Введение 3
1 Введение в топологию 5
1.1 Основы изучения топологии 5
1.2 Односторонние поверхности 8
2 Пакет 3d моделирования Blender 17
2.1 Понятия математического и компьютерного моделирования 17
2.2 Основы работы с пакетом Blender 18
2.3 Методы создания модели 31
2.4 Материалы и текстуры 39
3 Методическое пособие по теме «Введение в топологию с использованием
пакета Blender» 43
3.1 Урок 1. Что такое топология 43
3.2 Урок 2. Односторонние поверхности 46
3.3 Урок 3. Введение в пакет 3d-моделирования Blender 47
3.4 Урок 4. Ориентация в 3d-пространстве, перемещение и изменение объектов
в Blender. Практическая работа 48
3.5 Урок 5. Объекты в Blender 49
3.6 Урок 6. Объекты в Blender. Практическая работа: Молекула воды 50
3.7 Урок 7. Объекты в Blender. Практическая работа: Капля 51
3.8 Урок 8. Экструдирование/вытягивание (Extrude) формы объекта в Blender51
3.9 Урок 9. Подразделение (Subdivide) в Blender 52
3.10 Урок 10. Модификаторы в Blender. Mirror - зеркальное отображение 53
3.11 Урок 11. Режим скульптурирования (Sculpt Mode) 54
3.12 Урок 12. Бутылка Клейна. Практическая работа 56
3.13 Урок 13. Добавление материала. Свойства материала 59
3.14 Урок 14. Создание анимации (движение и масштабирование кубика) 61
Заключение 63
Список использованной литературы 64
У каждого человека есть четкое понятие о пространстве, телах и геометрических фигурах. В школьном курсе геометрии изучаются различные тела и их свойства, но такой раздел, который называется топологией, не изучается. Топология - очень важная отрасль математики.
Я предлагаю ввести междисциплинарный курс по изучению основ топологии и изучение принципов работы в пакете 3й-моделирования Blender для приме¬ров топологических свойств различных объектов.
Цель моей работы: разработка междисциплинарного курса "Введение в топологию с использованием пакета Blender". Для реализации цели мною были поставлены следующие задачи:
1. рассмотреть необходимые сведения из общей топологии;
2. рассмотреть топологические свойства некоторых объектов;
3. узнать о практическом применении топологии;
4. познакомить учащихся с программой по 3-d моделированию пакетом Blender.
Многие считают, что математика - это наука о числах или величинах. Раздел математики - топология, успешно обходится без арифметизации и служит сильным аргументом против отождествления математики с арифметикой и вычислением. Топология стала отдельной областью математики около 90 лет назад, но ее само развитие приходится на последние 70 лет.
Элементарная геометрия связана с величинами (расстояниями, углами, областями), которые не меняют своих значений при перемещении фигур, тогда как проективная геометрия имеет дело с такими понятиями (точка, линия, отношение инцидентности, двойное отношение), которые сохраняются при более широкой группе проективных преобразований. Однако движения, сходства и проективные преобразования являются лишь частными случаями гораздо более общих топологических преобразований. Топология изучает наиболее распространенные свойства геометрических фигур, связанные с «прикосновением» друг к другу частей фигуры и «непрерывностью» в наиболее общем виде. Топологические свойства фигур представляют большой интерес: в некотором смысле это самые глубокие, самые основные геометрические свойства, поскольку они сохраняются при самых «резких» преобразованиях.
Квалификационная работа состоит из введения, 3-х глав, заключения и списка литературы. Первая глава посвящена вводной части теории топологии. Вторая глава включает в себя основы работы программного пакета Blender. А в третьей главе содержится краткий обзор уроков по методическому пособию. В заключении кратко приведены основные результаты исследования.
В ходе данной работы были рассмотрены необходимые сведения из общей топологии, топологические свойства некоторых объектов, практическое примене¬ние односторонних поверхностей. Также в ходе дипломной работы был изучен принцип работы в пакете 3-d моделирования Blender. Разработан междисципли¬нарный курс в виде методического пособия для внеурочной деятельности уча¬щихся в средних классах.
Таким образом, задачи, поставленные в квалификационной работе выполне¬ны.