LeoCAD в обучении 3D-моделированию
Ранее я уже писал об использовании веб-сервисов «Tinkercad» и «CoSpaces» ( тут), а также программы «Roblox Studio» ( тут) при обучении школьников 3D-моделированию. В этом посте я хочу описать программу «LeoCAD».
Мы используем программу «LeoCAD» для обучения самой младшей группы, в которой ученикам 7-8 лет. Приемы работы в программе «LeoCAD» во многом похожи на приемы работы на веб-сервисе «Tinkercad». Только в веб-программе «Tinkercad» вы можете менять размеры и форму любой добавленной на рабочую плоскость 3D-фигуры, добавлять отверстия, срезать части фигуры и тому подобное, а в программе «LeoCAD» вам доступна библиотека деталей из конструктора «Lego», размер и форма которых фиксированы, вы можете только перемещать добавленные детали и вращать их.
Вероятно, авторы программы обучения посчитали, что меньшее число операций над деталью упростит освоение программы детьми младшей группы (7-8 лет), а освоение веб-сервисов «Tinkercad» и «CoSpaces» появится только в программе детей 9-12 лет. Однако, в программе «LeoCAD» есть свои сложности, и о некоторых из них я расскажу в этом посте.
Программа «LeoCAD»
Это бесплатная программа с открытым исходным кодом. Название программы составлено из имени ее создателя, который написал первую версию в 1997 году на языке C++, и известной аббревиатуры CAD (computer-aided design, по-русски «САПР» - система автоматизированного проектирования). Подробнее:
https://en.wikipedia.org/wiki/LeoCAD
https://github.com/leozide/leocad
Официальный сайт: https://www.leocad.org
На официальном сайте есть раздел для загрузки дистрибутива к себе на компьютер (программа - кроссплатформенная, работает в операционных системах «Windows», «Linux» и «macOS») и раздел с документацией, в котором есть руководства для начинающих. Впрочем, можно начать с места в карьер - методом научного тыка.
Программа занимает очень немного места на жестком диске и в оперативной памяти при работе.
Две главные трудности при обучении детей в этой программе
На мой взгляд, программа получилась великолепная, автору можно только позавидовать. Однако, здесь я не буду много описывать прелести работы с этой программой (получаешь море удовольствия), лучше я опишу именно сложности, которые, конечно, встречаются, и с ними приходится сталкиваться достаточно часто.
1. Нередки «вылеты» программы с потерей текущей работы.
При всём мастерстве автора где-то что-то он не учел и программа может «вылетать» (просто закрывается и всё). Такое за одно занятие может произойти у 2-3 человек из группы (и у самого преподавателя тоже, когда я показываю построение модели на большом настенном экране).
Имея в виду этот баг, на первом же занятии следует научить детей сразу после создания нового проекта сохранять его в отдельный файл в определенной папке на компьютере. После этого ученики должны научиться периодически сохранять работу с помощью известной комбинации клавиш «Ctrl+S». Надо объяснить, что это предотвратит полную потерю работы в случае «вылета» программы. Проект можно будет восстановить из файла, потеряется только последняя не сохраненная порция работы.
В этом плане, кстати, в группе более старших детей (9-12 лет), изучающих 3D-моделирование на веб-сервисе «Tinkercad» эта проблема не возникает. Там тоже веб-сервис может периодически «вылетать» или «тормозить», но сам же веб-сервис сразу же автоматически сохраняет все изменения в проекте, избавляя учеников от этой дополнительной работы. (Вообще, во многих программах существует настройка автоматического периодического сохранения текущей работы. В программе «LeoCAD» я такой настройки не знаю.)
2. Огромные списки деталей, в которых непросто найти нужные.
Думаю, понятно, что если вы где-то что-то упрощаете, то в другом месте всё может стать гораздо сложнее. Или еще говорят, что недостатки - это продолжение (обратная сторона) достоинств. Выше я писал, что в программе «LeoCAD» упрощена работа с деталями: нет нужды менять размеры деталей, проделывать в них отверстия, срезать части деталей и так далее, ведь это готовый конструктор. Однако, такое упрощение работы в другом месте порождает усложнение: из-за отсутствия возможности трансформировать деталь нужно иметь огромное количество готовых деталей для разных нужд, а среди такого большого количества легко заплутать.
Тут, наверное, имеет смысл заметить, что библиотека виртуальных деталей конструктора «Lego» - это совершенно отдельный от программы «LeoCAD» проект. При запуске обновления программы «LeoCAD» одновременно происходит и обновление библиотеки деталей, это две разные независимые друг от друга задачи. Вот тут про библиотеку «LDraw» подробнее:
https://en.wikipedia.org/wiki/LDraw
https://www.ldraw.org
В названии этой библиотеки первая буква «L» - от названия конструктора «Lego». И, кстати, формат файлов «.ldr», который программа «LeoCAD» использует для сохранения проектов, образован от названия проекта «LDraw», так как сам формат «.ldr» описан именно в рамках проекта «LDraw».
50-90 % времени, которое дети тратят на построение 3D-модели, у них уходит на попытки найти нужные детали в огромных списках (особенно поначалу). Это сильно затрудняет работу, так как главная наша цель - научить детей объемному мышлению, творчеству, работе с объемными фигурами, а не копанию в длиннющих скучных списках. С этой стороны веб-сервис «Tinkercad» - гораздо более приятный инструмент, чем программа «LeoCAD».
Приемы поиска нужной детали
Все новички в программе «LeoCAD» начинают с поиска нужных деталей вручную. Это нормально, это необходимый этап при освоении программы, так как он позволяет познакомиться с устройством библиотеки деталей. Но детям это достаточно сложно, так как это довольно скучный процесс.
Все детали разбиты на группы (разделы). Список групп обычно доступен справа вверху. Как только вы выбрали в этом списке желаемую группу, в окошке ниже отобразятся сами детали из этой группы. Список деталей можно пролистывать колесиком мыши или правым ползунком окна. При наведении указателем мыши на деталь обычно отображается подсказка с названием данной детали. Найденную деталь можно перетащить мышью из списка деталей на рабочую плоскость.
Имейте в виду, что обычно в конце списка деталей в конкретной группе отображаются устаревшие (obsolete) детали. Я бы не рекомендовал их использовать, так как они в будущем могут быть удалены из библиотеки деталей.
Прием 1. Меня этому приему научили дети. Окно списка с деталями обычно «прилеплено» справа в окне программы «LeoCAD». Но это окно можно временно расширить влево, тогда в область видимости попадает больше деталей и искать нужную «на глаз» гораздо легче. После того, как нужную деталь нашли и вытащили на рабочую плоскость, окно списка деталей можно вновь уменьшить до прежней небольшой ширины, чтобы начать работать на рабочей плоскости.
Прием 2. Как можно увидеть на иллюстрации выше, под списком названий групп деталей есть строка поиска деталей. В этой строке можно вводить слова из названий деталей, после чего в окне деталей будут отражены детали с введенными словами. Детей можно начать учить пользоваться этой строкой поиска с введения размеров нужной детали. Например: «2 х 5». Одних размеров зачастую недостаточно, но такой поиск здорово уменьшает список деталей, среди которых можно уже искать нужную деталь визуально. При поиске размеров есть ряд тонкостей: меньший размер вводится первым, между буквой «x» и размерами обязательно должен быть один пробел, буква «x» должна быть латинской (английской).
При использовании строки поиска у многих детей возникает проблема: многие дети 7-8 лет еще либо очень плохо знают, либо не знают вообще английского алфавита и английского языка. Названия деталей, к сожалению, не русифицированы.
Если вы не знаете (или забыли), в каком разделе находится искомая деталь, но помните ее название, то можно выбрать раздел «All Parts» (обычно находится вверху списка с названиями разделов) и запустить поиск названия детали в этом разделе, он содержит детали из всех разделов.
Можно еще много и долго описывать приемы и проблемы, но дальше это уже лишь тонкости, которые есть в любой области изучения, перечень их бесконечен, и перечислить их полностью невозможно.
Примеры проектов для детей
Некоторые из этих проектов еще не закончены, но на проекты в ходе реализации тоже бывает интересно посмотреть (для просмотра увеличенного изображения щелкните по нему мышью):
1. Корабль; 2. Спортивная машина; 3. Самолет; 4. Грузовик; 5. Планетоход; 6. Ракета.
В отличие от реальных деталек конструктора «Lego» виртуальные детальки можно красить в разные цвета, можно делать прозрачными с нужным оттенком цвета. Доступна привязка перемещения деталек к сетке с определенным шагом, эту сетку можно отключать при необходимости и включать снова. Одна из проблем при обучении еще состоит в том, что виртуальные детальки можно без проблем совмещать друг с другом, задвигая одну деталь в тело другой, что невозможно в реальности.
Рекомендую программу «LeoCAD» для тех, кто хочет занять своих детей дома чем-нибудь интересным и полезным. Впрочем, помните, что не у всех детей можно развить интерес к чему угодно, как утверждают разные теоретики в интернетах, никогда не пробовавшие поработать с группой маленьких детей с целью чему-либо их обучить.
Мы используем программу «LeoCAD» для обучения самой младшей группы, в которой ученикам 7-8 лет. Приемы работы в программе «LeoCAD» во многом похожи на приемы работы на веб-сервисе «Tinkercad». Только в веб-программе «Tinkercad» вы можете менять размеры и форму любой добавленной на рабочую плоскость 3D-фигуры, добавлять отверстия, срезать части фигуры и тому подобное, а в программе «LeoCAD» вам доступна библиотека деталей из конструктора «Lego», размер и форма которых фиксированы, вы можете только перемещать добавленные детали и вращать их.
Вероятно, авторы программы обучения посчитали, что меньшее число операций над деталью упростит освоение программы детьми младшей группы (7-8 лет), а освоение веб-сервисов «Tinkercad» и «CoSpaces» появится только в программе детей 9-12 лет. Однако, в программе «LeoCAD» есть свои сложности, и о некоторых из них я расскажу в этом посте.
Программа «LeoCAD»
Это бесплатная программа с открытым исходным кодом. Название программы составлено из имени ее создателя, который написал первую версию в 1997 году на языке C++, и известной аббревиатуры CAD (computer-aided design, по-русски «САПР» - система автоматизированного проектирования). Подробнее:
https://en.wikipedia.org/wiki/LeoCAD
https://github.com/leozide/leocad
Официальный сайт: https://www.leocad.org
На официальном сайте есть раздел для загрузки дистрибутива к себе на компьютер (программа - кроссплатформенная, работает в операционных системах «Windows», «Linux» и «macOS») и раздел с документацией, в котором есть руководства для начинающих. Впрочем, можно начать с места в карьер - методом научного тыка.
Программа занимает очень немного места на жестком диске и в оперативной памяти при работе.
Две главные трудности при обучении детей в этой программе
На мой взгляд, программа получилась великолепная, автору можно только позавидовать. Однако, здесь я не буду много описывать прелести работы с этой программой (получаешь море удовольствия), лучше я опишу именно сложности, которые, конечно, встречаются, и с ними приходится сталкиваться достаточно часто.
1. Нередки «вылеты» программы с потерей текущей работы.
При всём мастерстве автора где-то что-то он не учел и программа может «вылетать» (просто закрывается и всё). Такое за одно занятие может произойти у 2-3 человек из группы (и у самого преподавателя тоже, когда я показываю построение модели на большом настенном экране).
Имея в виду этот баг, на первом же занятии следует научить детей сразу после создания нового проекта сохранять его в отдельный файл в определенной папке на компьютере. После этого ученики должны научиться периодически сохранять работу с помощью известной комбинации клавиш «Ctrl+S». Надо объяснить, что это предотвратит полную потерю работы в случае «вылета» программы. Проект можно будет восстановить из файла, потеряется только последняя не сохраненная порция работы.
В этом плане, кстати, в группе более старших детей (9-12 лет), изучающих 3D-моделирование на веб-сервисе «Tinkercad» эта проблема не возникает. Там тоже веб-сервис может периодически «вылетать» или «тормозить», но сам же веб-сервис сразу же автоматически сохраняет все изменения в проекте, избавляя учеников от этой дополнительной работы. (Вообще, во многих программах существует настройка автоматического периодического сохранения текущей работы. В программе «LeoCAD» я такой настройки не знаю.)
2. Огромные списки деталей, в которых непросто найти нужные.
Думаю, понятно, что если вы где-то что-то упрощаете, то в другом месте всё может стать гораздо сложнее. Или еще говорят, что недостатки - это продолжение (обратная сторона) достоинств. Выше я писал, что в программе «LeoCAD» упрощена работа с деталями: нет нужды менять размеры деталей, проделывать в них отверстия, срезать части деталей и так далее, ведь это готовый конструктор. Однако, такое упрощение работы в другом месте порождает усложнение: из-за отсутствия возможности трансформировать деталь нужно иметь огромное количество готовых деталей для разных нужд, а среди такого большого количества легко заплутать.
Тут, наверное, имеет смысл заметить, что библиотека виртуальных деталей конструктора «Lego» - это совершенно отдельный от программы «LeoCAD» проект. При запуске обновления программы «LeoCAD» одновременно происходит и обновление библиотеки деталей, это две разные независимые друг от друга задачи. Вот тут про библиотеку «LDraw» подробнее:
https://en.wikipedia.org/wiki/LDraw
https://www.ldraw.org
В названии этой библиотеки первая буква «L» - от названия конструктора «Lego». И, кстати, формат файлов «.ldr», который программа «LeoCAD» использует для сохранения проектов, образован от названия проекта «LDraw», так как сам формат «.ldr» описан именно в рамках проекта «LDraw».
50-90 % времени, которое дети тратят на построение 3D-модели, у них уходит на попытки найти нужные детали в огромных списках (особенно поначалу). Это сильно затрудняет работу, так как главная наша цель - научить детей объемному мышлению, творчеству, работе с объемными фигурами, а не копанию в длиннющих скучных списках. С этой стороны веб-сервис «Tinkercad» - гораздо более приятный инструмент, чем программа «LeoCAD».
Приемы поиска нужной детали
Все новички в программе «LeoCAD» начинают с поиска нужных деталей вручную. Это нормально, это необходимый этап при освоении программы, так как он позволяет познакомиться с устройством библиотеки деталей. Но детям это достаточно сложно, так как это довольно скучный процесс.
Все детали разбиты на группы (разделы). Список групп обычно доступен справа вверху. Как только вы выбрали в этом списке желаемую группу, в окошке ниже отобразятся сами детали из этой группы. Список деталей можно пролистывать колесиком мыши или правым ползунком окна. При наведении указателем мыши на деталь обычно отображается подсказка с названием данной детали. Найденную деталь можно перетащить мышью из списка деталей на рабочую плоскость.
Имейте в виду, что обычно в конце списка деталей в конкретной группе отображаются устаревшие (obsolete) детали. Я бы не рекомендовал их использовать, так как они в будущем могут быть удалены из библиотеки деталей.
Прием 1. Меня этому приему научили дети. Окно списка с деталями обычно «прилеплено» справа в окне программы «LeoCAD». Но это окно можно временно расширить влево, тогда в область видимости попадает больше деталей и искать нужную «на глаз» гораздо легче. После того, как нужную деталь нашли и вытащили на рабочую плоскость, окно списка деталей можно вновь уменьшить до прежней небольшой ширины, чтобы начать работать на рабочей плоскости.
Прием 2. Как можно увидеть на иллюстрации выше, под списком названий групп деталей есть строка поиска деталей. В этой строке можно вводить слова из названий деталей, после чего в окне деталей будут отражены детали с введенными словами. Детей можно начать учить пользоваться этой строкой поиска с введения размеров нужной детали. Например: «2 х 5». Одних размеров зачастую недостаточно, но такой поиск здорово уменьшает список деталей, среди которых можно уже искать нужную деталь визуально. При поиске размеров есть ряд тонкостей: меньший размер вводится первым, между буквой «x» и размерами обязательно должен быть один пробел, буква «x» должна быть латинской (английской).
При использовании строки поиска у многих детей возникает проблема: многие дети 7-8 лет еще либо очень плохо знают, либо не знают вообще английского алфавита и английского языка. Названия деталей, к сожалению, не русифицированы.
Если вы не знаете (или забыли), в каком разделе находится искомая деталь, но помните ее название, то можно выбрать раздел «All Parts» (обычно находится вверху списка с названиями разделов) и запустить поиск названия детали в этом разделе, он содержит детали из всех разделов.
Можно еще много и долго описывать приемы и проблемы, но дальше это уже лишь тонкости, которые есть в любой области изучения, перечень их бесконечен, и перечислить их полностью невозможно.
Примеры проектов для детей
Некоторые из этих проектов еще не закончены, но на проекты в ходе реализации тоже бывает интересно посмотреть (для просмотра увеличенного изображения щелкните по нему мышью):
1. Корабль; 2. Спортивная машина; 3. Самолет; 4. Грузовик; 5. Планетоход; 6. Ракета.
В отличие от реальных деталек конструктора «Lego» виртуальные детальки можно красить в разные цвета, можно делать прозрачными с нужным оттенком цвета. Доступна привязка перемещения деталек к сетке с определенным шагом, эту сетку можно отключать при необходимости и включать снова. Одна из проблем при обучении еще состоит в том, что виртуальные детальки можно без проблем совмещать друг с другом, задвигая одну деталь в тело другой, что невозможно в реальности.
Рекомендую программу «LeoCAD» для тех, кто хочет занять своих детей дома чем-нибудь интересным и полезным. Впрочем, помните, что не у всех детей можно развить интерес к чему угодно, как утверждают разные теоретики в интернетах, никогда не пробовавшие поработать с группой маленьких детей с целью чему-либо их обучить.