Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.hist.msu.ru/Departments/Inf/3D/index.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Sun Feb 3 23:57:29 2013
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: guide 8.0
Спецкурс: 3D реконструкции объектов историко-культурного наследия: компьютерное моделирование

 

 
  Главная страница Исторического факультета МГУ   Главная страница кафедры исторической информатики   Главная страница кафедры исторической информатики   Главная страница кафедры исторической информатики   Главная страница кафедры исторической информатики  

'3D реконструкции объектов историко-культурного наследия: компьютерное моделирование'

I семестр 2013/2014 уч. года


Спецкурс

Автор:

ассистент Д.И. Жеребятьев

 

 

Данный спецкурс ориентирован на введение в проблематику виртуальной реконструкции объектов историко-культурного наследия. В центре внимания - один из наиболее перспективных методов исторической реконструкции - компьютерное моделирование, основанное на методологии 3D реконструкции. Рассматриваются технологии 3D моделирования и результаты исследований в этой области. В рамках спецкурса даются основы формирования и верификации источниковой базы, необходимой для 3D реконструкции. Студенты получают навыки работы со специализированным программным обеспечением, включая трехмерные редакторы 3D World Studio, Autodesk 3D Max и трехмерный движок Unity 3D. Значительное внимание уделяется анализу материалов исследований в области виртуальных исторических реконструкций, созданных в зарубежных и российских научных центрах. В ходе спецкурса каждый студент получает задание: создать собственную 3D реконструкцию выбранного им объекта культурного наследия (несохранившегося или дошедшего до нас в плохой сохранности). В процессе выполнения этого задания студент осваивает навыки формирования источниковой базы реконструкции. Спецкурс завершается презентацией индивидуальных проектов студентов и размещением лучших работ на страницах электронного ресурса кафедры исторической информатики.

 

Спецкурс состоит из двух основных разделов:

Теоретический (изучение опыта виртуальной исторической реконструкции на примерах различных объектов культурного наследия; изучение возможностей и функций специализированного программного обеспечения, ориентированного на 3D моделирование).

Практический (выполнение тестовых заданий; знакомство с известными разработками виртуальных исторических реконструкций, доступных в Интернете; выполнение индивидуальных проектов по 3D реконструкции объектов историко-культурного наследия, выбранных каждым из обучаемых).

 

По итогам освоения материала спецкурса студент получит навыки работы в следующем программном обеспечении:

 

Трехмерные редакторы: 3D World Studio 5.52, Autodesk 3D Max 8.0.

Трехмерный конвертер файлов: Deep Exploration 6.0.

Трехмерный движок: Unity 3 Pro.

Графический редактор: Adobe Photoshop CS3.

Редактор Html страниц: Macromedia DreamWeaver 8.0.

 

Результатом освоенного курса является разработка студентом отчетного проекта - виртуальной исторической онлайн реконструкции выбранного им объекта историко-культурного наследия и размещение его в сети Интернет на сайте истории факультета МГУ вместе с собранной информационной базой по истории объекта, содержащей в себе следующие компоненты: история объекта, источниковая база, методика реконструкции в виртуальном пространстве.


 

I. Тематический план

?? НАЗВАНИЕ ТЕМЫ Всего
часов
1 Компьютерное моделирование в исторических исследованиях. Особенности 3D моделирования. Обзор состояния направлений виртуальной реконструкции. 2
2 Методология виртуальных исторических реконструкций 2
3 Основы формирования источниковой базы, синтез разновидовых источников, верификация материала для построения виртуальной реконструкции 2
4 Ознакомление с онлайн проектами виртуальных исторических реконструкций. Построение простейших трехмерных моделей 5
5 Основы текстурирования трехмерных объектов. Фотограмметрия. Построение трехмерной модели на основе фотографии 4
6 Основы виртуальной реконструкции ландшафта (источники построения, методика). Научные центры 3
7 Построение многополигональных трехмерных моделей в 3D World Studio. Понятие корректности построения 3D модели. Основы интеграции трехмерных моделей в библиотеку Unity 3D 4
8 Построение трехмерной сцены в Unity 3D. Разработка трехмерной htm-страницы (3D html page) и exe-файла проекта 1
9 Построение многополигональных трехмерных моделей по чертежам 5
10 Сложности при построении трехмерных моделей в редакторе 3D World Studio. Построение многополигональной трехмерной модели со сложной архитектурной формой на примере каменных строений XIX - нач. XX вв. 2
11 Привязка источникового материала к составным частям 3D модели реконструируемого объекта. 2
12 Защита проекта 2
Итого: 34

 

II. Формы контроля

Оценка работы студентов складывается из следующих элементов (исходя из суммы 100 баллов):

  1. Участие в "круглом столе" по темам 1-4, 6 (10 баллов);
  2. Сдача отчетности по теме 5, 7 - 8 (20 баллов) ;
  3. Итоговое (зачетное) устное собеседование (20 баллов);
  4. Отчетный проект: разработка каждым студентом виртуальной реконструкции конкретного объекта историко-культурного наследия (50 баллов).

III. Базовая литература

 

IV. Содержание программыСпецкурс

 

ТЕМА 1. Компьютерное моделирование в исторических исследованиях. Особенности 3D моделирования. Обзор состояния направлений виртуальной реконструкции.

1.1. Компьютерное моделирование исторических процессов.

1.2. Виртуальное 3D моделирование.

1.3. Когда и где появились первые виртуальные реконструкции объектов историко-культурного наследия.

1.4. Применение технологий трехмерного моделирования в исторических исследованиях.

 

Литература:

Спецкурс

ТЕМА 2. Методология виртуальных исторических реконструкций

2.1. Методология виртуальной реконструкции.

2.2. Виды и типы виртуальных исторических реконструкций.

2.3. Исследовательские группы и компании. Используемые технологии.

2.4. Этапы построения виртуальной реконструкции. Знакомство с софтом, анализ возможностей программ в решении задачи построения виртуальной исторической реконструкции.

А) Графический редактор Adobe Photoshop, Irfanview.

Б) Трехмерный редактор 3D World Studio, Autodesk 3D Max 8.0.

В) Трехмерный движок Unity 3D.

 

Литература:

Спецкурс

ТЕМА 3. Основы формирования источниковой базы, синтез разновидовых источников, верификация материала для построения виртуальной реконструкции

3.1. Основы формирования источниковой базы (на примере материала московского женского монастыря 'Всех скорбящих радости' XIX - нач. XX вв.).

3.2. Верификация источникого материала.

3.3. Построение трехмерной модели на основе исторического источника (плана, чертежа, описания) в 3D World Studio. Интеграция графических исторических источников в трехмерный редактор (план, рисунок, чертеж, фотография). Понятие масштаба в трехмерном пространстве.

 

Литература:

 
Спецкурс

ТЕМА 4. Ознакомление с онлайн проектами виртуальных исторических реконструкций. Построение простейших трехмерных моделей

4.1. Ознакомление с онлайн проектами виртуальных исторических реконструкций на базе технологий (Quest 3D, 3DVia, Unity 3D, Google Earth).

4.2. Возможности применения pdf-файлов с 3D контентом (.pdf3D) в эспозиции музейно-выставочного комплекса.

4.3. Построение простейших трехмерный моделей.

4.4. Понятие о 2D и 3D файловых форматах и программах конвертерах.

4.5. Построение pdf файла с 3D контентом (.pdf3D) на базе технологии Adobe Acrobat X Pro и Deep Exploration.

 

Полезные ресурсы:

Реконструкция Рима IV в. Проект "Rome Reborn"

Реконструкция пирамиды Хуфу. Проект "Khufu 3D"

Виртуальные залы Лувра

Проект "Jerusalem Archaeological Park"

 

Спецкурс

ТЕМА 5. Основы текстурирования трехмерных объектов. Фотограмметрия. Построение трехмерной модели на основе фотографии

5.1. Основы текстурирования трехмерных объектов в 3D World Studio. Понятие повторяемости текстуры, кратности, Uv Mapping и др.

5.2. Текстурирование трехмерных моделей фрагментов деревянной крепости г. Тамбова XVII в.

5.3. Фотограмметрия.

5.4. Построение трехмерной модели по фотографии.

 

Полезные ресурсы:

Файловый архив: фотограмметрия.

Фотограмметрия. Энциклопедия.

Дистанционный портал (видеоуроки).

 

СпецкурсТЕМА 6. Основы виртуальной реконструкции ландшафта (источники построения, методика). Научные центры

6.1. Основы виртуальной реконструкции ландшафта. Формирование источниковой базы.

6.2. Технологии построения модели трехмерного ландшафта.

6.3. Знакомство с возможностями программы Unity 3D Terrain Editor (или Torque Game Engine Terrain Editor).

6.4. Построение трехмерной модели ландшафта города на основе выкопировки плана с отметками высот.

6.5. Построение трехмерной модели ландшафта на основе карт Google map и Яндекс карт.

6.6. Моделирование водных ресурсов, почвенного покрова в Unity 3D Terrain Editor.

 

 

Спецкурс

ТЕМА 7. Построение многополигональных трехмерных моделей в 3D World Studio. Понятие корректности построения 3D модели. Основы интеграции трехмерных моделей в библиотеку Unity 3D

7.1. Построение многополигональных трехмерных моделей в 3D World Studio.

7.2. Основы интеграции трехмерных моделей в библиотеку Unity 3D. Экспорт 3D моделей в трехмерные конвертеры Deep Exploration.

7.3. Построение трехмерной модели слепка в Autodesk 3D Max 8.0. Интеграция 3D модели в Unity 3D.

7.4. Размещение трехмерной модели в библиотеке моделей Unity 3D.

7.5. Построение простейшей трехмерной сцены.

7.6. Обсуждение текущего состояния работы студентов по индивидуальным проектам.

 

Спецкурс

ТЕМА 8. Построение трехмерной сцены в Unity 3D. Разработка html-страницы c 3D контентом (3D html page) и exe-файла проекта

8.1. Построение трехмерной сцены.

8.2. Основы построения световых эффектов, освещения в трехмерном мире.

8.3. Работа со скриптами (камера, панели меню и др.).

8.4. Формирование трехмерной сцены в html-страницу с 3D контентом, построение exe-файла. Доработка html-страницы в Macromedia Dreamweaver 8.0.

8.5. Обсуждение текущего состояния работы студентов по индивидуальным проектам.

 

Полезные ресурсы:

Официальный сайт Unity 3D. Документация.

Официальный сайт Unity 3D. Live Demos (онлайн проекты).

 

Спецкурс

ТЕМА 9. Построение многополигональных трехмерных моделей по чертежам

9.1. Построение моделей деревянных фортификационных сооружений Белгородской засечной черты XVII в. на примере крепости Свислочь.

9.2. Размещение трехмерной модели в библиотеке Unity 3D.

9.3. Построение трехмерной сцены.

9.4. Обсуждение текущего состояния работы студентов по индивидуальным проектам.

 

Полезные ресурсы:

Официальный сайт Unity 3D. Документация.

Официальный сайт Unity 3D. Live Demos (онлайн проекты).

 

Спецкурс

ТЕМА 10. Сложности при построении трехмерных моделей в редакторе 3D World Studio. Построение многополигональной трехмерной модели со сложной архитектурной формой на примере каменных строений XIX - нач. XX вв.

10.1. Построение орнамента и нанесение рустовки на типовой каменный фасад зданий XIX - нач. XX вв.

10.2. Построение арок, проходов, комнат. Передача эффекта прозрачности в 3D среде на примере трехмерной модели решетки, соломенной крыши, стекла.

10.3. Построение модели купола на примере храма 'Трех святителей' московского женского монастыря 'Всех скорбящих радости' нач. XX в. и церкви Покрова Пресвятой Богородицы в деревне Черепово (Смоленская область) 20-х гг. XIX вв.

10.4. Построение html-страниц в Macromedia Dreamweaver 8.0.

10.5. Обсуждение текущего состояния работы студентов по индивидуальным проектам.

 

Спецкурс

ТЕМА 11. Основы интеграции текстового и визуального материала в виртуальное пространство. Привязка трехмерных моделей и источникового материала в трехмерной html странице

11.1. Разметка html-страницы в Macromedia Dreamweaver 8.0. Построение flash кнопок.

11.2. Построение html-страницы источниковой базы реконструкции, страницы автора проекта.

11.3. Основы публикации html страницы с трехмерным контентом в Интернете.

11.4. Обсуждение текущего состояния работы студентов по индивидуальным проектам.

 

Полезные ресурсы:

Самоучитель Macromedia Dreamweaver 8.

 


Дополнительные материалы

СпецкурсМетодический материал по спецкурсу размещен на дистанционном ресурсе исторического факультета МГУ в категории курсов кафедры исторической информатики: "3D реконструкции объектов историко-культурного наследия: компьютерное моделирование" (если у вас нет пароля, временно для студентов открыт "гостевой" режим) и в Библиотеке электронных публикаций по виртуальной исторической реконструкции

Видео уроки (см. дистанционный портал).

Библиотека электронных публикаций по виртуальной исторической реконструкции.

Задания к занятиям (см. дистанционный портал).

Скачать программу спецкурса (pdf).

Новости


Примеры презентаций студенческих проектов



Научные виртуальные реконструкции объектов историко-культурного наследия


Бородкин Л.И., Гарскова И.М., Жеребятьев Д.И., Простов В.А. - Проект "Виртуальная реконструкция московского монастыря 'Всех скорбящих радости': анализ эволюции пространственной инфраструктуры на основе методов 3D моделирования" (Virtual Reconstruction of Moscow Monastery 'All Sorrow Joy': Analysis of Spatial Infrastructure Evolution on Basis of 3D Modelling methods) проводится при финансовой поддержке гранта РФФИ, ? 11-06-00453a.

Bernard Frisher - проект Rome Reborn (виртуальная реконстуркция Рима IV в н.э.)

Bob Brier, Jean-Pierre Houdin, Dassault Systemes - проект Khufu Reborn (виртуальная реконстуркция пирамиды Хуфу)

__________________________________________________________________


Примеры студенческих отчетных проектов по спецкурсу


Полина Трифонова (студентка 3 курса) - Церковь Покрова Пресвятой Богородицы в деревне Черепово (Смоленская область).

Григорий Борисов (студент 2 курса) - Виртуальная реконструкция усадебного комплекса графа Храповицкого (конец XIX-начало XX века)

Мельниченко Д.В., Мироненко М.С., Новикова Е.О., Кирюшкин С.С., Подчасов Н.А. , Калинин М.В. (студенты 2 и 4 курсов)- Виртуальная реконструкция района Кадашей и церкви Воскресения во второй половине XIX века

Остапенко М.С., Мишина Е.М., Калачева А.А., Мироненко М.С., Подчасов Н.А., Сюняева Е.А., Исаева Н.В., Кирюшкин С.С., Калинин М.В. (студенты 2 и 4 курсов) - Виртуальная реконструкция усадьбы графа Чернышева середины XIX в.

Мария Диомидова(студентка 2 курса) - Казанский вокзал 1940 г. (часть строений).

Татьяна Новопашина (студентка 2 курса) - Виртуальная реконструкция Евангелическо-лютеранского Кафедрального собора свв. Петра и Павла конца XIX в.

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Дополнительный учебный материал по спецкурсу размещен в разделе ресурса "дистанционного образования исторического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова" в перечне курсов кафедры исторической информатики.


V. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Какую роль в методологии историка занимает компьютерное моделирование исторических процессов.
  2. С какими целями создаются виртуальные реконструкции объектов историко-культурного наследия (возможности 3D моделирования). Приведите 2-3 примера.
  3. Задачи виртуальной реконструкции исторического облика городов. Критический анализ разработок, примеры успешных разработок.
  4. Типология виртуальных исторических реконструкций. Примеры соответствующих разработок.
  5. Этапы построения виртуальной реконструкции. Распределение ролей в коллективе разработчиков.
  6. Виды источников, используемых для построения виртуальной реконструкции объектов историко-культурного наследия. Задачи синтеза источников.
  7. Роль ГИС (геоинформационных систем) в разработке виртуальной исторической реконструкции.
  8. В чем отличия 3D моделей объектов историко-культурного наследия, выполненных в жанре иллюстративно-познавательных реконструкций от научно-обоснованных виртуальных реконструкций.
  9. Типология программного обеспечения 3D моделирования. Функции различных программ в процессе разработки виртуальной исторической реконструкции.