Тривимірне моделювання та дизайн 1

Дисципліна «Тривимірне моделювання та дизайн» спрямована на формування у студентів фундаментальних теоретичних знань і практичних навичок для створення професійних тривимірних об’єктів у цифровому середовищі. Студенти опановують принципи моделювання, текстурування, роботи зі світлом та кольором, масштабування й пропорції об’єктів, а також побудову, оптимізацію 3D-об’єктів і налаштування сцени для рендерингу.
У рамках курсу значна увага приділяється практичним прийомам роботи у 3D-просторі, створенню та налаштуванню матеріалів, освітленню та візуалізації за допомогою програм Autodesk 3ds Max та Blender. Значна увага приділяється практичним прийомам роботи у 3D-просторі, принципам художньої виразності, взаємодії форми та світла, а також сучасним підходам до створення графічних 3D-об’єктів.
Мета вивчення дисципліни: формування у студентів базових знань, навичок та компетентностей, необхідних для створення гармонійних композицій та професійних графічних об’єктів у середовищі 3ds Max та Blender. Метою є розвиток просторового мислення, розуміння композиційних закономірностей, опанування технік 3D-моделювання, а також формування індивідуального дизайнерського підходу до створення тривимірних рішень.
Основні завдання дисципліни: формування у студентів комп’ютерної грамотності та практичних навичок роботи в цифровому 3D-середовищі. Студенти вивчають принципи побудови графічних систем, опановують алгоритми обробки тривимірних графічних об’єктів, знайомляться із засобами подання графічних зображень та основними сферами застосування комп’ютерного проєктування у професійній діяльності. Курс дає міцні технічні навички в полігональному й процедурному моделюванні (Edit Poly, TurboSmooth, Symmetry, RailClone Lite, Forest Pack Lite) із застосуванням Corona Renderer, де розглядаються PBR-матеріали Corona Physical Mtl, шари, карти (Displacement, Normal, Roughness), професійне освітлення (Corona Sun & Sky, HDRI, IES, LightMix).
Ця дисципліна спрямована на підготовку фахівців, які можуть професійно створювати фототреалістичні сцени, готові до роботи Junior 3D Visualizer / Interior Visualizer / Motion Designer / Product Artist у студіях візуалізації.
Практичне значення та використання отриманих знань полягає у формуванні твердого вміння самостійно створювати професійні тривимірні графічні об’єкти й сцени. Це дає можливість втілювати будь-які творчі чи комерційні задачі в тривимірній графіці на рівні, що одразу виглядає професійно й відповідає сучасним стандартам.
Значення для особистісного та професійного розвитку: курс формує дисципліну уваги до деталей, терпіння та вміння працювати ітеративно, що переноситься на будь-яку творчу й технічну діяльність. За семестр роботи студента переходять із початкового рівня на професійний, придатний для портфоліо й перших комерційних проєктів.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Вступ до Blender та основи 3D-графіки.
Лекція 2. Базові методи моделювання.
Лекція 3. Робота з матеріалами та текстурами.
Лекція 4. Освітлення та рендеринг.
Лекція 5. Скульптинг та детальне моделювання.
Лекція 6. Анімація в Blender: від основ до складних технік.
Лекція 7. Ріггінг та анімація персонажів.
Лекція 8. Фізичні симуляції у Blender.
Лекція 9. Камери, композиція сцени та візуальне мистецтво.
Лекція 10. Підготовка моделей для різних платформ.
Лекція 11. Використання ШІ для текстурування та матеріалів.
Лекція 12. Автоматизація 3D-графіки за допомогою ШІ.
Лекція 13. Підготовка сцен для VR/AR та інтерактивних презентацій
Лекція 14. Постобробка та композитинг у Blender – робота з нодами, корекція кольору.
Лекція 15. Сучасні тренди у 3D-дизайні та візуалізації. Взаємодія 3D з іншими медіа. Лабораторні роботи

Лабораторна робота №1. Встановлення та первинне налаштування програмного забезпечення Blender.
Мета заняття: встановити програму Blender, ознайомитися з інтерфейсом, основними налаштуваннями робочого середовища та принципами навігації у сцені.
Лабораторна робота №2. Базові функції програми Blender та створення сцени з примітивами.
Мета заняття: вивчити основні інструменти роботи зі сценою, навчитися створювати та трансформувати геометричні примітиви, працювати з режимами Object Mode та Edit Mode.
Лабораторна робота №3. Реорганізація структури проєкту та робота з колекціями.
Мета заняття: навчитися правильно організовувати сцену, розподіляти об’єкти по колекціях, керувати ієрархією та структурою проєкту.
Лабораторна робота №4. Основи полігонального моделювання об’єктів у Blender.
Мета заняття: отримати практичні навички вільного полігонального моделювання з використанням базових інструментів редагування сітки (Extrude, Loop Cut, Bevel тощо).
Лабораторна робота №5. Застосування модифікаторів у процесі моделювання.
Мета заняття: навчитися використовувати модифікатори Blender (Subdivision Surface, Mirror, Boolean та ін.) для оптимізації та прискорення процесу створення складних об’єктів.
Лабораторна робота №6. Створення процедурних матеріалів за допомогою нодової системи.
Мета заняття: ознайомитися з принципами нодової системи матеріалів, навчитися створювати процедурні матеріали та керувати їх параметрами.
Лабораторна робота №7. Налаштування освітлення та студійного рендерингу сцени.
Мета заняття: навчитися створювати студійне освітлення, працювати з джерелами світла та HDRI, виконувати фінальний рендеринг сцени.
Лабораторна робота №8. Підготовка сцени до рендерингу та робота з камерами.
Мета заняття: опанувати принципи роботи з камерами, композицією кадру, налаштуванням параметрів рендерингу та збереженням результатів.
Лабораторна робота №9. Основи анімації в Blender. Створення ключових кадрів.
Мета заняття: ознайомитися з базовими принципами анімації, навчитися створювати та редагувати ключові кадри для трансформації об’єктів.
Лабораторна робота №10. Анімація властивостей об’єктів та робота з таймлайном.
Мета заняття: закріпити навички анімації, навчитися змінювати властивості об’єктів у часі, працювати з таймлайном та кривими анімації.
Лабораторна робота №11. Рендеринг анімації та експорт відеофайлів Рендеринг анімації та експорт відеофайлів.
Мета заняття: навчитися виконувати фінальний рендеринг анімаційних сцен, налаштовувати формати та параметри експорту відео.
Лабораторна робота №12. Основи фізичної симуляції твердих тіл (Rigid Body).
Мета заняття: ознайомитися з фізичною симуляцією твердих тіл, навчитися налаштовувати взаємодію об’єктів та керувати параметрами симуляції.
Лабораторна робота №13. Створення анімованої фізичної симуляції твердих тіл.
Мета заняття: закріпити навички роботи з Rigid Body, створити складну анімовану сцену з фізичною взаємодією об’єктів.
Лабораторна робота №14. Симуляція частинок та вогню в Blender.
Мета заняття: навчитися створювати ефекти частинок та вогню, поєднувати їх з анімацією та матеріалами для досягнення реалістичного результату.
Лабораторна робота №15. Комплексна фінальна сцена: моделювання, анімація, фізика та рендеринг.
Мета заняття: закріпити всі набуті навички шляхом створення комплексної сцени, що включає моделювання, матеріали, анімацію, фізичні симуляції та фінальний рендеринг. Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Вступ до Blender та основи 3D-графіки. Базові методи моделювання. Робота з матеріалами та текстурами. Освітлення та рендеринг. Анімація в Blender: від основ до складних технік. Фізичні симуляції у Blender.
Лекція 2. Ріггінг та анімація персонажів. Камери, композиція сцени та візуальне мистецтво. Підготовка моделей для різних платформ. Автоматизація 3D-графіки за допомогою ШІ. Лабораторні роботи
Лабораторна робота №1. Встановлення та налаштування програмного забезпечення. Введення у програму, її базові функції. Створення сцени з примітивами.
Мета роботи: встановити програму Blender. Отримати практичні навички у роботі в Blender. Вивчити основи створення примітивів в програмі.
Лабораторна робота №2. Робота із застосуванням базових операцій моделювання та нодів. Побудова тривимірної моделі. Створення процедурних матеріалів та студійного рендерингу у Blender. Створення анімації об’єкта в середовищі Blender.
Мета роботи: навчитися використовувати інструменти редагування, коректно змінювати Pivot Point і комбінувати ці інструменти для створення складних форм, а також створювати власні матеріали за допомогою нодів, отримати навички налаштування студійної сцени, освітлення та фінального рендерингу з використанням HDRI. Ознайомитися з основами анімації в Blender та закріпити на практиці навички створення ключових кадрів. Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу. Індивідуальна робота
Для денної форми здобуття освіти
Контрольна робота
Завдання для виконання контрольної роботи у вигляді розрахунково-графічної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Методичні рекомендації щодо виконання розрахунково-графічної роботи представлені в методичних вказівках.
Студенту потрібно скористатися напрацюваннями з пройденого матеріалу для проєктування індивідуальної роботи в програмі Blender. Затекстурувати усі об’єкти. Встановити освітлення. Зробити рендер та надіслати файл на перевірку. На протязі семестру серед студентів проводиться вибірковий контроль знань з основних теоретичних питань.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії. Для заочної форми здобуття освіти
Контрольна робота
Завдання для виконання контрольної роботи у вигляді розрахунково-графічної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Методичні рекомендації щодо виконання розрахунково-графічної роботи представлені в методичних вказівках.
Студенту потрібно скористатися напрацюваннями з пройденого матеріалу для проєктування індивідуальної роботи в програмі Blender. Затекстурувати усі об’єкти. Встановити освітлення. Зробити рендер та надіслати файл на перевірку. На протязі семестру серед студентів проводиться вибірковий контроль знань з основних теоретичних питань.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії. Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 15-и індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання полягають в виконанні типових завдань відповідно до мети та завдань лабораторних занять. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань №1 – №15 оцінюється у 4 бали кожне;
2) обов’язкове виконання та подальший захист контрольної роботи.
3) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з практичної частини та проводяться у формі комп'ютерного проєктування у програмі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.