5.二维三维的任意变换5.docx

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1、3D打印课程 茶壶的设计与实现一、教学内容分析:本节3D打印课程选择以生活中常见的茶壶为例，通过欣赏多样化的茶壶，归纳生活中茶壶的基本特征，引导学生分析模型构成及各构成部件实现的一般方法。根据现有经验，在拆分模型、构建模型、组合模型中发挥学生想象力，增强学生动手实践能力，引导学生掌握实物到3D模型构建的一般方法，提升相应的信息技术创新运用能力。二、学情分析:本课教学对象为初一年级学生。该年龄段的学生具备丰富的好奇心、喜欢探究新事物，有自己的创作想法，但在认知能力、自主学习能力上存在差异。学生在小学阶段未接触过3D模型的构建，对3D课程学习充满了兴趣。通过前几堂课的学习，学生已掌握了3Done软

2、件的基本使用方法，能够根据现有经验简单分析3D实体，并进行基体的构建，但对于根据生活中实物选择合理技术进行3D建模的能力仍需提升。三、教学目标:1、通过分析构建茶壶的基本模型，掌握剖析3D模型构建的一般方法。2、通过学习扫掠、旋转、组合等技术，学会构建生活中的3D茶壶模型。3、通过实体模型的构建，学会参照物的使用，以及能够根据需求观察调整各类命令参数。4、熟练使用渲染命令对实体进行着色、赋予材质、贴图等操作。四、教学重难点：重点：1、根据构建实体需求，学会参照物的使用。 2、理解拉伸、旋转命令的异同，能根据需求灵活选择。3、能将自己的设计与技术相结合，构建出需要的3D实体模型。难点：1、理解拉

3、伸、旋转命令的异同，能根据需求灵活选择。2、能将自己的设计与技术相结合，做出需要的3D实体模型。五、教学策略: 以生活实物为参照,引导学生探究分析归纳构建三维实体的方法。六、教学过程：引入：茶壶，茶杯生活中的实用品，我们今天就来实现茶具中的茶壶用品。（一） 观察分析1、学生观察生活中的茶壶，说说其构成？ 壶盖、壶身、壶嘴、壶把组成。 2、 我们要在3D软件中构建茶壶模型，哪些部件容易实现？ 预设学生回答：壶身、壶把居多。3、 壶把的分析：师生齐分析，课件同展示。（1）外观特点分析：预设学生描述：圆形，弯曲状教师引导：分清平面图形与立体图形描述，描述应尽量规范与精准。归纳壶把外观特点：圆环状。（

4、2）基体选择：圆环。 （3）实现方法选择：直接选用圆环基体。4、壶身的实现：师生齐分析，课件同展示。（1） 外观特点：圆壶身，或高壶身。 学生结合壶身的形状，根据现有经验思考：为什么茶壶一般均具备这样的外观特点？ （2） 基体选择：无基体可直接使用。（3）实现方法选择：草图绘制，旋转，变空。（与花瓶，花盆的制作方法类似）5、壶盖的实现：师生齐分析，课件同展示。（1）外观特点：一般以扁平壶盖居多，壶纽为多样化，以圆柱、圆居多。（2）基体选择：无基体直接使用。（3）实现方法选择：它是否也可以通过旋转来实现？ 草图绘制，旋转。6、壶盖、壶身的方法优化：师生齐分析，课件同展示。（1）壶身实现方法归纳：

5、草图绘制，旋转。壶盖实现方法归纳：草图绘制，旋转，抽空。（2）归纳实现方法的共同之处：草图绘制，旋转。（3）技术优化：壶盖、壶身一起绘制草图后，转换成立体图形。7、壶嘴的实现：师生齐分析，课件同展示。 （1）外观特点：上小下大的弯曲圆柱。 （2）实现方法初步判断：圆柱变成上小下大的圆柱圆柱折弯空心。 8、茶壶各部分的组合：拼接。 方法选择：移动工具。9、茶壶3D建模实现顺序：（1）学生思考：生活中的茶壶是按照什么顺序制作出来的？为什么？（2）结合现实生活中茶壶制作的合理性以及确模型构建的难易度，确定3D茶壶实现顺序：壶身、壶盖壶把、壶嘴各部件调整、组合。【设计意图】：本环节展示生活中熟悉的各类

6、茶壶模型，以构建生活中常见的3D茶壶模型为课题，充分激发学生学习兴趣。通过拆分剖析生活中茶壶，明确3D茶壶模型部件构成，以实现的难易为次序，围绕“外观特点、选择基体、实现方法选择”三个主要方面依次剖析茶壶各部件，让学生掌握剖析3D模型部件的一般方法。在分析中教师注重学生在3D课堂中表达的专业规范性，注重学生实现方法选择与优化，为学生后续实现3D模型打下良好的基础。（二） 实践任务：茶壶的设计与实现。1、壶身、壶盖的实现。（1）学生思考，并说一说：如何进行草图绘制？教师引导回顾：以前我们学过的花瓶是如何实现的？学生回顾方法： 绘制出其半个竖切面图形 用的绘制工具是什么？观察壶盖的样子，思考壶盖的

7、平面图形该如何绘制？教师引导细节上的思考：壶盖壶身草图绘制时能否绘成一体，是否需要分离？为什么？预设答案：不分离的话，在3D打印时会并成一体打印出来。归纳壶身、壶盖分离实现方法：草图绘制时，壶身、壶盖要有一定距离。（2） 学生实践：根据自己的设计，实现壶身、壶盖。设置参考物，绘制封闭草图，旋转。 学生说一说注意点：封闭的草图，否则无法旋转。 方法选择提示：利用多线段、圆弧绘制较快，曲线绘制更自由，学生根据情况自己选择。旋转成型。 学生说一说注意点：旋转的方向，一般为向上。不同草图，将会呈现不同的立体图形。 建议：不抽空壶身，先全部绘制完成后再实现。【设计意图】：通过上一环节各茶壶部件的分析，学

8、生基本明确该选择何种技术去实现。3D茶壶茶盖的实现，类似3D花瓶的构建，3D花瓶的实现学生已有经验。学生利用知识迁移与方法描述，明确其实现的一般方法，理解由平面转换成立体的拉伸、旋转技术的适用场合，从而掌握重点，突破难点。不同的平面草图可以转换成不同的立体图形，草图绘制的工具选择，绘制什么样的草图均由学生设计选择，充分激发学生的创新性。2、 壶把的实现。（1）学生回顾：实现基体选择圆环。（2）学生实践，发现问题：圆环无法放到该放的位置，如何解决？（3）学生探究：利用参考物，再调整。（4）师归纳调整方法： 缩放调整：调整形状，注意均匀和非均匀调整的区别。 位置调整：看清是调整X,Y,Z方向哪个方

9、向的位置。3、 壶嘴的实现。（1） 学生观察壶嘴形状： 弯曲的空心圆柱体。特征是嘴小，身粗。（2） 教师引导学生进行基体还原：上细下粗的弯曲圆柱。（3） 上细下粗的弯曲圆柱的实现：特殊功能锥削， 难点提示，教师展示：基准面的选择，一般是不变的那个面或是要与其他部件相连接的不适合变形的面。 锥削因子，不宜过大，否则头会太尖。（4） 上细下粗的圆柱的弯折： 学生思考：圆柱只有一个面，无法弯折 尝试改进方法：增加参照物。 细节考虑：参照物的大小应该与圆柱差不多高或者高一点，不宜太小，否则弯曲度不够。（5） 学生实现，并进行适当的缩放、位置的调整：4、 壶嘴、壶身、壶把的调整与组合：（1） 学生观察壶

10、身、壶嘴特征：都是空心。 教师建议：用删除面做，抽空会留下一个面。 方法选择：删除壶身、壶嘴的中心面，实体面被去除，出现连接的洞口。（2） 组合：注意边界的使用。（3）再次向内抽壳：让内侧删除的虚面实体化。5、上色。【设计意图】：整个茶壶模型的设计与实现是在观察分析、总结归纳中构建组合实现的。根据实践情况，及时观察分析，引导学生规范方法、注重细节，选择合理技术，这样也将不断促进学生构建3D建模习惯的养成，让其充分体验完成3D建模的成就感，为学生后续独立构建3D模型奠定基础。七、课堂小结： 1、分享你的作品，说说你的收获。2、说说构建3D模型一般的方法是什么？（1）构建3D模型的一般方法。剖析组

11、成部分 观察各部分形状特点，选择合适技术。调整，组合。（2）根据设计需求，灵活选择技术实现。【设计意图】：为了检验和促进每个学生达到预期的目标，发现教学中的问题，为学生进行知识点的梳理是必须的，也是有效的，这将有利于加深学生对知识的记忆、理解，完成真正意义上的知识建构。八、教学反思：3D打印课程是我们正在摸索探究的一门课程，如何让学生喜欢上这门课，如何通过这门课程让学生初步形成构建3D模型的思想，如何让这门课程上的规范有效，是作为老师必须要思考的问题。本课从生活实际入手，选择学生熟悉的生活中的茶壶为案例来开展茶壶3D模型的构建，学生充满了兴趣。拆分熟悉的茶壶，说出其部件，对于生而言不是难题。那

12、如何构建各部件，选择什么部件先做？教师根据初一学生先易后难的心理特点，结合茶壶实际形成过程，选择了实现难度由易到难的各部件逐个剖析。考虑到学生对3D模型知识虽有接触，但不够全面与规范，专业描述表达不够精准的特点，教师采用在规范的用语中围绕各部件的“外观特征、基体选择、实现方法选择”三个点着重展开探究分析，让学生明确了茶壶各部件3D构建的基本分析方法和实现方法，为后续构建何种模型选择何种方法指明了基本的方向。在构建模型与组合模型环节，学生有着拿来就随便试的想法。此环节，教师利用学生已有的“3D花瓶”构建的知识，进行知识迁移，让学生归纳壶身，壶盖的一般方法，由于学生设计想法不同，实践情况也不同，教

13、师合理的引导学生灵活选择合理的实现技术，通过这样的过程让学生学会用已有知识解决新问题的方法，壶嘴，壶把的实现也是如此。组合调整在实践中是需要反复做的细致工作，需要学生边实践边观察3D模型构建情况，根据情况灵活的选择技术调整到需要的位置，耐心细致的观察与调整是好作品必不可少的一步，教师在这方面也做了充分的引导。总之，本课让学生在剖析茶壶模型、构建茶壶模型、组合茶壶各部件模型中，学会了根据生活实物构建3D模型的一般方法，即：剖析组成部分 观察各部分形状特点，选择合适技术。调整，组合各部件。教师始终将规范的方法，细致的观察，细节的注重，灵活的技术选择与调整贯穿整个课堂，努力促进学生养成良好的3D建模习惯，为今后学生独立开展3D建模奠定基础。