Mendelova univerzita v Brně Provozně ekonomická fakulta
Program SketchUp na základní škole Závěrečná práce
Vedoucí práce: Ing. Ludmila Brestičová
Mgr. Kateřina Pálková
Brno 2014
Na tomto místě bych ráda poděkovala Ing. Ludmile Brestičové za cenné připomínky a odborné rady, kterými přispěla k vypracování této závěrečné práce.
Prohlašuji, že jste tuto práci napsal/a samostatně a jen s použitím zdrojů, které v práci uvádím.
V Brně dne 15. ledna 2014
………………………………
Abstract Pálková, K. SketchUp on elementary school. Bachelor thesis. Brno: MUAF, 2014.
This work is focused on teaching modeling software SketchUp on elementary school. The main topic is the methodology of teaching 3D modeling on elementary school. Represents SketchUp software and compares its various versions. Represents the various steps in the learning, from the first meeting with the software to creating complex models. The work also poses interesting works of pupils and successful projects. Keywords SketchUp, Elementary school, 3D models
Abstrakt Pálková, K. Program SketchUp na základní škole. Závěrečná práce. Brno: MENDELU, 2014.
Práce je zaměřena na výuku modelování v programu SketchUp na základní škole. Cílem je metodika výuky 3D modelování základní škole. Představuje program Sketchup a porovnává jeho jednotlivé verze. Uvádí jednotlivé kroky výuky, od prvního seznámení s programem až po tvorbu složitých modelů. V práci představuji i zajímavé práce žáků a úspěšné projekty. Klíčová slova SketchUp, základní škola, 3D modely
PEF MENDELU
Obsah 1.
ÚVOD ........................................................................................................................................................... 6
2.
3D MODELOVÁNÍ VE ŠKOLNÍM VZDĚLÁVACÍM PROGRAMU .............................................. 7 RVP pro základní vzdělávání ......................................................................................................................... 7
3.
PROGRAM SKETCHUP ......................................................................................................................... 10 Alternativy pro výuku na základní škole ................................................................................................... 10 Vítězná volba – SketchUp ............................................................................................................................. 11 Historie ............................................................................................................................................................ 11 Jednotlivé verze programu ........................................................................................................................... 13 Možnosti pro výuku na základní škole ....................................................................................................... 14
4.
METODIKA VÝUKY ............................................................................................................................... 15 První pohled aneb …A postavil si domeček… .......................................................................................... 15
5.
LEKCE PRO ZAČÁTEČNÍKY ................................................................................................................ 18 Cesta do minulosti - Pyramida ..................................................................................................................... 18 Židle pro Bryce ............................................................................................................................................... 20 Chrám boha matematiků ............................................................................................................................... 21 Fontána živé vody .......................................................................................................................................... 22
6.
LEKCE PRO POKROČILÉ ...................................................................................................................... 24 Nejdokonalejší tvar – Koule .......................................................................................................................... 24 Hrníček pro dobrý čaj .................................................................................................................................... 25 Lampa ze starých časů ................................................................................................................................... 26 Umělec a grafik potřebuje nástroj - Tužka .................................................................................................. 27
7.
PROJEKTY A UKÁZKOVÉ PRÁCE ŽÁKŮ ......................................................................................... 29 Projekty žáků .................................................................................................................................................. 32
8.
ZÁVĚR ........................................................................................................................................................ 36
9.
POUŽITÁ LITERATURA........................................................................................................................ 37
5
PEF MENDELU
1. Úvod 3D modelování se mi jeví jako jedna z klíčových oblastí počítačové grafiky. V běžném životě se s ním setkáváme v podobě filmových triků, návrhů interiérů, či při výrobě nejrůznějších spotřebních výrobků, které by bez předchozího nákresu a modelu nemohly vůbec vzniknout. Jedním z výrazných trendů současné doby je rozvoj 3D tiskáren, které umožňují tisk modelů i pro domácí použití. Narůstá tak potřeba, aby i běžný uživatel znal základní pojmy z 3D modelování a rozuměl jeho principům. Od roku 2002 trvá projekt Národní program pro rozvoj vzdělávání (tzv. Bílá Kniha), který stál na počátku Rámcového vzdělávacího programu, jež definoval požadované výstupní dovednosti žáků. Toto téma není konkrétně uvedeno v žádném obsahu vzdělávací oblasti. Je to dáno rychlostí vývoje nových technologií a jejich dostupností. Kdo by si před pár lety představil 3D tiskárnu jako učební pomůcku na škole. Zatím se to týká především středních škol, ale těším se, až si ji objednám na naši základní školu i já. Dovedu si představit její využití i v dalších předmětech. Předtím je ale třeba naučit děti modelovat v 3D softwaru. Cílem mé práce je představit možnosti programu SketchUp pro výuku. Popsat metodiku, kterou jsem připravila a vytvořila na základě svých několikaletých zkušeností. V závěru své práce představím několik osvědčených žákovských projektů a zajímavých prací svých žáků. Součástí mé práce je také příloha ve formě CD, která obsahuje video návody jednotlivých lekcí. Všechny modely zde uvedené a zobrazené jsou vytvořeny žáky naší školy v hodinách informatiky a počítačové grafiky. Všechny byly vytvořeny v letošním školním roce 2013/2014 žáky pátého a devátého ročníku.
6
PEF MENDELU
2. 3D modelování ve Školním vzdělávacím programu Školní vzdělávací program (ŠVP) je učební dokument, který si každá základní a střední škola v České republice vytváří, aby realizovala požadavky rámcového vzdělávacího programu (RVP) pro daný obor vzdělávání. Legislativně je zakotven v zákoně číslo 561/2004 Sb. (školský zákon). Školské vzdělávací programy vychází z Rámcového vzdělávací ho programu, který mimo jiné definuje vzdělávací oblasti a vymezuje klíčové kompetence, které by měl žák získat.
RVP pro základní vzdělávání Vzdělávací obsah základního vzdělávání je v RVP ZV1 orientačně rozdělen do devíti vzdělávacích oblastí. Jednotlivé vzdělávací oblasti jsou tvořeny jedním vzdělávacím oborem nebo více obsahově blízkými vzdělávacími obory: • • • • • • • • •
Jazyk a jazyková komunikace (Český jazyk a literatura, Cizí jazyk, Další cizí jazyk) Matematika a její aplikace (Matematika a její aplikace) Informační a komunikační technologie (Informační a komunikační technologie) Člověk a jeho svět (Člověk a jeho svět) Člověk a společnost (Dějepis, Výchova k občanství) Člověk a příroda (Fyzika, Chemie, Přírodopis, Zeměpis) Umění a kultura (Hudební výchova, Výtvarná výchova) Člověk a zdraví (Výchova ke zdraví, Tělesná výchova) Člověk a svět práce (Člověk a svět práce)
Dále je v tomto závazném materiálu výčet klíčových kompetencí, důležitý základ žáka pro celoživotní učení, vstup do života a do pracovního procesu. • • • • • •
Kompetence k učení Kompetence k řešení problémů Kompetence komunikativní Kompetence sociální a personální Kompetence občanské Kompetence pracovní
Jak jsem se již zmínila v úvodu své práce, 3D modelování není přímo jmenovitě zmíněno v žádné z těchto oblastí. Přesto nám může pomoci s naplněním výstupů některých z nich.
1
Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání
7
PEF MENDELU
Mezi očekávanými výstupy oblasti Matematika a její aplikace na prvním stupni je, že žák rozezná, pojmenuje, vymodeluje a popíše základní rovinné útvary a jednoduchá tělesa; nachází v realitě jejich reprezentaci. Na druhém stupni žák charakterizuje základní prostorové útvary (tělesa), analyzuje jejich vlastnosti, odhaduje a vypočítá objem a povrch těles, načrtne a sestrojí obraz jednoduchých těles v rovině a jejich sítě. V oblasti Umění a kultura, v předmětu Výtvarná výchova jsou požadavky, aby žák určoval a charakterizoval základní prostorové útvary (tělesa) a analyzoval jejich vlastnosti, k tvorbě užíval některé metody uplatňované v současném výtvarném umění a digitálních médiích. V oblasti Člověk a svět práce, v předmětu Design a konstruovaní je jeden z výstupů, že žák sestaví podle návodu, náčrtu, plánu, jednoduchého programu daný model. Mezi očekávanými výstupy na prvním i druhém stupni předmětu Informační a komunikační technologie je, že žák ovládá práci s grafickými editory a využívá vhodných aplikací pro svou potřebu. Pokud použijeme ve výuce software pro 3D modelování, můžeme žákům zlepšit jejich prostorovou představivost, naučit je principy konstruování v prostoru a rozvíjet jejich estetickou tvořivost. Napomůžeme jim také k získání některých důležitých kompetencí. Žák si při své tvorbě vyhledává a třídí informace, operuje s obecně užívanými termíny, znaky a symboly, uvádí věci do souvislostí a propojuje do širších celků poznatky z různých vzdělávacích oblastí (Kompetence k učení). Řeší problémy při tvorbě modelu a je schopen obhájit své znalosti a názory (Kompetence k řešení problémů). Žák formuluje a vyjadřuje své myšlenky a názory v logickém sledu, vyjadřuje se výstižně, souvisle a kultivovaně v písemném i ústním projevu. Používá ICT prostředky pro kvalitní a účinnou komunikaci. Rozumí různým typům textů a záznamů, obrazových materiálů, běžně užívaných gest, zvuků a jiných informačních a komunikačních prostředků, přemýšlí o nich, reaguje na ně a tvořivě je využívá ke svému rozvoji. (Kompetence komunikativní). Modelování nepovažuji jen, za „kreslení v nějakém programu“, ale je také nástrojem, který nám i žákům umožňuje lépe poznat a popsat svět kolem nás.
8
PEF MENDELU
Každá základní škola si nejpozději od roku 2007 vypracovala na základě RVP ZV svůj školní vzdělávací program jako závazný učební dokument. Byla jsem koordinátorem jeho tvorby a spolupodílela jsem se na tvorbě školních výstupů předmětů Matematika, Informatika a Počítačová grafika. Kromě zadaných výstupů podle RVP ZV, jsme využili disponibilní časovou dotaci pro vytvoření široké nabídky volitelných předmětů. Tab. 1: Učební plán vzdělávací oblasti Informační a komunikační technologie na ZŠ Za Alejí, Uh. Hradiště
Vyučovací předmět Informatika Informatika Informatika Informatika Informatika Informatika Počítačová grafika
Ročník 4. 5. 6. 7. 8. 9. 9.
Časová dotace 1 hodina týdně 1 hodina týdně 1 hodina týdně 1 hodina týdně 1 hodina týdně 1 hodina týdně 1 hodina týdně
Vyučovací předmět Informatika je povinný a absolvují jej všichni žáci. Předmět Počítačová grafika je volitelný pro žáky 9. ročníku. Volí si jej nejen žáci technického zaměření, ale i žáci, kteří se připravují na studium na střední škole se zaměřením na design a multimediální tvorbu. V předchozích letech byl tento předmět i pro žáky 8. ročníku, ale v letošním školním roce jsme tento předmět nahradili povinnou volbou druhého cizího jazyka. Podle aktuálních změn RVP ZV nám již nevycházela v osmém ročníku disponibilní časová dotace. První seznámení žáků se softwarem pro 3D modelování je v pátém ročníku v Informatice. Prostředí programu SketchUp pomáhá žákům si představit jednoduchá geometrická tělesa a jejich polohu v prostoru. V devátém ročníku, v předmětu Informatika žáci zkouší vytvořit jednoduché modely domů a v předmětu Počítačová grafika již modelují složitější objekty a stavby. Pro příští školní rok předpokládáme, že kvůli nedostatku disponibilní časové dotace nebudeme předmět Počítačová grafika mít vůbec a 3D modelování se celé přesune do předmětu Informatika.
9
PEF MENDELU
3. Program SketchUp S programem SketchUp jsem se poprvé setkala v roce 2007. Hledala jsem program, který by žákům dostatečně představil modelování a zároveň byl natolik jednoduchý, že by s ním mohli pracovat žáci základní školy. měl české uživatelské prostředí, kvůli srozumitelnosti pro žáky. byl dostupný jako freeware. Tak by školu nezatížily případné finanční nároky na pořízení. byl volně dostupný a žáci by měli možnost si program bezpečně a zdarma nainstalovat i na své domácí počítače.
Alternativy pro výuku na základní škole Začala jsem se seznamovat s nabídkou programů. Postupně jsem vyloučila programy AutoCAD, programy od firmy Autodesk - Maya a 3D Studio. U všech byla překážkou přílišná uživatelská komplikovanost pro použití na základní škole. Neúplná jazyková lokalizace pro češtinu a téměř chybějící česká podpora. U všech byly také velké pořizovací náklady pro školu. Program Bledner pro modelování a animaci byl sice dostupný jako freeware, ale jeho uživatelské prostředí bylo určeno pro pokročilé uživatele a opět neexistovala česká verze. Jako krátkodobou alternativu jsem využívala program 3D Architekt od maďarské firmy DesignSoft. U nás jej lokalizuje a prodává firma Terasoft. Tento program slouží pro kreslení především plánů domů a bytů a jejich následné reprezentaci v 3D modelu. Jeho přednostmi jsou česká lokalizace, srozumitelnost a jednoduchost ovládání. Vlastní návrh je kreslen na plochu a teprve pak renderován do prostoru. Velkou výhodou je rozsáhlá knihovna 3D objektů (celkem 750 objektů pokrývajících vše potřebné od židlí v kuchyni až po vybavení koupelen). Pokud chceme nějaký objekt změnit či vytvořit úplně nový, je možné využít modul Modelář, s jehož pomocí můžete tvořit. Při tvorbě je možnost využít nejen textury a materiály dostupné v programu, ale je možno definovat vlastní. Software umožňuje dokonce i vytvoření videosekvence z virtuální prohlídky vlastnoručně vyprojektovaného bytu či domu. S využitím průhlednosti a světelných zdrojů, tak můžete vytvářet téměř plně realistické objekty. Jeho úzká specializace může však být překážkou. Pokud chcete vytvořit model jakéhokoliv jiného objektu než dům, či byt zjistíte, že Modelář je příliš neohrabaný a ve svých možnostech omezený.
10
PEF MENDELU
Má volba proto nakonec padla na program SketchUp. Tehdy známý také jako Google SketchUP.
Vítězná volba – SketchUp Trimble SketchUp je CAD2 software pro tvorbu 3D modelů, vyvíjený společností Trimble, navržený pro použití v architektuře, stavebnictví a strojírenství, pro filmové tvůrce a vývojáře počítačových her. Tento program umožňuje nejen vytvářet 3D objekty a texturovat jejich povrch, ale umožňuje také geografické umístění kdekoliv na Zemi prostřednictvím Google Earth. Ovládání SketchUp je velice intuitivní. Velká výhoda tohoto programu je v možnosti vyhledat a stáhnout již hotové objekty pro vlastní práci (vybavení bytu, celé domy, stromy podle druhů, dopravní značky apod.). Dalším rozšířením Google SketchUp je 3D Warehouse (dnes Trimble 3D galerie), který umožňuje uživatelům vyhledávat, stahovat a sdílet již vytvořené modely. Program existuje pro operační systémy Microsoft Windows a Mac OS.
Historie SketchUp byl vyvinut začínající společností @Last Software v Boulderu v státu Colorado, Bradem Schellem a Joem Eschem v roce 1999. První verze SketchUp byla uvedena na trh v srpnu 2000. Byl představen jako snadno použitelný 3D nástroj určený pro tvorbu 3D modelu s jednoduchým a elegantním uživatelským rozhraním, jehož použití je zábavné a snadno pochopitelné. SketchUp poskytoval návrháři celou řadu funkcí, díky nimž si může upravovat své návrhy, tak jak to v ostatních softwarech podobného zaměření nebylo dosud možné. Na své první předváděcí akci v roce 2000 program vyhrál Community Choice Award. Klíčem k tak brzkému úspěchu byla kratší učební doba oproti jiným 3D nástrojům. V březnu 2006 společnost Google koupila @Last Software a veškerá práce této společnosti byla dále vyvíjena jako plug-in pro Google Earth. V lednu 2007 byl na trh uveden program SketchUp 6, jehož součástí byly i nové nástroje s novým rozvržením. Toto rozvržení v sobě zahrnovalo 2D vektorové nástroje, stejně tak i stránkovací nástroje, což umožnilo profesionálům vytvořit prezentaci bez použití jiných
CAD, z angličtiny computer-aided design, česky počítačem podporované projektování, nebo někdy také uváděno computer-aided drafting - počítačem podporované kreslení. 2
11
PEF MENDELU
programů. Další vlastnosti, které byly přidány, sloužily k tomu, aby uživatel mohl ořezávat a rozšiřovat modelovaný objekt nebo upravovat jeho okolí. V dubnu 2006 Google zveřejnil volně stažitelnou verzi programu SketchUp nazvanou Google SketchUp. Tato volně dostupná verze neobsahovala všechny nástroje SketchUp, ale zahrnovala všechny potřebné nástroje pro stažení obsahu Google Earth a Google 3D Warehouse, což je „sklad“ modelů vyrobených pomocí SketchUp. Také tam Google přidal nové funkce, díky nimž může uživatel procházet a prohlížet. V listopadu 2008 byla uvedena na trh již 7 verze tohoto programu, která s sebou přinesla integrovaný SketchUp prohlížeč s Google 3D Warehouse, LayOut 2, dynamické komponenty reagující na změnu měřítka, zvýšený výkon Ruby API. Byla odstraněna podpora pro Windows 2000. V září 2010 spatřila světlo světa 8 verze programu. SketchUp 8 umožňuje georeferencovat vytvořený model pomocí Google Maps a importovat barevné a přesnější snímky. V červnu 2012 SketchUp koupila společnost Trimble Navigation a v květnu 2013 Trimble představila verzi SketchUp Pro 2013 společně s novým webem a skladištěm pluginů a dalších doplňků.
Obrázek 1: Nová webová stránka programu
12
PEF MENDELU
SketchUp je držitelem U. S. Patentu 6,628,2793 kvůli jeho „Push/Pull" technologii: „Systém a metoda pro modelování ve třech dimenzích: Design a modelování prostředí ve třech dimenzích umožňuje uživateli nejprve načrtnout hlavní rysy, či hranice objektů pomocí dvojrozměrného zobrazení, stejným způsobem jako při použití papíru a tužky. Dvourozměrný náčrt může být uživatelem následně snadno přeměněn na trojrozměrný objekt a zpět.“ O patent bylo zažádáno v listopadu 2000 a byl udělen v září 2003.
Jednotlivé verze programu Všechny verze SketchUp Pro jsou proprietární software4. SketchUp Make (dříve SketchUp) je pro nekomerční použití zdarma. SketchUp Pro obsahuje další funkce pro profesionální použití a stojí 590,00 dolarů. Uživatelé si mohou zakoupit program za 495,00 dolarů a poté případně zaplatit 95 dolarů ročně za prodloužení podpory a upgrady. Pro studenty a učitele jsou stanoveny speciální ceny. SketchUp Pro licence jsou vázány na platformu operačního systému. Licence tohoto programu pro Windows není platná pro Macintosh. Tab. 2: Verze programu SketchUp
Název Free/Make Pro
Rozdíly
Licence zdarma placená
navíc Styl Builder a LayOut
Zatímco ve volně dostupné verzi SketchUp Make může uživatel exportovat 3D model do formátu .dea a .kmz, profesionální verze podporuje navíc export do .3ds, .dwg, .dxf, .fbx, .obj, .xsi a .wrl formátu. SketchUp může také uložit nárysy nebo ztvárnění modelů nazvané „screenshots“ ve formátu .bmp, .png, .jpg, .tiff. V profesionální verzi navíc existuje možnost výstupu ve formátech .pdf, .eps a .epx. Podpora programovacího jazyka Ruby skript je dostupná v obou verzích. GPS informace o poloze jsou vždy uloženy v .kmz souborech. Design budov se ukládá do souboru formátu .skp.
http://www.google.com/patents?vid=6628279 software s uzavřeným kódem (z anglického: closed source) je takový software, kde jeho autor upravuje licencí (typicky EULA) či jiným způsobem možnosti jeho používání. K takovému software nejsou zpravidla k dispozici volně zdrojové kódy či v nich nelze svobodně dělat úpravy a výsledné dílo distribuovat. Takový software obvykle spadá do kategorie komerčního software, který jeho autor prodává. 3 4
13
PEF MENDELU Tab. 3: Verze programu SketchUp podle data vydání
Přesné označení 3 4 5.0.295 beta 5.0.305 beta 6.0.277 6.0.312 6.0.515 6.0.1099 6.4.112 7.0.8657 7.0.10247 7.1.4871 7.1.6087 7.1.6860 8.0.3117 8.0.4811 SketchUp Pro 2013/ SketchUp Make 2013
Jazyk angličtina angličtina angličtina angličtina čeština čeština čeština čeština čeština angličtina angličtina angličtina angličtina angličtina angličtina angličtina angličtina
Datum vydání 26. červen 2006 11. říjen 2006 10. leden2007 11. únor 2007 6. květen 2007 17. září 2007 14. prosinec 2007 17. listopad 2008 27. únor 2009 23. září 2009 19. listopad 2009 13. leden 2010 1. září 2010 18. leden 2011 21. květen 2013
Možnosti pro výuku na základní škole S výjimkou verze 6, neexistuje plná neplacená česká lokalizace. Placenou podporu poskytuje v České republice společnost 3E Praha Engineering. Kromě placené české lokalizace zajišťuje také školení, doplňky a výukové materiály. Podle mého názoru jsou tyto materiály vhodné především pro použití na středních školách se zaměřením na strojírenství, nábytkářství či stavařství. Já jsem pro svou výuku zvolila SketchUp Free verze 6. Největší výhodou je především plná česká lokalizace a zatím mě žádná z novějších verzí nepřesvědčila o lepší funkčnosti. Od této chvíle tedy budu ve své práci hovořit o programu Google SketchUp 6 (krátce SketchUp). Všechny funkce, které představím a využiji ve svých lekcích jsou stejně funkční i v novějších verzích. Mohou se lišit vzhledem ikon na panelu nástrojů.
Obrázek 2: Google SketchUp verze 6.4.247
14
Obrázek 3: SketchUp Make verze 13.0.4812
PEF MENDELU
4. Metodika výuky V následující kapitole představím jednotlivé výukové lekce, tak jak si je připravuji do své výuky. Uvedu nápady, které se mi v hodinách osvědčily, a upozorním na problémy, které se mohou vyskytnout. Všechny postupy jsou ve formě videotutoriálů na přiloženém CD. Při popisu postupů žákům je vhodné důsledně dodržovat jednotnou terminologii. Pokud budu například při popisu Obrázek 4: Ikona programu stejného nástroje první hodinu mluvit o nástroji zatlačit a druhou hodinu o nástroji zasunout, žáci budou zmateni. Také je vhodné již od prvních hodin dodržovat matematické názvosloví. Rozlišovat například mezi kružnicí a elipsou, čtvercem a obdélníkem a pod. Rozhodně nedoporučuji používat termíny jako „šišatá kružnice“. Také doporučuji žákům zadávat rozměry objektů, které kreslí. V prvních lekcích může jako reference posloužit tzv. „Bryce“ – např.: Nakresli kvádr, který je stejně vysoký jako Bryce apod. Později, až získají větší uživatelskou hbitost, už můžeme zadávat rozměry v centimetrech. Tím zmenšíme riziko, že se ve svých modelech takzvaně „ztratí“. Osobně se mi velmi osvědčilo vytisknout sobě i dětem referenční příručku programu, kterou nejčastěji naleznete ve složce instalovaných programů5 v podobě .pdf souboru. A důsledně dodržovat její terminologii. Jedná se o jeden list, který jednoduše a přehledně popisuje všechny hlavní nástroje programu a jejich použití. Podle mého názoru se jedná o jednu z nejlépe zpracovaných referenčních karet, co jsem zatím viděla.
První pohled aneb …A postavil si domeček… Při prvním spuštění programu se žákům zobrazí prostor s barevně vyznačenými rovinnými osami a postavou (objektem) označovanou jako Bryce. Je umístěn ve středu os a usnadňuje žákům orientaci v prostoru. V prvních lekcích může být měřítkem (měří 180 cm). Například, když žáci tvoří židli, jeho postava pomůže s odhadem jejích rozměrů - měli by je přizpůsobit Bryceovi. Cvičení: Upozorníme žáky na to, že pro pohyb v 3D prostoru mohou Obrázek 5: Průvodce Bryce využít kolečko myši. Klik-táhnutí = krouží (otáčí) prostorem. Rolování = lupa (přibližuje a oddaluje). Shift-kliknutí-táhnutí = posouvá. Poklikání = znovu vystředí pohled.
5
Pro Windows 7 32 bit je cesta C:\Program Files\Google\Google SketchUp 6\Resources\cs
15
PEF MENDELU
Popíšeme žákům plochu programu a představíme jim lištu nástrojů. Žáci intuitivně najdou podobné nebo shodné ovládací prvky s jinými programy (např. tlačítko pro minimalizaci apod.). Plocha je velmi přehledná. Obsahuje pět hlavních prvků: 1. 2. 3. 4.
Titulkový pruh Hlavní nabídku Panel nástrojů Plátno 5. Stavový řádek s polem VCB 1
2
3
4
5 Obrázek 6: Obrazovka programu
Představíme žákům panel nástrojů a především nástroj Čtyřúhelník a nástroj Zatlačit/Vytáhnout. Pokud zatlačíme nějakou plochu příliš do hloubky – zmizí. Pokud při Zatlačit/Vytáhnout přejedeme myší na jiné těleso, nastaví se tlačenému tělesu stejná výška či hloubka jakou má toto těleso. Cvičení: Nakreslete jednoduchý čtyřúhelník a vytáhněte jej do prostoru, tak aby byl asi třikrát vyšší než Bryce. Vzniklý kvádr si prohlédněte ze všech stran. Na jeho stěny nakreslete další čtyřúhelníky a zatlačte je mírně dovnitř. Vytvoříte tak jednoduchá okna a dveře.
16
PEF MENDELU
Další zajímavý nástroj pro žáky je Plechovka barvy. Ten umožní žákům pokrýt vybranou plochu texturou či barvou. Mezi texturami je nejen kov, kámen, dřevo a vegetace, ale i voda a různé průsvitné materiály. Cvičení: Kvádr – domeček vybarvěte různými materiály. Např. okna sklem, zeď cihlou a podobně. Poslední nástroj seznamovací lekce, který žákům představíme, je nástroj Čára. Jeho symbolem je tužka, a pokud s ním přejedeme po nějaké hraně, budou se u něj objevovat oznámení: Na hraně, Středový bod, Koncový bod. Tato oznámení nám umožňují rýsovat přesně. Obecně se, při kreslení jakýchkoliv tvarů kurzor myši přichytává k hranám, oznamuje svou pozici a rovnoběžnost. Cvičení: Vyberte si jednu z bočních stěn vašeho domečku a nástrojem Čára nakreslete úsečku, která spojí střed horní hrany s přibližně jednou třetinou boční hrany. Plochu stěny jste rozdělili na dvě části. Pomocí nástroje Zatlačit zatlačte menší díl, až zmizí. Totéž opakujte na protější straně. Blahopřeji, právě jste vytvořili starou známou střechu do A. Na závěr nechte žáky, aby svůj model uložili. V nabídce Soubor je kromě možnosti Uložit jako i možnost Export. Uložit jako ukládá model jako soubor s příponou .skp. Export umožňuje exportovat do 3D modelu s příponou .kmz. Nebo můžeme exportovat do 2D grafiky (soubory s příponou .bmp, jpg, .tif, png). Obrázek 7: Ukázka žákovské práce
Cvičení: Uložte váš model do určené složky. Exportujte váš model do určené složky jako soubor s příponou .png. V čem se jednotlivé soubory liší? Kterou možnost zvolím, když a) chci obrázek mailem poslat kamarádovi, který o SketchUp nikdy neslyšel? b) chci příští týden svůj model ještě dokončit a doplnit? Na konci této úvodní lekce by měli žáci: uvědomovat si rozdíl mezi kreslením obrázků např. v programu Malování a 3D modelováním získat základní orientaci v prostředí programu SketchUp porovnat, které nástroje SketchUp jsou podobné, či stejné jako v jiných programech a které jsou naopak zcela jiné
17
PEF MENDELU
5. Lekce pro začátečníky V úvodní lekci již žáci získali představu o ovládání programu a manipulaci s objekty. Následující čtyři postupy ilustrují další použití nástrojů SketchUp. Všechny čtyři lekce předpokládají časovou dotaci přibližně 20 - 30 minut. Záleží na šikovnosti žáků. Je dobré počítat s nějakým časem navíc, aby měli žáci možnost experimentovat a své modely dále dozdobit a doplnit. Všichni by již měli mít k dispozici referenční kartu k nahlédnutí (nejlépe vytištěnou). Karta obsahuje všechny možnosti jednotlivých nástrojů a všechny klávesové zkratky
Cesta do minulosti - Pyramida V této lekci představíme žákům nástroje Čtyřúhelník, Čára, Zatlačit/Vytáhnout, Přesun, Výběr. Žáci začnou kreslením čtyřúhelníku. Pro lepší orientaci v prostoru bude jeden z jeho rohů ležet v bodě průsečíku os. Řekneme žákům, aby myší jeli velmi opravdu velmi zvolna. V určitou chvíli se v kresleném čtyřúhelníku vyznačí úhlopříčka a u kurzoru se objeví popisek Zlatý řez nebo Čtverec. Cvičení: Nakreslete Čtyřúhelníkem čtverec a nástrojem Čára jeho uhlopříčky. Zkuste z tohoto tvaru vytvořit pyramidu. Při kreslení úhlopříček si žáci všimnou, že se myš přichytává k bodům, které jsou barevně zvýrazněny a objevují se u ní popisky: na hraně na ploše koncový bod středový bod Na experimentování dáme čas 1 – 2 minuty, pak je ukončíme. Fotografii pyramidy si můžeme připravit a žákům ji promítnout, aby měli přesnou představu o jejím tvaru. Pokusy žáků skončí většinou nezdarem a jakýmsi podivným patvarem. Upozorníme žáky, že podobně jako ve většině programů i zde funguje příkaz Zpět. Nalezneme jej v nabídce Upravit – Zpět (klávesová zkratka CTRL+Z). Můžeme se vrátit zpět o libovolný počet akcí, až do posledního uložení souboru. Necháme žáky vrátit jejich práci až do okamžiku, kdy měli pouze čtverec.
18
PEF MENDELU
Cvičení: Nástrojem Zatlačit/Vytáhnout vytáhněte čtverec do výšky (přibližně Bryceovi po kolena). Na horní stěně kvádru nakreslete jednu uhlopříčku, druhou nakreslete tak, že nejprve spojíte jeden roh se středem první uhlopříčky. Poté spojíte i druhý roh se středem uhlopříčky. Pomocí nástroje Přesun vytáhněte střed uhlopříček do výšky. Při přesunu upozorníme žáky na čárkovanou stopu, která za myší zůstává. Může mít čtyři barvy (někdy je dost obtížné rozpoznat, jakou barvu stopa má): Černá – není rovnoběžná s žádnou osou Červená – je rovnoběžná s červenou osou Zelená – je rovnoběžná se zelenou osou Modrá – je rovnoběžná s modrou (svislou osou) Cvičení: Na závěr zatlačte spodní stěnu kvádru mírně nahoru k vrcholu pyramidy, tak až spodní kvádr zmizí a zůstane pouze pyramida. Vyberte vhodný materiál na její vybarvení. Jako doplnění doporučuji zařadit na závěr nebo na úvod následující hodiny ještě jedno cvičení, které dá žákům možnost vyzkoušet si přesuny ve směrech os. A zároveň jim představí nástroj Výběr. Výběr umožňuje vybírat objekty. Jedno kliknutí vybere přímo hranu či plochu. Dvojklik vybere plochu i s přilehlými hranami. Trojklik vybere celý objekt (například celý kvádr). Při přesunu je potřeba vybrat celý objekt (trojklik). Jinak přesuneme jen hranu nebo plochu a objekt se zdeformuje. Cvičení: Nakreslete tři přibližně stejné kvádry.
Obrázek 8: Ukázka žákovské práce
Povrch jednoho vybarvěte kovem. Povrch druhého vybarvěte dřevem. A povrch třetího vybarvěte vodou. Na kovový kvádr položte dřevěný, na dřevěný položte vodní kvádr. Při přesunu pozorně sledujte stopu myši, abyste kvádr přesouvali opravdu jen ve směru, ve kterém chcete. Stopa by nikdy neměla být černá! Je vhodné při přesunu nechytat objekt za plochu, ale raději za hranu nebo ještě lépe za některý bod (rohový, koncový,…). Je důležité žáky upozornit, že je potřeba při přesunech pracovat velmi pečlivě a vyhýbat černé stopě. Několik neopatrných přesunů dokáže zničit celý model. Obrázek 9: Ukázka žákovské práce
19
PEF MENDELU
Židle pro Bryce V této lekci využijeme nástroje Čtyřúhelník, Oblouk, Zatlačit/Vytáhnout, Přesun, Výběr. V této lekci, již umí žáci kreslit čtverec a přesouvat objekty. Novou funkcí bude Přesun s kopírováním. Funguje podobně jako v jiných programech – při přesunu stačí stisknout klávesu CTRL. Také žákům představíme možnost přesně zadávat rozměry objektů. Při kreslení je potřeba do pravého rohu stavového řádku zapsat hodnoty v centimetrech oddělené středníkem a stisknout ENTER. V referenční kartě je toto stavové okno označeno zkratkou VCB. Pozor, čárka je považována za desetinnou čárku! Doporučuji používat středník umístěný na klávese pod klávesou ESC. Cvičení: Vedle Bryce nakreslete čtverec s délkou strany 50 cm. Čtverec vytáhněte do kvádru přibližně do výše Bryceho kolen. Ze spodní strany kvádru nakreslete do jednoho rohu čtverec o straně 10 cm. Tento čtverec vyberte a zkopírujte i do ostatních tří rohů. V tomto okamžiku je vhodné žákům připomenout metody Výběru. Potřebuje zvolit malý čtverec i s jeho hranami, proto jej vybíráme dvojklikem. Při Přesunu stačí stisknout klávesu CTRL. Je vhodné při přesunu nechytat objekt za plochu, ale raději za hranu nebo nejlépe za některý bod (rohový, koncový,…). Cvičení: Kříž uprostřed zatlačte mírně vzhůru. Vzniknou tak Obrázek 10: Výsledný model čtyři nohy. Otočte si prostor zpět, abyste viděli horní hranu kvádru. Na ni nakreslete obdélník přes celou šířku. Tento obdélník vztáhněte vzhůru – vzniklo opěradlo. Do horní části opěradla nakreslete oblouk přes celou šířku opěradla. Opěradlo jím je rozděleno na dvě části. Zatlačte menší, horní díl opěradla až zmizí.
Když žáci dokončí židli, můžeme jim dát čas pro experimenty. Většinou si tento postup zkouší na nejrůznějších lavicích, stolech, trůnech. Obrázek 11: Ukázka žákovské práce
20
PEF MENDELU
Chrám boha matematiků V této lekci používáme nástroje Čtyřúhelník, Kruh, Odsazení, Zatlačit/Vytáhnout, Přesun, Výběr. Před touto lekcí je dobré si připravit obrázek některého z řeckých chrámů, promítnout jeho obrázek a motivovat žáky diskuzí o starořecké architektuře. Ve starověku byli Řekové tvůrci matematiky a tento jejich cit pro matematiku a geometrii se projevil i v jejich architektuře. Cvičení: Nakreslete obdélník (rozměry 10 m, 5 m – nezapomeňte převést!) a vytáhněte jej mírně do výšky (přibližně na úroveň Bryceho kolen). Zvolte nástroj Odsazení. Na horní straně kvádru klikněte na některou z hran a tažením určete odsazení. Vzniklý obdélník opět vytáhněte nahoru. Celý postup zopakujte ještě dvakrát. Žáci vytvořili jednoduché schodiště. Je dobré je upozornit na to, že hodnotu odsazení mohou zadat i do pole VCB Následující postup pomůže žákům nástrojem Kruh a Zatlačit/Vytáhnout vytvořit jednoduchý sloup. Pokud chceme kreslit kruh přesně doprostřed čtverce, je vhodné pomalu najet myší na hranu a pak se zvolna posouvat přes jeho plochu. Myš se sama přichytí ke středu. Cvičení: Bokem od schodiště si nakreslete čtverec (70 cm) a mírně jej vytáhněte vzhůru. Nástrojem Kruh nakreslete kruh doprostřed čtverce. Vytáhněte jej vzhůru. Výsledným sloupem vytvořte na horní ploše schodiště sloupořadí. Je vhodné žáky upozornit na to, že pro výběr celého sloupu musí při Výběru použít trojklik myší. Obrázek 12: Ukázka žákovské práce Ve SketchUp funguje tzv. Sticky Geometry, česky by se dal tento termín přeložit jako „lepivá“ geometrie. Znamená to, že pokud se jeden objekt dotkne jiného objektu, budou se při výběru chovat, jako by byly slepeny. S touto funkcí mohou mít žáci problémy v okamžiku kdy položí sloup na schodiště a následně se jej pokusí přesunout. Na závěr je opět vhodné dát žákům možnost dotvořit svůj model například střechou nebo ozdobami.
21
PEF MENDELU
Fontána živé vody V této lekci používáme nástroje Kruh, Odsazení, Zatlačit/Vytáhnout, Přesun, Výběr, Měřítko, Otočit, Plechovka barvy. Opakuje zadávání přesných rozměrů do pole VCB. V této lekci také žáky seznámíme s možností vkládat modely z Trimble galerie 3D objektů, dříve Google 3D Warehouse. Od ledna 2014 dochází v galerii ke změnám a na stránkách Trimle galerie se objevilo upozornění, že byl proces 3D modelování pro Google Earthl ukončen. Fontánu i s pramenem vytvoříme pomocí pěti soustředných kruhů. A jejich různého vytažení. Hodnoty mohou žáci zadávat do pole VCB. Cvičení: Nakreslete kruh (průměr 3 metry), odsaďte menší kruh od jeho okrajů (odsazení 40 cm). To bude základ okraje fontány. Další menší kruh odsaďte o 200 cm, další o 250 a 280 cm. První kruh vytáhněte do výšky 50 cm. Druhý vytáhněte mírně pod jeho okraj. Nejmenší kruh vytáhněte do výšky 300 cm, druhý nejmenší do výšky 180 a poslední středový kruh do 70 cm. Kruhy vybarvěte vodou a kamenem. Největší kruh bude tvořit okraj fontány a menší kruhy budou vybarveny vodou. Žáci mohou vyzkoušet různé typy vody a kamene. Případně mohou upravit vytažení kruhů tak, aby vypadalo přirozeně. Pro větší reálnost prostředí také mohou z nabídky Zobrazit přidat Stíny. Na závěr příkazem Získat modely vložíme do fontány modely různých ryb. Pro vstup do Trimble galerie není potřeba být přihlášen. Je dobré s žáky vyzkoušet hledání modelů pomocí klíčového slova „ryba“ a jeho anglického překladu „fish“. Žáci zjistí, že ve druhém případě mají daleko větší šanci Obrázek 13: Ukázka žákovské práce na úspěch. Nechme žáky stáhnout model a vložit jej přímo do modelu. Po vložení je potřeba změnit měřítko zvoleného modelu. Bryce může svou výškou pomoci při přibližném odhadu. Přizpůsobený model ryby vložíme do vody (Přesun podél os). Aby všechny ryby nepluly stejným směrem, žáci některé z nich pootočí nástrojem Otočit. Otáčení je vhodné provádět mimo fontánu, aby nedošlo k náhodnému pootočení celé fontány.
22
PEF MENDELU
Podle mých zkušeností mají žáci právě s nástrojem Otočit největší problémy. Při jeho použití se nejdříve zobrazí úhloměr a poté tahem myši nakreslíme osu otáčení. Klikem a tahem pak objekt otáčíme. Problémem je, že se úhloměr přichytává, podobně jako myš, při přesunu k osám souřadnic. Úhloměr se zbarví barvou té osy, ke které je kolmý (barevné značení: červená, zelená, modrá a černá) a jím je dána osa otáčení. Pro dobré přichytávání je důležité Kroužit prostorem, pro správný úhel pohledu Obrázek 14: Úhloměr kolmý k modré ose Cvičení: Do fontány vložte několik ryb. Nezapomeňte na změnu Měřítka a Otočení. V průběhu lekcí je vhodné zařadit dvě jednoduchá cvičení, která žákům dají lepší představu o pojmech hrana, stěna a rovina. SketchUp umožňuje vyplnit a Zatlačit/Vytáhnout pouze stěny, které jsou uzavřené a které jsou v jedné rovině. Problém uzavřenosti vysvětluje první cvičení. V prvním případě zmizí pouze jedna zvolená stěna. Ve druhém zmizí všechny stěny s touto hranou spojené. Hranu mohu opravit a dokreslit nástrojem Čára. Cvičení: Ve středu souřadnic nakreslete dvě stejné krychle. Na první z nich nástrojem Výběr zvolte jednu stěnu (bez okrajových hran) a smažte ji (klávesa DELETE). Na druhé vyberte jednu hranu a také ji smažte. V čem je rozdíl? Dokážete druhý případ opravit? Druhé cvičení představuje problém jedné roviny. Můžeme žákům ukázat, že zatímco kruh mohou Zatlačit/vytáhnout do výšky a vytvořit válec. Stěnu válce Zatlačit/vytáhnout nemohou. U kurzoru se objeví hlášení: „Zakřivenou plochu nelze tlačit/táhnout“. Při pokusu nakreslit čtyřúhelník, který není v jedné Obrázek 15: Čtyřúhelník k jedné rovině je rovině, žáci velice rychle zjistí, že je to téměř zbarven do fialova nemožné. Ovládání programu se je totiž snaží vést k přichytávání bodů. Klíčem k vytvoření takového tvaru je nekreslit ve směru os a snažit se uhýbat na černou osu. Můžeme žáky upozornit na jedno ze základních pravidel geometrie, že tři body vždy tvoří jednu rovinu. Jinak řečeno, trojúhelník vždy bude v rovině. Cvičení: Nakreslete prostoru čtyřúhelník, který bude v jedné rovině a čtyřúhelník, který v jedné rovině není. Je možné nakreslit trojúhelník, který nebude v jedné rovině?
23
PEF MENDELU
6. Lekce pro pokročilé Po sadě lekcí pro začátečníky již žáci umí kreslit všemi nástroji, vytvářet z nich základní tělesa, měnit jejich velikost, odsazovat. Umí objekty přesně přesouvat a otáčet. Měli by také rozlišovat mezi pojmy hrana, stěna a plocha.
Nejdokonalejší tvar – Koule V této lekci používáme nástroje Kruh, Kroužit, Výběr, Sledovat. Po vytvoření základních těles si začne většina žáků uvědomovat, že jim zatím jedno důležité těleso chybí – koule. Většinou zkouší nějakým způsobem zatlačit či vytáhnout kruh do prostoru. Postup, jak SketchUp vytváří kouli, můžeme předvést například s mincí, kterou postavíme na hranu a roztočíme. Při pohledu na rotující kruh mince máme dojem, že vidíme kouli. Stejně pracuje i SketchUp při vytváření koule - necháme jeden kruh Sledovat křivku tvořenou jiným kruhem. Nástroj Sledovat je v referenční příručce uveden pod jiným názvem - Následuj mě. Osobně se mi slovo „sledovat“ zdá přesnější při popisu funkce. Také je jednodušší jej používat při slovním popisu. V tomto konkrétním případě raději používám název Sledovat. Cvičení: Do středu souřadnic nakreslete do červeno - zelené roviny kruh. Druhý kruh nakreslete uprostřed prvního kruhu, kolmo k jeho rovině Žákům připomene, že při přichytávání k osám a rovinám jim může pomoci Kroužit plochou. V případě první kružnice by se měli na červeno – zelenou rovinu dívat „shora“. Při kreslení druhého kruhu si musí Kroužit prostorem tak, aby viděli rovinu modro – červenou.
Obrázek 16: Na sebe navzájem kolmé kruhy
Cvičení: Vyberte kruh č.1, poté zvolte nástroj Sledovat a klikněte na kruh č.2. Přebytečné kusy smažte. Postup opakujte, místo kruhu č.2. použijte trojúhelník. Jaký tvar jste získali? Opakujte postup, oba kruhy nahrazujte jinými tvary.
24
PEF MENDELU
Hrníček pro dobrý čaj Tato lekce je vlastně jednoduchým opakováním použití nástroje Sledovat. Kromě něj použijeme ještě nástroje Kruh, Oblouk, Zatlačit/Vytáhnout, Odsadit, Výběr, Sledovat, Plechovka barvy. Na začátku lekce můžeme s žáky zopakovat použití nástroje Sledovat. Pokud máme křivku a nějaký tvar jsou dvě možné cesty, jak s tímto nástrojem pracujeme: Výběr křivky a pak nástrojem Sledovat klikneme na tvar nástrojem Sledovat klikneme na tvar a táhneme jej po křivce Druhý postup se hodí zejména ve chvíli, když chceme vytvořit jen část výsledného tvaru. Cvičení: Nakreslete kruh (8 cm), vytáhněte jej do výšky (15 cm). Na horní ploše odsaďte okraj dovnitř (2 cm). Vnitřní kruh zatlačte mírně dolů. To bude hladina nápoje. Na plochu válce nakreslete Oblouk, který bude kolmý k podstavě (dnu) hrnečku. Na plochu válce nakreslete menší kruh. Nechte tento malý kruh sledovat křivku oblouku. Přebytečné tvary smažte. Při této kresbě je třeba žákům neustále připomínat Kroužení prostorem, aby měli vhodné úhly pro přichytávání k osám a rovinám. Zejména při kreslení Oblouku si musí hlídat červenou stopu. Pomocí nástroje Sledovat mohou žáci zkoušet vytvářet i další nádobí. Dá se použít na tvorbu pohárů, sklenic, misek apod. Připomeňme jim, že by měli na konci vždy smazat pomocné tvary a křivky. Obrázek 17: Před použitím nástroje Sledovat
Po této lekci již žáci ovládají většinu nástrojů programu. Nástroje, které jsem zatím nezmínila: Guma, Volné kreslení, Text a 3D Text jsou snadno pochopitelné a žáci je většinou začnou sami používat bez potřeby jakéhokoliv dalšího vysvětlení. Použití nástroje Metr, Úhloměr a Kóty můžeme ilustrovat například na jednom z prvních modelů, který žáci vytvořili – modelu židle. Ikona nástroje Mnohoúhelník má na sobě obrázek trojúhelníku, což žáky ze začátku dost mate. V referenční příručce je uvedeno, že počet stran zadáme do pole VCB jako „číslo+s“. Do VCB ale stačí zadat jen číslo. Není potřeba psát písmeno „s“.
25
PEF MENDELU
Lampa ze starých časů V této lekci již vytváříme pokročilý model předmětu. Průběžně používáme téměř všechny nástroje. Žákům už můžeme ponechat větší volnost pro dokreslení a vylepšení modelu. Nástroj Odsadit rozšíříme o další možnost, kopírování na sousední stěny. Stačí, když na jednu stěnu tělesa nakreslíme odsazený tvar a poté dvakrát klikneme na sousední stěnu. Odsazený tvar se přenese i na ni. Tak budeme mít stejné odsazení na všech stěnách. Jako nová funkce se zde objeví i volba pravého kliknutí myši a možnost Protnout s modelem. Tato funkce nám zajistí, že se plochy protnou a při vymazání jedné se ostatní plochy nezničí. Cvičení: Nakreslete krychli (1 m). Na jedné stěně odsaďte (10 cm). Dvojklikem na zbývající tři stěny zkopírujte Odsazení. Každý ze čtyř menších čtverců zatlačte 10 cm do tělesa. Každý ze čtyř zatlačených čtverců vyberte i s hranami. Klikněte na něj pravým tlačítkem a zvolte možnost Protnout – Protnout s modelem. Postupně vyberte každý z těchto čtyř čtverců (bez hran) a smažte jej. Ve vzniklé klícce smažte přebytečné čáry, čtyři dole a čtyři nahoře. Po dokončení kostry lampy necháme žáky, aby sami vytvořili misku se svíčkou, která je uprostřed lampy. Mohou použít podobnou metodu jako u modelu fontány. Při hledání středu čtverce pro umístění kružnice jim opět připomeneme pomalý pohyb myší směrem od hrany k předpokládanému středu. Při pohybu mohou zkusit použít stisk směrových šipek na klávesnici, které jim uzamknou směr pohybu v daném směru. Cvičení: Do lampy nakreslete svíci.
Obrázek 18: Základ lampy
Nástroj Přesun již žáci znají. Má velké možnosti voleb. Všechny jsou uvedeny v referenční kartě. Jedna z nich, Přesun se stisknutou klávesou ALT, přepíná na automatické tvarování a pomůže nám vylepšit lampu. Také nástroj Měřítko můžeme kombinovat s klávesou CTRL – změnit měřítko kolem středu a s klávesou SHIFT – změnit měřítko rovnoměrně. Takto můžeme Měřítkem vytvořit například kužel z válce.
26
PEF MENDELU
Cvičení: Na spodní straně Odsaďte okraje (přiměřeně), vzniklý čtverec vyberte i s hranami a pomocí nástroje Přesun s klávesou ALT jej přesuňte o něco níže. Postup opakujte i na horním dílu lampy. Na horním dílu lampy Odsaďte ještě jeden malý čtverec a ten vytáhněte kousek nahoru. Nástrojem Měřítko klikněte na horní stěnu vytaženého kvádru a zmenšete jej kolem středu. Lampu dozdobte. Na závěr by měli žáci lampu dokončit přidáním dalších ozdob, vhodnou volbou materiálu, doplnit obdélníky z průsvitného skla, aby byla svíčka chráněna apod.
Můžou použít i nástroj 3D Text, pokud chtěji na Obrázek 19: Lampa před dozdobením lampu přidat nápisy
Umělec a grafik potřebuje nástroj - Tužka Tužka je poslední lekcí před samostatným projektem žáků. Je to závěrečné shrnutí všech nástrojů a postupů představených v předchozích lekcích. Žáci by již měli být schopni pracovat samostatně, jen s občasnou pomocí. Cvičení: V zeleno – modré rovině nakreslete kruh a vytáhněte jej do tvaru válce. Měřítkem kolem středu změňte velikost jedné podstavy a vytvořte kužel. Do středu druhé podstavy nakreslete šestiúhelník a do jeho středu menší kruh. Šestiúhelník vytáhněte směrem ke špičce kužele a dál za ni. Kužel, který jsme vytvořili jako první, nám pomůže na tužce vytvořit ostrouhané okraje u špičky. Při přichytávání ke středu musí žáci pracovat velmi přesně, objekty musí být soustředné. Při vytažení šestiúhelníku může dojít ke ztrátě Obrázek 20: Tužka některé jeho hrany a tím i jeho plochy. Tato chyba šestiúhelníku se dá opravit nejjednodušeji tak, že Čárou nakreslíme chybějící hrany.
po
vytažení
U kruhu můžeme tuto chybu napravit tak, že Čárou nakreslíme jeho sečnu. Po doplnění jeho plochy sečnu smažeme. Šestiúhelník bude tvořit vlastní tělo tužky a menší kruh bude tuha.
27
PEF MENDELU
Cvičení: Podobně jako šestiúhelník, vytáhněte za špičku i menší kruh. Vyberte všechny objekty a z pravé nabídky vyberte Protnout - Protnout s modelem. Vymažte přebytečné objekty a čáry. Kužel a vytažený šestiúhelník jsou jen pomocné objekty, které vytvoří strukturu ostrouhaného konce. Už je nebudeme dál potřebovat.
Obrázek 22: Před smazáním pomocných objektů
Obrázek 21: Po smazání pomocných objektů
Cvičení: Tuhu zašpičaťte a šestiúhelník vytáhněte, abyste prodloužili tužku. Svůj model vhodně vybarvěte.
Tento model je u žáků jeden z nejoblíbenějších. Vypadá velmi efektně a přitom je poměrně nenáročný na použité nástroje. Žáci sami zkouší vytvářet další rýsovací a psací potřeby nebo hromádky pastelek.
Obrázek 23: Hotový model
28
PEF MENDELU
7. Projekty a ukázkové práce žáků Na závěr bloku o 3D modelování žáci zpracovávají projekt. Většinou se jedná o práci na zadané téma, na kterou mají 2 – 3 vyučovací hodiny. Je nutné, aby téma mělo alespoň nějaký rámec, protože příliš obecné téma zpracovávají žáci velmi obtížně. Například zadání „Vymodeluj nějaký předmět“ není úplně nejlepší. Žáci si první hodinu vybírají, co modelovat a nemohou se pořádně rozhodnout. Poté začnou na nějakém modelu pracovat, ale v případě obtíží se vzdávají a zkouší něco jiného. Výsledkem, po 2 hodinách práce, je několik rozdělaných modelů a frustrovaní žáci, kteří Obrázek 24: Ukázka žákovské práce na volné téma. (Vytvořeno po prvních dvou nedokázali práci dokončit. lekcích.)
U žáků, kteří začínají s 3D modelováním je vhodné volit téma spíše reálné než abstraktní. Žáci jsou sice schopni vytvořit model podle své fantazie, ale u jejich prvního modelu jim skutečná představa, objekt, který mají před sebou, nebo fotografie může být oporou. U zkušených uživatelů už můžeme volit téma Obrázek 25: Ukázka žákovské práce na abstraktnější a volnější. Nechat rozvržení vlastní volné téma. (Vytvořeno po úvodním bloku.) práce a postupu při jejím vytváření přímo na žácích.
Obrázek 26: Ukázka žákovské práce. (Vytvořeno po prvním bloku.)
29
PEF MENDELU
Již od první lekce zkouší někteří z žáků vytvářet své vlastní modely. Většinou záleží na jejich okamžitém nápadu. Hodně často jsou jejich pokusy ovlivněny právě předvedeným postupem. Některé z těchto prací jsem pro ilustraci vybrala a okomentovala.
Obrázek 27: Ukázka žákovské práce vytvořené Obrázek 28: Ukázka žákovské práce z první hodiny v první hodině Autor je žákem páté třídy. Ve svém výuky. modelu navrhl Dům budoucnosti.
Nejčastěji zkouší vytvářet modely domů a staveb. Do práce na modelech předmětů nebo například dopravních prostředků se pouští ti pokročilejší z nich. Někteří žáci si sami vyhledávají video návody a výuková videa. Většinou jsou v angličtině, ale na rozdíl od textu je z videa snadné rozpoznat jednotlivé kroky postupu.
Obrázek 29: Ukázka žákovské práce. Inspirace starověkým chrámem. Tento žák se zajímá o historii a postupně vytvořil celou sadu starověkých chrámů a staveb.
30
PEF MENDELU
Obrázek 30: Ukázka žákovské práce v první hodině Obrázek 31: Ukázka žákovské práce. Kašna byla práce s programem. Autor je velkým fanouškem hry vytvořena ještě před lekcí fontána. Minecraft. Později se stala základem pozdějšího modelu viz Obrázek 45.
Obrázek 32: Tento obrázek obsahuje několik postupů. Žák jej vytvářel průběžně, tak jak se seznamoval s novými nástroji.
Obrázek 33: Ukázka žákovské práce. Žák zkoušel vytvářet věci, které jsou kolem něj.
Obrázek 35: Ukázka žákovské práce. Inspirace oblíbenou PC hrou. Obrázek 34: Ukázka žákovské práce. Žák se velmi zajímal o to, jak vytvářet nepravidelné tvary. Toto byl jeden z jeho pokusů.
31
PEF MENDELU
Projekty žáků V případě začátečníků se mi velmi osvědčilo několik projektových témat. Prvním z nich jsou Šachy. Přímo do hodiny jsem přinesla krabičku s šachovými figurami a hrací plochou. Žáci si je prohlédli a vybrali si figurku, které se jim nejvíc líbí. Na internetu si vyhledali historii šachové hry, její původ a vývoj. Podívali se na šachové figurky z různých zemí a z různých časových období. Pak začali modelovat. Na práci měli dvě hodiny. Šachové figurky jsou symetrické a existuje několik různých způsobů, jak je modelovat. Po celou dobu práce mají také žáci před sebou přímo reálný předmět. Mohou se jej dotýkat, otáčet s ním a prohlížet si jeho zpracování. Je zajímavé sledovat přístup žáků při vytváření modelu. Někteří se snaží o co největší přesnost a podobnost se vzorem. V krajním případě měří Obrázek 36: Projekt Šachy. vzorovou figurku pravítkem a úhloměrem. Tak vytváří téměř přesnou kopii vzoru. Jiní zachovávají vzhled a podobnost, ale více se snaží o umělecký dojem. Svůj model upravují, vylepšují a vytváří novou figurku. Zjednodušeně bychom tyto skupiny mohli rozdělit na „techniky“ a „designery“.
Obrázek 37: Ukázky žákovských prací z projektu Šachy.
Výsledné modely jsou většinou na velmi dobré úrovni a i ten nejjednodušší z nich vypadá hezky. Žáci sami přišli s nápadem vytvářet svou figurku v tmavé a světlé variantě. Fotogalerii výsledných prací jsem vystavila na školních webových stránkách.
32
PEF MENDELU
Druhý projekt, který bych ráda představila, jsem nazvala Město, kde žiju. Žáci mají za úkol vytvořit model skutečné, reálné stavby z města svého bydliště. Na úvod tohoto projektu jim představím Google mapy a funkci StreetView. Pracují s mapami, hledají trasy, významné body. Se StreetView jsme si prohlédli okolí školy a hlavní náměstí města. Zkoušeli si hledat přímo ulici, kde bydlí. Na fotografii se nám podařilo dokonce najít jednoho z žáků. Mohli si prohlédnout velké množství staveb ve svém městě a některou si vybrat. Kromě pohledu z různých stran stavby mohou využít letecký snímek budovy. Pomocí Printscreen nebo uložení jako obrázku a následném vložení do SketchUp z něj mají šablonu pro půdorys.
Obrázek 38: Satelitní snímek jako podklad pro půdorys.
Modelování staveb je časově náročnější a žáci potřebují alespoň 3 hodiny. Kvalita výsledných modelů je různá. Liší se podle zdatnosti, talentu a také podle trpělivosti jednotlivých žáků.
Obrázek 39: Ukázka žákovské práce - Naše škola
Z hlediska 3D modelování má naše škola téměř ideální tvar pro začátečníky. Mnoho žáků si ji proto volí jako vzor pro svůj model.
33
PEF MENDELU
Obrázek 40: Ukázka žákovských prací - Naše škola.
Obrázek 41: Ukázka žákovských prací - Naše škola.
34
Obrázek 42: Ukázka autobusové nádraží.
žákovských
prací
-
Obrázek 43: Ukázka autobusové nádraží.
žákovských
prací
-
Obrázek 44: Ukázka autobusové nádraží.
žákovských
prací
-
PEF MENDELU
Variantou tohoto zadání mohou být i různé slavné stavby světa. Ty vyžadují větší míru abstrakce. StreetView jim sice budovy přiblíží ze všech stran. Nemůže ale poskytnout osobní pocit, který bych vyjádřila jako: „Tohle znám, sem chodím na kytaru.“ Nebo: „Kolem tohoto nádraží chodím každý den do školy.“ Téma projektů bychom měli vždy přizpůsobit věku žáků, jejich třídě a jejímu zaměření. Obrázek 45 Ukázka žákovské práce. Inspirace počítačovou hrou.
Své osobní zkušenosti bych asi shrnula takto: Pro začátečníky je vhodné téma přesně vymezit a určit reálné objekty, které jsou žákům důvěrně známé a mají je takříkajíc na dosah ruky. Starším a zkušenějším uživatelům stačí zadat pouze téma, ve zpracování a představivosti jim můžeme nechat volnost.
Obrázek 46: Ukázka žákovské práce - Slovácká galerie v Uherském Hradišti.
35
PEF MENDELU
8. Závěr Na závěr bych chtěla říci, že přestože se výuka 3D modelování může zdát pro základní školu příliš složitá a náročná, s programem SketchUp je to hračka. Díky jeho jednoduchosti a přehlednosti, jeho intuitivnímu ovládání a snadné manipulaci s objekty můžeme už dětem ve čtvrté nebo páté třídě modelování představit. Pro děti je to zajímavý a nový program. S podobným způsobem kreslení se zatím ještě nesetkali. Jsou nadšeny ze svých výtvorů a chlubí se svými pracemi kamarádům a rodičům. Některé z žáků tato výuka ovlivní natolik, že rozhoduje i o volbě budoucího povolání a střední školy, na které by chtěli dále studovat. Již několik žáků naší školy úspěšně pokračuje na oborech Uměleckoprůmyslové školy nebo na Střední škole filmové, multimediální a počítačových technologií.
36
PEF MENDELU
9. Použitá literatura Wikipedie: Otevřená encyklopedie: SketchUp [online]. c2013 [citováno 08. 01. 2014]. Dostupný z WWW:
Wikipedia, The Free Encyclopedia SketchUp [online]. c2013 [citováno 08. 01. 2014]. Dostupný z WWW:
PAGE, L. – BRIN, S. Google SketchUp Video Tutorials. [online]. 2008. URL: http://sketchup.google.com/training/. PAVLACKÝ, T. 3D modelování a prezentace v GoogleEarth. Bakalářská práce. Brno: MENDELU Brno, 2012. 72 s.
37
PEF MENDELU
Přílohy
38
PEF MENDELU
A
CD s video návody lekcí
39
