2.3. Объектілердің үшөлшемді модельдері. Конус, цилиндр және сфера құру
Информатика, 6 сынып. Оқулық: Қадырқұлов Р. А., Нұрмұханбетова Г. К. (Алматыкітап баспасы, 2023). 2 бөлім: 3D баспа. 50–54-беттер.
Нені үйренесің
- Навигациялық құралдарды қолдануды: камераны жақындатып, алыстатып, айналдырып, модельді жан-жағынан қарауды.
- SketchUp-та цилиндр, конус және сфера құруды қадам-қадаммен.
- «Соңымнан ер» (Следуй за мной) құралын арка, конус және сфера жасау үшін қолдануды.
- Материал (бояу) таңдауды, мысалы, мөлдір шыны.
Ой қозғау
- Адам қолымен жасалған жанды табиғат модельдерінің арасынан өзіңді таңғалдырған 2 модельді ата. Себебін түсіндір. Мысалы, жабысқақ лента (липучка) қоңырауық шағылының тікенегіне ұқсайды, ал ұшақ қанаты құстың қанатына қарап ойластырылған. Мұндай ғылымды бионика дейді.
- Қандай үшөлшемді геометриялық фигураларды атай аласың? Куб, параллелепипед, пирамида, цилиндр, конус, шар (сфера). Әрқайсысының ұзындығы, ені және биіктігі бар.
Тақырыпты талдаймыз
Модельді жан-жағынан қалай қараймыз
Модельді құрған кезде оны айналдырып, жақындатып, алыстатып отыру керек. Ол үшін SketchUp-та навигациялық құралдар бар. Олар «Camera» мәзірінде орналасқан, ал батырмалары Құралдар тақтасында тұр.
| құрал | қызметі |
|---|---|
| Вращение / Айналдыру | камераны объектінің айналасында айналдырып қарауға арналған құрал. Бастапқы «үнсіз келісім бойынша» камера объектінің алдыңғы көрінісін береді |
| Панорамирование | объектіні панорамалау: жұмыс алаңында объектіні оңға, солға, жоғары және төмен жылжытады |
| Лупа | объектіні үлкейтуге арналған құрал |
| Вращать колесико | жылжымалы лупа: тінтуірді өзіңе қарай тартсаң, объект кішірейеді, ал объектіге қарай қозғалтсаң, үлкейеді |
| Окно увеличения / Үлкейту терезесі | объектіні жұмыс алаңына сай барынша үлкейтеді |
| Предыдущий вид / Алдыңғы көрініс | объектінің алдыңғы түріне бір қадам артқа қайтарады |
| Следующий вид / Келесі көрініс | соңғы болдырмау әрекеттерін қадамды режімде кезек-кезегімен алып тастайды |
Вращение / Айналдыру көмегімен брустың төменгі бөлігін де көруге болады, ал ол алдынан көрінбейді. Бұл — жазық екіөлшемді графикадан басты айырмашылық: 3D-де тек алдыңғы жақтарын ғана емес, көрінбейтін жақтарын да көреміз.
⚠️ Жиі кететін қате. Камера құралдары модельдің өзін өзгертпейді. Олар тек сенің модельге қай жақтан қарайтыныңды өзгертеді. Экрандағы фигура «аунап кетсе», қорықпа: «Алдыңғы көрініс» батырмасымен қайтып оралуға болады.
«Соңымнан ер»: арка жасаймыз
Бұл құрал фигураны сызық бойымен жүргізеді. Аркада жаттығып көрейік.
Цилиндр құрамыз
- «Окружность» (Шеңбер) құралымен шеңбер сал.
- «Тяни/Толкай» (Тарту/Итеру) құралын таңдап, шеңберді жоғары тарт. Цилиндр шықты.
- Оқулықтағы суреттегідей цилиндрлерден «пирамида» жасағың келе ме? Цилиндрдің жоғарғы шеңберіне «Смещение» (Ығыстыру) батырмасын қолдан: жоғарғы шеңбердің ішінде кішірек шеңбер пайда болады. Оны жоғары тарт, сонда екінші, жіңішкелеу цилиндр шығады. Әрі қарай осылай қайтала.
Конус құрамыз
📕 Оқулықта «үшбұрышты табанның радиусы бойымен тарт» деп жазылған. Ал бағдарламада үшбұрышты табанның шеңбері бойымен (оның жиегімен) жүргізеді, әйтпесе конус шықпайды.
Сфера құрамыз
💡 Заңдылықты байқадың ба? «Соңымнан ер» құралының өзі арканы да, конусты да, сфераны да жасайды. Тек «профиль» (шеңбер немесе үшбұрыш) мен «жол» (доға немесе шеңбер) ғана өзгереді.
👨👩👧 Ата-анаға. Компьютерде SketchUp болмаса, дәл осы фигураларды Tinkercad-та браузерде құрастыруға болады: онда цилиндр, конус және сфера «Негізгі фигуралар» жиынында дайын тұрады. Баладан салыстыруын сұраңыз: фигуралар SketchUp-та қалай, ал Tinkercad-та қалай жасалды? Бұл ойлауды жақсы жаттықтырады.
Өзіңді тексер
- Навигациялық құралдар не үшін керек? Модельді жан-жағынан қарау, оны жақындату және алыстату үшін.
- «Вращение» құралы не істейді? Камераны объектінің айналасында айналдырады. Төменгі және артқы жақтарын көруге болады.
- Цилиндр үшін қандай құралдар керек? Окружность және Тяни/Толкай.
- «Соңымнан ер» құралымен жол бойымен нені жүргізеді? Профильді: шеңберді, үшбұрышты және т.б.
Жаттығуларды шығарамыз
№ 1
(Практикада қолдану, 1-тапсырма) SketchUp құралдарын пайдаланып, 17-суреттегі ғимараттың моделін жаса. Мөлдір шыны алу үшін «Заливка» батырмасын басып, Материалы → Светопроницаемое → Стекло-синее (Материалдар → Жарықөткізгіш → Көк шыны) командалар қатарын таңда.
Қалай ойлаймыз. Ғимарат қарапайым брустардан тұрады: платформа-негіз, негізгі ғимарат, шыны бөлік.
Қалай істейміз.
- Тікбұрыш және Тяни/Толкай — жалпақ плита-негіз (платформа).
- Дәл солай плитаның үстінде ғимараттың негізгі корпусын сал.
- Қасбеттің шыны бөлігін кесіп ал немесе сал (оқулықта бұл — ашық көк мөлдір көлем және оның ішіндегі кішкентай сарғылт-қызыл брус).
- Шыны бөлікке Заливка → Материалы → Светопроницаемое → Стекло-синее. Корпусты қоңыр, негізді сұр түске боя.
Не шығуы керек: платформадағы ғимарат, мөлдір көк бөлігінің арғы жағынан ішкі брус көрінеді.
Жауабы: ғимарат моделі жасалды, мөлдірлік «Стекло-синее» материалымен берілді.
№ 2
(Практикада қолдану, 2-тапсырма) Арканың моделін жаса (18-сурет). Бұл объектіні сызуда Следуй за мной (Соңымнан ер) құралын пайдалан.
Қалай ойлаймыз. Бұл сабақтағы арканың дәл өзі, тек қимасы (профилі) дөңгелек емес, төртбұрышты.
Қалай істейміз.
- Дуга — доға сыз.
- Оның ұшында Тікбұрыш құралымен доғаға перпендикуляр шағын төртбұрыш сыз. (Шеңбер де келеді, сонда «құбыр» шығады.)
- Следуй за мной — төртбұрышты доға бойымен тарт.
- Заливка — арканы жасыл түске боя, ал шеттерін қоңыр етуге болады.
Не шығуы керек: төртбұрышты қимасы бар иілген «лента» тәрізді арка.
Жауабы: арка жасалды: Дуга → ұшында профиль → Следуй за мной → Заливка.
№ 3
(Ойлануға берілген сұрақтар, № 1) SketchUp программасында модельдерді қалай құрастыруға болады?
Шешуі. Сызу құралдарымен (Линия, Тікбұрыш, Окружность, Дуга) жазық фигураларды салады, Тяни/Толкай және Следуй за мной құралдарымен оларды көлемді етеді, содан кейін Заливкамен бояйды. Нәтижені камерамен қарап шығады.
Жауабы: жазық фигураны сызу, оны көлемді ету (Тяни/Толкай, Следуй за мной), бояу, камерамен қарау.
№ 4
(Ойлануға берілген сұрақтар, № 2) SketchUp программасында кеңістікті басқару құралдары қандай қызмет атқарады?
Қалай ойлаймыз. «Кеңістікті басқару» — сабақтағы кестеде берілген навигациялық құралдар.
Шешуі. Вращение камераны объектінің айналасында бұрады. Панорамирование көріністі жоғары, төмен, оңға, солға жылжытады. Лупа үлкейтеді. «Вращать колесико» жақындатады және алыстатады. «Окно увеличения» объектіні бүкіл терезеге көрсетеді. «Предыдущий вид» және «Следующий вид» алдыңғы көрінісін қайтарады немесе көріністер бойымен алға жүреді.
Жауабы: олар модельдің өзін өзгертпей, оған қарайтын көріністі жақындатуға, алыстатуға, жылжытуға және бұруға көмектеседі.
№ 5
(Ойлануға берілген сұрақтар, № 3) Вращение (Айналдыру) батырмасын қандай әрекеттерді орындауға қолданады?
Шешуі. Объектіні қарап шығу үшін: камераны оның айналасында айналдырады. Әдетте алдынан көрінеді, ал Вращение көмегімен, мысалы, төменгі бөлігін қарауға болады.
Жауабы: объектіні әртүрлі жақтан қарау үшін.
№ 6
(Ойлануға берілген сұрақтар, № 4) Следуй за мной (Соңымнан ер) құралын қолдану алгоритмін қалай сипаттаған болар едің?
Қалай ойлаймыз. Алгоритм — қадамдардың реті. «Жол» мен «профиль» керек.
Шешуі.
- Жолды сыз (мысалы, доғаны немесе шеңберді).
- Жолдың ұшында жазық фигура-профиль сал (шеңбер, үшбұрыш).
- «Следуй за мной» құралын қос, профильді бас та, оны жол бойымен жүргіз.
- Шертіп аяқта, қаласаң, түске боя.
Жауабы: жол → профиль → құралды таңдау → профильді жол бойымен жүргізу.
№ 7
(Ойлануға берілген сұрақтар, № 5) Конус пен сфера құруда Следуй за мной (Соңымнан ер) құралын қалай қолданады?
Шешуі. Конус үшін ол үшбұрышты табанның жиегімен жүргізеді, сонда фигура конусты «айналып шығады». Сфера үшін ол үстіңгі шеңберді төменгі шеңбердің жиегімен жүргізеді.
Жауабы: ол профильді (үшбұрышты немесе шеңберді) шеңбер бойымен айналдырып, одан көлемді фигура құрады.
№ 8
(Үй тапсырмасы) Интернетті пайдаланып, SketchUp программасында конус, цилиндр және сфераның модельдерінің қалай жасалатынын біліп ал (19-сурет). Өзіңе ұнаған бір модельді таңдап, сол модельді компьютерде құрастыр.
Қалай ойлаймыз. Бейнесабақ мәтінмен сипаттау қиын тінтуір қозғалыстарын көруге көмектеседі.
Қалай істейміз.
- «SketchUp-та конус, цилиндр және сфера құру» бейнесін тап (оқулықта YouTube сілтемесі көрсетілген; ашылмаса, атауы бойынша іздеп көр).
- Бір фигураны таңда (суретте конус, қиық конус, шар және жарты шарлар көрсетілген).
- Бейнедегі және сабақтағы қадамдарды қайтала. Файлды сақта.
Не шығуы керек: экрандағы құрылған фигура, мүмкін, бейнедегідей фигуралардың тұтас «көрмесі».
Жауабы: компьютердегі дайын модель. Жауап үлгісі жоқ.
Жадынама
- Камера модельдің өзін емес, оған қарайтын көзқарасты ғана өзгертеді.
- Цилиндр: шеңбер және Тяни/Толкай. Конус пен сфера: Следуй за мной.
- Мөлдір шыны: Заливка → Материалы → Светопроницаемое → Стекло-синее.