Inštrukcie - Kochova kocka iteratívne: Rozdiel medzi revíziami

Zo stránky Parametrické a Generatívne 3D modelovanie
(Vytvorená stránka „Stručné definície a linky ku konceptom obsahujúce teóriu nájdete na odkaze [https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/Te%C3%B3ria Teória].<br> Odkaz na stiahnutie všeobecného hodnotiaceho hárku, ktorý môžete využiť na ohodnotenie študentov: hodnotiaci hárok<br> <h3>'''Odkaz na hárok'''</h3> {{ Odkaz_harok |difficulty_class=medium |image_name=Parametric_screw_1 |alt=obrázok modelu šróbu |link=…“)
 
Bez shrnutí editace
Riadok 6: Riadok 6:
Odkaz_harok
Odkaz_harok
|difficulty_class=medium
|difficulty_class=medium
|image_name=Parametric_screw_1
|image_name=Koch_cube
|alt=obrázok modelu šróbu
|alt=obrázok modelu kochovej kocky
|link=[https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/Zbierka_-_%C5%A0r%C3%B3b Šróby]
|link=[https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php/Zbierka_-_Kochova_kocka  Kochova kocka iteratívne]
|duration=1.5 hod
|duration=1 hod
|difficulty=pokročilý
|difficulty=pokročilý
|skills=transformácie, cykly, CSG operácie, funkcie
|skills=transformácie, cykly, CSG operácie
|software=[https://www.blockscad3d.com/ BlocksCAD] alebo [https://openscad.org/ OpenSCAD]
|software=[https://openscad.org/ OpenSCAD]
}}
}}


<h3>'''Ciele'''</h3>
<h3>'''Ciele'''</h3>
*Naučiť sa vytvárať technickejšie modely pomocou doposiaľ získaných poznatkov.
*Naučiť sa vytvárať zložité iterácie.
*Precvičiť si prácu s funkciami a parametrizáciu objektov.
*Predstaviť si úvod do rekurzie - zjednodušenie takto zložitých procesov.
*Precvičiť si CSG operácia na technickejčom modeli.
*Predstaviť si koncept fraktálov a ako v nich funguje iterovanie.
*Ukážka viacerých možných implementácií jedného modelu.
*Poukázať na dôležitosť optimalizácie riešenia.


<h3>'''Metodika'''</h3>
<h3>'''Metodika'''</h3>
'''Zapojenie (Engage):'''<br>
'''Zapojenie (Engage):'''<br>
Hodinu môžete začať s rozpravou o tom ako sa všade využívajú šroby, matky, klince a podobne. Porozprávajte o tom ako si vieme aj takéto užitočné veci namodelovať a využiť v reálnom živote - napríklad keď sa vám pokazí nejaký držiak, alebo si chcete vytvoriť nový kvetináč či zarážku do dverí. Rovnako využiteľné môžu byť tieto šróby.
Hodinu začnite rozpravou o fraktáloch - zložitých objektoch vyskytujúcich sa všade v prírode, ktoré vieme popísať matematickými funkciami, no sú veľmi zložité. Povedzte ako si takýto objekt budeme vytvárať v tejto úlohe, no namiesto bežne používanej rekurie si ho vytvoríme pomocou cyklov. Zdôraznite, že bude potrebné riešenie navrhnúť odladené, inak môže byť veľmi nepraktické - program môže dlho trvať alebo aj spadnúť.
<br><br>'''Skúmanie (Explore):'''<br>
<br><br>'''Skúmanie (Explore):'''<br>
Dajte študentom do pozornosti 3D model šróbu v pracovno hárku a nechajte ich pouvažovať o tom z ktorých častí sa skladá. Predstavte úlohu a povedzzte že by ste chceli aby sa dal z ich implementácie vyvoriť šrób alebo aj klinec, že by ste chceli aby bol dlhší či tenší, aby mal širokú hlavičku alebo tenkú hlavičku, aby mal krížový alebo hviedicový zárez v hlavičke.
Dajte študentom do pozornosti 3D model kochovej kocky a pvedte im nech prozmýšľajú ako sa vytvára. Môžete ich naviesť na CSG operácie.
<br><br>'''Vysvetlenie (Explain):'''<br>
<br><br>'''Vysvetlenie (Explain):'''<br>
Nechajte študentov nech diskutujú o tom ako sa to dá dosiahnuť a ako si rozložiť model do menšch problémov. Môžete ich smerovať na minulú úlohu, kde si implementovali funkcie pre každú časť modelu a prepoužívali ich.
Nechajte študentov nech diskutujú o tom ako sa dá takto zložitý objekt vytvoriť, hodnoďte ich úvahy, prípadne ich nasmerujte a nechajte ich pracovať.
<br><br>'''Rozšírenie (Elaborate):'''<br>
<br><br>'''Rozšírenie (Elaborate):'''<br>
Keď študenti vytvorili nejaký základný model, navrhnite im ďalšie rozšírenie, napríklad nový zárez na hlavičke, alebo vrúbkovaný povrch hlavičky. uveďte Ďalšie parametre, ktoré by mohli implementovať, ako napríklad tvar hrotu - môže byť špicatý, tupý, alebo môže úplne chýbať.
Keď študenti vytvorili nejaký základný model, navrhnite im ďalšie rozšírenie. Príkladom môže byť úprava počtu iterácií, zmena posunov či použitie iných základných objektov.
<br><br>'''Hodnotenie (Evaluate):'''<br>
<br><br>'''Hodnotenie (Evaluate):'''<br>
Zhodnoďte ako študenti pracovali a ako pochopili koncepty. Porozprávajte ako je táto parametrizácia a súvislosti medzi jednotlivými parametrami základ parametrického dizajnu.
Zhodnoďte ako študenti pracovali a ako pochopili koncepty. Porozprávajte ako je dôležité optimalizovať si v programovaní funkcie, inak v našom prípade môže tvorba takýchto ložitých modelov trvať veľmi dlho.
<br><br>
<br><br>
Zhrňte dôležité zručnosti, ktoré študenti nadobudli počas hodiny:
Zhrňte dôležité zručnosti, ktoré študenti nadobudli počas hodiny:
*Schopnosť parametrizovať si viaceré časti modelu.
*Kombinovanie cyklov.
*Skladanie komplexného modelu z manších modelov.
*Skladanie komplexného modelu bežne implementovaného rekurziou iba pomocou cyklov.
*Aplikácia vzťahov a závislostí medzi parametrami.
*Potreba optimalizácie programu.
*Potreba kontroly hraníc v ktorých sa môžu parametre pohybovať.

Verzia z 04:33, 9. máj 2024

Stručné definície a linky ku konceptom obsahujúce teóriu nájdete na odkaze Teória.
Odkaz na stiahnutie všeobecného hodnotiaceho hárku, ktorý môžete využiť na ohodnotenie študentov: hodnotiaci hárok

Odkaz na hárok

obrázok modelu kochovej kocky
Trvanie:
1 hod
Náročnosť:
pokročilý
Zručnosti:
transformácie, cykly, CSG operácie
Nástroje:
OpenSCAD

Ciele

  • Naučiť sa vytvárať zložité iterácie.
  • Predstaviť si úvod do rekurzie - zjednodušenie takto zložitých procesov.
  • Predstaviť si koncept fraktálov a ako v nich funguje iterovanie.
  • Poukázať na dôležitosť optimalizácie riešenia.

Metodika

Zapojenie (Engage):
Hodinu začnite rozpravou o fraktáloch - zložitých objektoch vyskytujúcich sa všade v prírode, ktoré vieme popísať matematickými funkciami, no sú veľmi zložité. Povedzte ako si takýto objekt budeme vytvárať v tejto úlohe, no namiesto bežne používanej rekurie si ho vytvoríme pomocou cyklov. Zdôraznite, že bude potrebné riešenie navrhnúť odladené, inak môže byť veľmi nepraktické - program môže dlho trvať alebo aj spadnúť.

Skúmanie (Explore):
Dajte študentom do pozornosti 3D model kochovej kocky a pvedte im nech prozmýšľajú ako sa vytvára. Môžete ich naviesť na CSG operácie.

Vysvetlenie (Explain):
Nechajte študentov nech diskutujú o tom ako sa dá takto zložitý objekt vytvoriť, hodnoďte ich úvahy, prípadne ich nasmerujte a nechajte ich pracovať.

Rozšírenie (Elaborate):
Keď študenti vytvorili nejaký základný model, navrhnite im ďalšie rozšírenie. Príkladom môže byť úprava počtu iterácií, zmena posunov či použitie iných základných objektov.

Hodnotenie (Evaluate):
Zhodnoďte ako študenti pracovali a ako pochopili koncepty. Porozprávajte ako je dôležité optimalizovať si v programovaní funkcie, inak v našom prípade môže tvorba takýchto ložitých modelov trvať veľmi dlho.

Zhrňte dôležité zručnosti, ktoré študenti nadobudli počas hodiny:

  • Kombinovanie cyklov.
  • Skladanie komplexného modelu bežne implementovaného rekurziou iba pomocou cyklov.
  • Potreba optimalizácie programu.
Zdroj: „https://kempelen.dai.fmph.uniba.sk/design/index.php?title=Inštrukcie_-_Kochova_kocka_iteratívne&oldid=1248“