整，如亮度、色彩、投影、扩散等；掌握三点式布光技术。

重点难点：

重点是灯光的分类、灯光的属性调整和三点式布光技术，难点是对三点式布光技术的理解。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.复习：

复习前节内容。

2.课程导入：

照相要打灯。

三维世界也要打灯光。

引出课程内容。

3.讲授灯光的作用和意义。

4.示范灯光的分类创建。

5.讲解如何调整灯光。

6.示范灯光属性的调整。

7.讲解并示范三点式布光技术。

第9页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

光线跟踪投影和对象贴图投影有何区别？

本次课教学体会：

第10页共18页

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第六讲材质

目的要求：

理解材质的概念；掌握在三维建模制作中，材质的作用；掌握通过不同的方式打开材质编辑器的方法。

掌握材质属性、高光、光泽度、不透明度、色彩等常用的材质属性调节；能够利用材质基础属性实现陶瓷、玻璃、塑料等常见的材质。

重点难点：

重点是材质属性参数的调整，难点是陶瓷等常见材质的实现，特别是参数设置。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.复习：

复习前节内容。

2.课程引入：

通过图片展示几个同样形状的茶壶，因为赋予的材质不同，分别给人以不同的质地感，引出材质的作用。

3.讲解材质的概念和材质的重要地位。

4.结合实例演示材质编辑器中进行材质调节的步骤。

5.示范几种重要材质的制作，包括陶瓷、塑料、玻璃等。

6.总结，安排作业和预习任务。

第11页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

如何制作陶瓷材质？

本次课教学体会：

第12页共18页

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第七讲贴图

目的要求：

理解贴图的含义；掌握在3DMax中使用贴图的方法；掌握漫反射贴图的使用；掌握高光贴图的使用掌握利用凹凸贴图制作噪声效果；掌握利用光线跟踪折反射贴图制作逼真的玻璃效果；掌握环境贴图的使用和调整。

重点难点：

重点包括：

贴图的使用；漫反射贴图的使用及其效果；光纤跟踪贴图的使用和调整。

难点是：

光纤跟踪贴图的使用和调整。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.复习：

复习前节内容。

2.课程导入：

材质可以作出一定的效果，但带纹理的怎么做？

带更复杂效果的呢？

引出贴图的作用。

3.讲解贴图的含义。

4.结合演示讲解贴图的使用方法。

5.示范漫反射贴图的制作。

6.示范高光贴图的制作。

7.讲解凹凸贴图配合噪声的使用。

8.讲解示范折射贴图、反射贴图的效果。

9.利用光线跟踪折反射贴图制作逼真的玻璃效果。

10.示范环境贴图及其调整。

第13页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

如何制作逼真的玻璃效果？

本次课教学体会：

第14页共18页

内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第八讲渲染基础

目的要求：

理解渲染的含义和作用；掌握渲染静态图片的方法；掌握渲染动态影像的方法。

重点难点：

重点难点都是动态影像渲染的相关设置。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.复习：

复习前节内容。

2.课程导入：

渲染生产是三维建模技制作技术流程的最后一步，为什么要进行渲染？

3.讲授渲染的地位和含义。

4.讲授渲染地作用。

5.讲授在默认线扫描渲染器下进行图片渲染地相关操作和设置。

6.示范并讲授进行动态图像渲染地相关参数设置。

7.复习小结，布置作业和预习任务。

第15页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

如何将动画渲染为AVI格式的视频？

本次课教学体会：

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内容

备注

三维建模课程教案

讲课题目：

第九讲MentalRay渲染器

目的要求：

了解除3DMax默认的线扫描渲染器之外常见的其他专业渲染器；了解MentalRay、Brezil、Lightscape渲染器的特点；了解MentalRay渲染器的优势；掌握MentalRay的常用参数设置；掌握利用MentalRay渲染场景的方法，包括动态和静态场景的处理。

重点难点：

重点难点都是MentalRay渲染器的设置和使用。

方法步骤：

1、讲授及实例分析2、讨论3、实践练习4、辅导

仪器设备保障：

电脑机房、投影仪、3Dsmax软件、字库图片素材库、渲染器

教学内容与时间安排:

1.复习：

复习前节内容。

2.课程导入：

线扫描虽然速度比较快，但是在处理精细的光影关系方面存在重大缺陷，比如黑洞（图片展示）等。

有没有更好的工具呢？

3.讲授MentalRay渲染器与3DMax的整合的来龙去脉。

4.讲授MentalRay渲染器的优势。

5.示范并讲授MentalRay渲染器的参数设置和场景渲染方法。

6.讲授在MentalRay中进行灯光属性调整的方法。

7.复习小结，布置作业和预习任务。

第17页共18页

内容

备注

回顾与小结：

通过对三维建模相关软件的讲解，希望同学生们能掌握所学知识，为以后的学习奠定基础。

作业与思考题：

相比于线扫描渲染器，MentalRay有什么优势？

本次课教学体会：

第18页共18页