Trójwymiarowa wizualizacja obiektów w oprogramowaniu inżynierskim SketchUp 2800-TWOB-TIRX-3-S1

Tematyka zajęć:
1. Zagadnienia i treści wprowadzające;
2. Wybrane narzędzia do modelowania 3D (ich funkcjonalność i działanie w praktyce);
3. Projekt własny obiektu 3D;
4. Metody pozyskiwania danych pomiarowych i obrazowych na potrzeby modelowania 3D;
5. Edycja pozyskanych danych rastrowych w wybranych programach graficznych (przygotowanie tekstur);
6. Trójwymiarowe modele miast i ich praktyczne zastosowanie;
7. Teksturowanie i rendering modeli 3D;
8. Modelowanie wybranego obiektu 3D z rzeczywistymi teksturami oraz jego publikacja on-line.

Treści przedmiotu obejmują następujące zagadnienia praktyczno-teoretyczne:
- podstawy teoretyczne z zakresu grafiki komputerowej (formaty zapisu, kompresja grafiki rastrowej, raster/wektor);
- edycja obrazu rastrowego w dostępnych programach graficznych;
- wprowadzenie do teorii modelowania, podstawowa terminologia dotycząca modelowania wirtualnego (płaszczyzna robocza, układ współrzędnych względnych/bezwzględnych, modele krawędziowe, powierzchniowe i bryłowe, pozycjonowanie i georeferencja);
- przykłady narzędzi do projektowania i wizualizacji 3D;
- wybrane metody pozyskiwania danych pomiarowych i obrazowych;
- trójwymiarowe modele miast – zasady modelowania;
- modelowanie obiektów 3D w oparciu o aplikację komputerową – modeler - SketchUp (plik projektowy, szablon, przestrzeń projektowa, jednostki, skala rysunku, siatka, punkty charakterystyczne na obiektach, praca z widokami i warstwami);
- parametryzacja cech geometrycznych modelu, geometria modelu i jego optymalizacja;
- zasady prawidłowego teksturowania i renderingu obiektów 3D;
- przetwarzanie, modyfikowanie i edycja obiektów trójwymiarowych;
- prezentacja wykonanego projektu w sieci internetowej;
- statyczna i dynamiczna wizualizacja komputerowa wybranych obiektów w przestrzenni miejskiej (cieniowanie/operowanie światłocieniem).

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczyciela (38 godz.): - udział w ćwiczeniach (laboratoriach) – 30 godz.; - udział w konsultacjach – 8 godz.; Godziny realizowane w ramach pracy własnej studenta (37 godz.): - przygotowanie do zajęć (w tym zebranie i opracowanie danych) – 12 godz.; - realizacja projektów – 20 godz. (10+10); - studium literatury – 5 godz. Łącznie: 75 godz. = 3 ECTS

Efekty uczenia się - wiedza

Student w zakresie wiedzy: W1: zna podstawową terminologię z zakresu modelowania 3D i grafiki komputerowej - K_W04 W2: posiada wiedzę na temat współcześnie stosowanych narzędzi w projektowaniu i wizualizacji 3D - K_W04, K_W11 W3: zna zasady prawidłowego teksturowania i modelowania obiektów - K_W04 W4: posiada wiedzę dotyczącą możliwości praktycznego zastosowania modeli 3D - K_W04

Efekty uczenia się - umiejętności

Student w zakresie umiejętności: U1: posiada umiejętność modelowania i modyfikowania trójwymiarowych obiektów w oparciu o wybraną aplikację komputerową (dostępny modeler - np. SketchUp) - K_U09 U2: potrafi przygotować i edytować grafikę rastrową na potrzeby modelowania przestrzeni 3D - K_U05, K_U12 U3: wykazuje umiejętności poprawnej prezentacji i wizualizacji 3D wybranych elementów przestrzeni - K_U03 U4: potrafi pozyskać dane pomiarowe, obrazowe (rastrowe) oraz wektorowe na potrzeby modelowania obiektów 3D - K_U01, K_U05

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

Student w zakresie kompetencji społecznych: K1: rozumie potrzebę podnoszenia kompetencji zawodowych między innymi w zakresie modelowania 3D - K_K01 K2: wykazuje potrzebę stałego aktualizowania wiedzy dotyczącej praktycznego zastosowania modeli 3D - K_K01

Metody dydaktyczne

Metody dydaktyczne: - ćwiczeniowa, - projektu.

Metody dydaktyczne eksponujące

- pokaz

Metody dydaktyczne poszukujące

- ćwiczeniowa
- projektu

Rodzaj przedmiotu

przedmiot fakultatywny

Wymagania wstępne

1. Obsługa komputera na poziomie podstawowym (w tym umiejętność swobodnego poruszania się w środowisku systemu operacyjnego Windows); 2. Ogólna wiedza z zakresu grafiki komputerowej (np. zapis danych: rastrowy, wektorowy).

Koordynatorzy przedmiotu

Radosław Golba

Kryteria oceniania

Metody oceny pracy studenta (forma zaliczenia):
- realizacja prac projektowych i zadań ćwiczeniowych - W4-11, U1-3-5-9-12, K1

Kryteria oceniania:
zaliczenie na ocenę na podstawie zrealizowanych w ustalonym terminie prac projektowych i zadań ćwiczeniowych.

Projekty na ocenę - W4-11, U1-3-5-9-12, K1
51-60 % dostateczny,
61-70 % dostateczny plus,
71-80 % dobry,
81-90 % dobry plus,
91-100 % bardzo dobry

Uzyskanie pozytywnej oceny z przedmiotu warunkuje:
- wykonanie w ustalonym terminie i zaliczenie wszystkich prac projektowych i zadań ćwiczeniowych,
- 90% frekwencja na zajęciach.

Praktyki zawodowe

Zaliczenie przedmiotu nie wymaga zrealizowania praktyk zawodowych.

Literatura

Zalecana literatura podstawowa:

Janowski A., Bobkowska K., Szulwic J., 2018, 3D modelling of cylindrical-shaped objects from lidar data – an assessment based on theoretical modelling and experimental data, Metrology and Measurement Systems, 25, 47-56;

ZHAN Zongqian, LI Yihui, GUI Xinyuan, 2017, Building Reconstruction Based on Oblique Photogrammetry and SketchUp Secondary Development, Bulletin of Surveying and Mapping, Wuhan University;

Biljecki F., Ledoux H., Stoter J., 2016, Generation of multi-LOD 3D city models in CityGML with the procedural modelling engine Random3Dcity, ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 4(4W1), 51-59;

Hanwei Xu, Rami Badawi, Xiaohu Fan, Jiayong Ren, Zhiqiang Zhang, 2009, Research for 3D visualization of Digital City based on SketchUp and ArcGIS, Proceedings Volume 7492, International Symposium on Spatial Analysis, Spatial-Temporal Data Modeling, and Data Mining; 74920Z (2009), Wuhan, China;

Różycki S., 2007, Trójwymiarowe modele miast tworzenie i zastosowanie, (http://home.agh.edu.pl/~zfiit/sympozjum2007/poster_Rozycki.pdf ),

Zalecana literatura uzupełniająca:

Michałowska K., Becek K., Gawronek P., Klapa P., Kwoczyńska B., Matuła P., Mikrut S., Mitka B., Piech I., Makuch M., 2015, Modelowanie i wizualizacja danych 3D na podstawie pomiarów fotogrametrycznych i skaningu laserowego, Wyższa Szkoła Inżynieryjno–Ekonomiczna, Rzeszów, s. 70-74;

Szadkowski A., Izdebski W., 2009, Wirtualne miasta. „Geodeta”, nr 2, s. 13-16,

Köninger A., Bartel S., 1998, 3D-GIS for Urban Purposes, “GeoInformatica”, nr 2, s. 79-103,Muller P., Wonka P., Haegler S., Ulmer A., Van Gool L., 2006, Procedural Modeling of Buildings,

Longley P. A., Goodchild M. F., Maguire D. J., Rhind D. W., 2006, GIS Teoria i praktyka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa,

Źródła internetowe:
https://www.arcanagis.pl/planowanie-miasta-jutra-w-3d/
https://www.arcanagis.pl/miasto-3d-czyli-nowe-spojrzenie-na-geodane-miejskie/
http://earth.google.com/
http://polskiemiasta3d.pl/
http://polska3d.pl/
https://www.ogc.org/standards/citygml
http://sketchup.google.com/
https://blog.sketchup.com/
http://www.geoportal.gov.pl/
http://3d.torun.pl/imap/

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 2800-TWOB-TIRX-3-S1 w USOSweb