Компьютерное моделирование в Sweet Home 3D

Федеральное государственное казенное общеобразоваательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №138»

Компьютерное моделирование в Sweet Home 3D

Творческий проект

Исполнитель: Пивкина Ольга,

6 класс

Руководитель: Вершинина Н.Н.,

учитель информатики

Трехгорный-1

2016

Оглавление

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. Компьютерное моделирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2. Проект в среде Sweet Home 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Список использованных источников. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Приложение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Введение

Информатика как и любая другая наука направлена на изучение окружающего мира. Основными методами, способами изучения являются наблюдение и эксперимент. Однако, ряд ситуаций предполагает использование такого метода как моделирование. Моделирование является одним из способов познания мира. Понятие моделирования достаточно сложное, оно включает в себя огромное разнообразие способов моделирования: от создания натуральных моделей (уменьшенных и или увеличенных копий реальных объектов) до вывода математических формул. При этом всегда в процессе создается модель реального объекта, отражающая его свойства, с целью последующего изучения.

Информатика располагает широким спектром компьютерных технологий, с помощью которых осуществляется компьютерное моделирование. При использовании данного метода модель строится и изучается с помощью компьютерной программы или нескольких программ.

Одним из направлений, в котором применяется компьютерное моделирование, является дизайн интерьеров. С этой целью создано огромное количество программных средств, позволяющих построить проект собственного жилья, заранее рассмотреть всевозможные варианты обустройства комнат. Умение работать с такими программами несомненно пригодится любому человеку, поэтому данная работа, посвященная этой теме («Компьютерное моделирование в Sweet Home 3D»), актуальна.

Целью данной работы является изучение программного средства (Sweet Home 3D), используемого для компьютерного моделирования помещений и отражение полученных знаний в виде творческого проекта – модели жилого дома. Цель исследовательской работы реализуется через ряд задач:

1. Изучить теоретические вопросы, связанные с темой исследования (основные факты, терминологию).

2. Научиться создавать компьютерные модели в конкретной программе Sweet Home 3D.

3. Результаты работы оформить в виде творческого проекта и информационного сопроврождения проекта.

Основным методом исследования в данной работе является компьютерное моделирование. Другие, теоретические методы, применяемые в процессе исследования – анализ, синтез, обобщение. Работа имеет следующую структуру: творческий проект (компьютерная модель, построенная в Sweet Home 3D), информационное сопровождение проекта.

1. Компьютерное моделирование

Компьютерные модели стали обычным инструментом моделирования и применяются в физике, астрофизике, механике, химии, биологии, экономике, социологии, метеорологии, других науках и прикладных задачах в различных областях радиоэлектроники, машиностроения, автомобилестроения. Компьютерные модели используются для получения новых знаний о моделируемом объекте или для приближенной оценки поведения объектов, слишком сложных для аналитического исследования.

Любое компьютерное моделирование, независимо от того в какой программе осуществляется, проходит ряд обязательных этапов:

1. Постановка задачи и её анализ (выяснить, с какой целью создается модель, уточнить, какие исходные результаты и в каком виде следует их получить, определить, какие исходные данные нужны для создания модели).

2. Построение информационной модели (определить параметры модели и выявить взаимосвязь между ними, оценить, какие из параметров влиятельные для данной задачи, а какими можно пренебрегать, математически описать зависимость между параметрами модели).

3. Разработка метода и алгоритма реализации компьютерной модели (выбрать или разработать метод получения исходных результатов, составить алгоритм получения результатов по избранным методам, проверить правильность алгоритма).

4. Разработка компьютерной модели (выбрать средства программной реализации алгоритма на компьютере, разработать компьютерную модель, проверить правильность созданной компьютерной модели).

5. Проведение эксперимента (разработать план исследования, провести эксперимент на базе созданной компьютерной модели, проанализировать полученные результаты, сделать выводы насчет свойств прототипа модели).

Компьютерное моделирование применяют для широкого круга задач, таких как:

• анализ распространения загрязняющих веществ в атмосфере;

• проектирование шумовых барьеров для борьбы с шумовым загрязнением;

• конструирование транспортных средств;

• полетные имитаторы для тренировки пилотов;

• прогнозирование погоды;

• симуляция работы других электронных устройств;

• прогнозирование цен на финансовых рынках;

• исследование поведения зданий, конструкций и деталей под механической нагрузкой;

• прогнозирование прочности конструкций и механизмов их разрушения;

• проектирование производственных процессов, например химических;

• стратегическое управление организацией;

• исследование поведения гидравлических систем: нефтепроводов, водопровода;

• моделирование роботов и автоматических манипуляторов;

• моделирование сценарных вариантов развития городов;

• моделирование транспортных систем;

• моделирование результатов пластических операций.

Помимо этих задач компьютерное моделирование широко применяется в проектировании помещений и их дизайна. Для этих целей разработано огромное количество самых разнообразных программных средств. Программы отличаются интерфейсом, набором функций, категорией (бесплатные, условно-бесплатные и платный программы). Объединяет их то, что это удобное средство для перепланировки и создания дизайн-проекта квартиры своими руками. Компьютерное моделирование данных процессов позволит сэкономить время и деньги на ремонт, так как дает возможность точно представить облик всех комнат после ремонта, удачно расставить мебель и технику. Также программы включают в себя встроеннные виды материалов отделки.

В качестве примера программ можно привести «Дизайн Интерьера 3D», Blender, Астрон Дизайн 3D, VisiCon, Arcon, FloorPlan3D, ArchiCAD. Творческий проект в данной исследовательской работе реализован в программе Sweet Home 3D.

1. Проект в среде Sweet Home 3D

Изучение основ компьютерного моделирования интерьера и оформление результата в виде творческого проекта в данной исследовательской работе осуществлено в программе Sweet Home 3D.

Sweet Home 3D — свободная компьютерная программа с открытым исходным кодом для моделирования интерьера, архитектурной визуализации жилых пространств и плана дома.

Почти у каждого человека хоть раз в жизни возникает ситуация, когда нужно сделать ремонт в квартире или в офисе, затеять перестановку мебели, в конце концов, просто сменить обои или перекрасить стены. И удобнее всего приступать к подобной работе, четко представляя, как должен выглядеть конечный результат. То есть иметь перед глазами план и хотя бы несколько картинок интерьера, иллюстрирующих грядущие изменения именно вашего помещения.

В таком случае можно обратиться за помощью к дизайнеру, можно использовать какую-нибудь из специализированных программ. Но и услуги профессионального дизайнера, и большинство приложений для проектирования дизайна интерьеров довольно дорого стоят. К тому же сложными программными пакетами вряд ли так уж просто овладеть за короткий промежуток времени, да и не всегда они нужны, особенно в тех случаях, когда объем работ невелик. Ведь если нужно закрепить полку на стене, никто не тратит время на углубленное изучение механики, чтобы понять принципы взаимодействия шурупа, отвертки и объекта, в который данный шуруп должен быть вкручен. Обычному человеку просто нужен удобный инструмент, с помощью которого вышеупомянутая полка будет закреплена надежно, и главное — быстро.

Sweet Home 3D — именно такой инструмент, предназначенный для проектирования интерьеров. Программа позволяет создавать планы любых помещений, размещать на этих планах окна и двери, расставлять мебель и фурнитуру, отображая при этом все действия в окне трехмерного вида с настраиваемым режимом визуализации.

Основными достоинствами программы являются:

• Кроссплатформенность. Sweet Home 3D может работать на компьютерах с операционными системами Windows, Linux, Mac OS и Solaris;

• Бесплатность;

• Полная русификация;

• Легкое освоение и простота использования, благодаря интуитивно понятному интерфейсу и наличию подробнейших интерактивных подсказок по ходу работы над проектом;

• Небольшой размер дистрибутива — всего около 34 Мбайт.

Интерфейс Sweet Home 3D не перегружен различными кнопками и меню. При запуске программы перед пользователем открывается поделенное на четыре рабочие области окно с небольшой панелью инструментов наверху. Размеры этих областей можно произвольно менять, просто перетаскивая мышью границы между ними. В левой верхней части окна программы находится каталог мебели, по умолчанию упорядоченный по категориям и содержащий все образцы мебели и фурнитуры, которые можно использовать в проекте. Если нажать на кнопку слева от названия категории, можно увидеть список образцов, входящих в нее. Когда курсор наводится на строку с названием образца, рядом с ним появляется увеличенное изображение этого образца, что помогает пользователю определиться с выбором.

Справа вверху уместилась основная рабочая область, в которой чертится план и производится расстановка мебели. Под ней располагается область 3D-вида. Трехмерный вид проекта при необходимости можно и вовсе вынести в отдельное окно, увеличивая таким образом расположенную выше рабочую область. Размеры этого выделенного окна трехмерного вида также можно изменять, правда вручную, а не автоматически. Закрывая окно, пользователь не удаляет текущий 3D-вид из проекта, а просто возвращает его на исходную позицию.

Поскольку, работая в Sweet Home 3D, пользователь постоянно ориентируется на отображение своего проекта в 3D-виде, важно, что в программе предусмотрена его настройка. Из контекстного меню 3D-вида можно вызвать диалоговое окно трехмерного отображения проекта, которое помогает увеличить или уменьшить освещенность (для более контрастного отображения чертежа), задать цвет и текстуру для земли и неба, а также отрегулировать степень прозрачности стен.

Sweet Home 3D постоянно развивается и улучшается за счет поддержки многочисленных энтузиастов со всего мира, организованных в сообщество и имеющих собственный форум. Любой зарегистрированный на форуме пользователь может не только получить консультацию по работе в программе, но и предложить внести в нее какие-нибудь изменения в соответствии со своими предпочтениями. Это помогает совершенствовать Sweet Home 3D, оперативно устраняя ошибки, выявленные в процессе использования, делая её более удобной для пользователей.

Заключение

Компьютерное моделирование один из самых интересных, удобных и распространненых методов изучения на сегодняшний день. Любое построение компьютерной модели подчинено определенной цели. В данной исследовательской работе создание компьютерной модели осуществлялось с целью отразить результат работы по освоению программы, используемой для проектирования зданий.

В качестве программного средства использовался Sweet Home 3D. Данная программа от всех прочих отличается рядом преимуществ, среди которых немаловажное место занимает то, что программа является бесплатной, при этом не страдает ее функциональность.

Проектирование в Sweet Home 3D осуществляется через построение чертежа в двумерном пространстве. При этом данный чертеж, все объекты, которые он содержит, отражается в 3 D виде, в нижней части окна, что позволяет наглядно представить, то, что будет получено в реальности.

Изучение данной программы и основ работы в ней интересно, познавательно и полезно: данные навыки можно применить в практической деятельности, связанной с конкретной жизненной ситуацией.

Освоение Sweet Home 3D – это первый шаг в изучении компьютерного моделирования. Выполнение даной исследовательской работы в будущем можно продолжить, но уже ориентируясь на изучение других средств компьютерного моделирования, с созданием компьютерной модели, подчиненной другой цели.

Список использованных источников

1. Sweet Home 3D: что нам стоит дом построить [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.3dnews.ru/software/633284/

2. Боев, В.Д. Компьютерное моделирование. - СПб: Ленинградское изд., 2010. - 349 с. [текст]

3. Майер, Р.В. Компьютерное моделирование . - Глазов: Глазов. гос. пед. ин-т, 2015. - 347 с. [текст]

4. Что такое моделирование? [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://elhow.ru/ucheba/opredelenija/m/chto-takoe-modelirovanie

Приложение

Список приложения

Приложение 1. Окно программы Sweet Home 3D при загрузке

Приложение 2. Интерфейс программы Sweet Home 3D

Приложение 3. Пример модели в Sweet Home 3D

Приложение 1

Рис. 1. Окно программы Sweet Home 3D при загрузке

Приложение 2

Рис. 2. Интерфейс программы Sweet Home 3D

Приложение 3

Рис 3. Пример модели в Sweet Home 3D

14