Простые проекты для 3D-моделирования в Tinkercad, выгрузка в CoSpaces
Предыдущие статьи по теме:
1. Провел мастер-класс по Tinkercad
2. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad
3. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad, 2 пара
4. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad, 3 пара
5. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad, 4 пара
Напомню, обучение школьников 3D-моделированию у нас проводится с помощью бесплатного веб-сервиса «Tinkercad». Доделали модель робота «WALL-E» из одноименного мультфильма, о которой я уже писал в предыдущем посте. Вот что получилось у меня:
(По этим картинкам можно щелкнуть мышью, чтобы рассмотреть увеличенное изображение.)
1. Модель робота «WALL-E»; 2. Оригинал из мультфильма
Виртуальная реальность
В конце курса предполагается выгрузка созданных на веб-сервисе «Tinkercad» 3D-моделей в виртуальную реальность, в которой эти модели можно анимировать, заставить двигаться, взаимодействовать и «разговаривать» друг с другом.
Если вы не в курсе, что такое «виртуальная реальность», можете почитать статью в википедии. Если коротко, виртуальная реальность - это не существующий реально мир, созданный техническими средствами. В идеале виртуальная реальность должна давать наблюдателю ощущения, что наблюдаемый мир реален. Сейчас на практике доступно лишь создание моделей миров, которые никак нельзя перепутать с реальным миром.
Для создания виртуального мира мы используем бесплатный веб-сервис «CoSpaces» (естественно, там есть и платная часть, но мы при обучении пользуемся только бесплатными возможностями).
Как создается виртуальный мир в интерпретации веб-сервиса «CoSpaces» и что он из себя представляет? Мы можем создать проект, содержащий ряд так называемых «сцен». В каждой сцене мы можем создать некий участок пространства с разным окружением (лес, пустыня, городские дома, океан и так далее, расположенные вокруг «сцены» и длящиеся до «горизонта»), также на этом участке мы можем задать текстуру поверхности, на которой происходит «сцена», с помощью любой картинки.
На доступной площадке «сцены» мы можем расположить любое количество «объектов». Объекты можно взять как из встроенной в «CoSpaces» библиотеки готовых объектов (разбитых по категориям: люди, животные, предметы, растения и тому подобное; большая часть этих объектов платная и недоступна бесплатно; есть и бесплатные объекты), так и можно загрузить объекты, созданные на других ресурсах. Мы загрузили и свои объекты, созданные с помощью веб-сервиса «Tinkercad», и пользовались встроенными в «CoSpaces» объектами. При выгрузке из веб-сервиса «Tinkercad» создаём файл-архив в формате ZIP, содержащий файл в формате OBJ (описание геометрических размеров объекта и его деталей) и файл в формате MTL (информация о цвете деталей объекта). Загруженный таким образом на ваш компьютер файл-архив в формате ZIP можно просто перетащить в окно браузера с открытой для редактирования сценой вашего виртуального мира, и объект из «Tinkercad» появится на сцене в «CoSpaces».
Все объекты на сцене виртуального мира в «CoSpaces» можно перемещать во все стороны (в том числе вверх-вниз) и вращать в разных плоскостях. Также можно увеличивать или уменьшать размер объектов. Еще в «CoSpaces» есть много других интересных функций, но невозможно описать их все в одном посте.
Кроме вышеперечисленных функций на сцене виртуального мира в «CoSpaces» есть объект-видеокамера (он появляется при создании виртуального мира по умолчанию). С помощью этой видеокамеры мы показываем направление взгляда наблюдателя, который появится в создаваемом виртуальном мире для просмотра (проигрывания) виртуального мира. Обзор наблюдателя можно сделать снизу, от пола, или сверху, с любой высоты, либо с высоты глаз действующих в виртуальной реальности объектов, имеющих глаза (положение видеокамеры выбирает создатель виртуального мира). Также можно задать траектории, по которым наблюдатель сможет передвигаться внутри виртуального мира (то есть траектории движения объекта-видеокамеры).
Наблюдатель может просматривать созданную виртуальную реальность через разные устройства: на настольном компьютере в браузере, на планшете или ноутбуке, на смартфоне. Также можно использовать шлем виртуальной реальности (википедия) или куб дополненной реальности (не путать с виртуальной реальностью!). Про куб можно посмотреть видео тут.
1. Сразу после создания нового виртуального мира, в режиме редактирования (он пока пустой, в центре виднеется некий силуэт, похожий на человечка, но это не человечек, а объект-видеокамера, о котором я писал выше; эта видеокамера направлена вдаль, на горизонт):
Видеокамера висит в воздухе над «землей», но ее можно переместить в любое удобное место, наклонить на нужный угол или повернуть в нужном направлении.
2. После выбора «окружения», выбора текстуры для «пола» и вставки объектов:
В качестве «окружения» я выбрал заснеженный пейзаж на горизонте, домик у обрыва и еловый лесок (это одно из списка встроенных в «CoSpaces» окружений). На «пол» сцены загрузил текстуру снега, которую нашел в поиске картинок поисковой системы «Яндекс». Из встроенных объектов я выбрал фигурку Гринча. Фигурку космонавта и фигурку робота «WALL-E» я создал ранее в веб-сервисе «Tinkercad» (я об этом писал в предыдущих постах по теме), теперь я их просто загрузил на сцену виртуальной реальности «CoSpaces» так, как описал выше.
Программирование объектов с помощью языка «CoBlocks»
Вообще на веб-сервисе «CoSpaces» есть возможность использовать ряд языков программирования. На сегодня это CoBlocks, TypeScript и Python. Но, так как бесплатно доступен только язык программирования CoBlocks (причем не все блоки, а только самые простые, базовые), то и писать я тут буду только о языке CoBlocks.
Язык программирования CoBlocks - не текстовый язык программирования, а визуальный. Для меня это в новинку, раньше я изучал только текстовые языки программирования. Тут подробнее про CoBlocks (говорят, этот язык похож на язык программирования «Скретч»):
https://www.cospaces.io/coding
Вместо написания текстовых утверждений, как в текстовых языках программирования, в языке CoBlocks вы выбираете из набора так называемых «блоков» нужные, настраиваете их, затем добавляете еще «блоки» и так далее, формируется программа.
Перед началом написания программы на языке CoBlocks вы должны задать имена всем объектам на сцене, которыми вы хотите манипулировать из программы. Эти имена могут быть написаны русскими буквами, могут включать пробелы и тому подобное. На имена, насколько я знаю, не накладывается каких-либо ограничений. Также в свойствах каждого такого объекта вы должны пометить (включить соответствующий флажок), что данный объект будет использоваться в программе на языке CoBlocks (без этого имя объекта не будет доступно из программы).
3. Вот как выглядит программирование на языке CoBlocks:
Вы «берете» (перетаскиваете мышью) нужные блоки из разделов (групп блоков) «Transform» (блоки, меняющие картинку, например, передвижение объектов), «Actions» (блоки, отвечающие за «поведение» объектов, например, за «разговор» между ними), «Events» (блоки, позволяющие управлять событиями в сцене), «Control» (блоки, управляющие ходом выполнения программы, например, пауза в выполнении программы или запуск цикла) и так далее. «Схваченные» мышью блоки нужно помещать в строки программы. Блоки в программе можно менять местами, удалять, вставлять между существующих строк программы и так далее. Цвет блока указывает на группу блоков, из которой «взяли» этот блок.
В любой момент написания программы ее можно запустить, запустив проигрывание сцены виртуальной реальности с помощью кнопки с треугольником, направленным вправо (иконка проигрывания). Эта кнопка расположена в правом верхнем углу экрана. Таким образом можно писать программу и тут же производить ее отладку (ошибки в программе будут появляться постоянно, но их легко обнаружить и исправить).
Заключение
Оба веб-сервиса мне понравились. «Tinkercad» понравился больше, «CoSpaces» понравился меньше, но только из-за того, что в «CoSpaces» слишком много платных функций, которые закрыты от бесплатного использования. Сама функциональность веб-сервиса «CoSpaces» мне нравится, также как и качество реализации этих функций (проблемы могут возникнуть только при недостаточной пропускной способности вашего интернет-канала, в этом случае могут возникать разрывы связи с сервером веб-сервиса).
Детям этот курс заходит на ура. Вот только то, что они там моделируют, может вас неприятно удивить. Например, у меня первоклашки моделировали сцены из мультипликационного веб-сериала о так называемых «скибиди-туалетах». Такой себе сериал. Впрочем, это не самая жесть, которую я видел.
Кстати, забыл написать, что организация «класса» (функционал, разрешающий упрощенную регистрацию для учеников под присмотром учителя; кроме того, учителю даются расширенные права по отношению к проектам учеников) на веб-сервисе «CoSpaces» довольно сильно отличается от организации «класса» на веб-сервисе «Tinkercad». В «Tinkercad» ученику нужно при каждом входе вводить код класса, а в «CoSpaces» ученику достаточно ввести код класса только один раз. С другой стороны, в «CoSpaces» ученик должен вводить свои логин и пароль при каждом входе, а в «Tinkercad» паролем служит код класса. В «Tinkercad» ученик может сам настраивать видимость своего проекта для других людей, а в «CoSpaces» опубликовать проект ученика может только учитель. Там еще куча разных других тонкостей, которые учителю придется изучать. Хоть два рассматриваемых веб-сервиса имеют много сходных черт, но и отличий между ними тоже много.
1. Провел мастер-класс по Tinkercad
2. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad
3. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad, 2 пара
4. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad, 3 пара
5. Простые проекты для обучения 3D-моделированию в Tinkercad, 4 пара
Напомню, обучение школьников 3D-моделированию у нас проводится с помощью бесплатного веб-сервиса «Tinkercad». Доделали модель робота «WALL-E» из одноименного мультфильма, о которой я уже писал в предыдущем посте. Вот что получилось у меня:
(По этим картинкам можно щелкнуть мышью, чтобы рассмотреть увеличенное изображение.)
1. Модель робота «WALL-E»; 2. Оригинал из мультфильма
Виртуальная реальность
В конце курса предполагается выгрузка созданных на веб-сервисе «Tinkercad» 3D-моделей в виртуальную реальность, в которой эти модели можно анимировать, заставить двигаться, взаимодействовать и «разговаривать» друг с другом.
Если вы не в курсе, что такое «виртуальная реальность», можете почитать статью в википедии. Если коротко, виртуальная реальность - это не существующий реально мир, созданный техническими средствами. В идеале виртуальная реальность должна давать наблюдателю ощущения, что наблюдаемый мир реален. Сейчас на практике доступно лишь создание моделей миров, которые никак нельзя перепутать с реальным миром.
Для создания виртуального мира мы используем бесплатный веб-сервис «CoSpaces» (естественно, там есть и платная часть, но мы при обучении пользуемся только бесплатными возможностями).
Как создается виртуальный мир в интерпретации веб-сервиса «CoSpaces» и что он из себя представляет? Мы можем создать проект, содержащий ряд так называемых «сцен». В каждой сцене мы можем создать некий участок пространства с разным окружением (лес, пустыня, городские дома, океан и так далее, расположенные вокруг «сцены» и длящиеся до «горизонта»), также на этом участке мы можем задать текстуру поверхности, на которой происходит «сцена», с помощью любой картинки.
На доступной площадке «сцены» мы можем расположить любое количество «объектов». Объекты можно взять как из встроенной в «CoSpaces» библиотеки готовых объектов (разбитых по категориям: люди, животные, предметы, растения и тому подобное; большая часть этих объектов платная и недоступна бесплатно; есть и бесплатные объекты), так и можно загрузить объекты, созданные на других ресурсах. Мы загрузили и свои объекты, созданные с помощью веб-сервиса «Tinkercad», и пользовались встроенными в «CoSpaces» объектами. При выгрузке из веб-сервиса «Tinkercad» создаём файл-архив в формате ZIP, содержащий файл в формате OBJ (описание геометрических размеров объекта и его деталей) и файл в формате MTL (информация о цвете деталей объекта). Загруженный таким образом на ваш компьютер файл-архив в формате ZIP можно просто перетащить в окно браузера с открытой для редактирования сценой вашего виртуального мира, и объект из «Tinkercad» появится на сцене в «CoSpaces».
Все объекты на сцене виртуального мира в «CoSpaces» можно перемещать во все стороны (в том числе вверх-вниз) и вращать в разных плоскостях. Также можно увеличивать или уменьшать размер объектов. Еще в «CoSpaces» есть много других интересных функций, но невозможно описать их все в одном посте.
Кроме вышеперечисленных функций на сцене виртуального мира в «CoSpaces» есть объект-видеокамера (он появляется при создании виртуального мира по умолчанию). С помощью этой видеокамеры мы показываем направление взгляда наблюдателя, который появится в создаваемом виртуальном мире для просмотра (проигрывания) виртуального мира. Обзор наблюдателя можно сделать снизу, от пола, или сверху, с любой высоты, либо с высоты глаз действующих в виртуальной реальности объектов, имеющих глаза (положение видеокамеры выбирает создатель виртуального мира). Также можно задать траектории, по которым наблюдатель сможет передвигаться внутри виртуального мира (то есть траектории движения объекта-видеокамеры).
Наблюдатель может просматривать созданную виртуальную реальность через разные устройства: на настольном компьютере в браузере, на планшете или ноутбуке, на смартфоне. Также можно использовать шлем виртуальной реальности (википедия) или куб дополненной реальности (не путать с виртуальной реальностью!). Про куб можно посмотреть видео тут.
1. Сразу после создания нового виртуального мира, в режиме редактирования (он пока пустой, в центре виднеется некий силуэт, похожий на человечка, но это не человечек, а объект-видеокамера, о котором я писал выше; эта видеокамера направлена вдаль, на горизонт):
Видеокамера висит в воздухе над «землей», но ее можно переместить в любое удобное место, наклонить на нужный угол или повернуть в нужном направлении.
2. После выбора «окружения», выбора текстуры для «пола» и вставки объектов:
В качестве «окружения» я выбрал заснеженный пейзаж на горизонте, домик у обрыва и еловый лесок (это одно из списка встроенных в «CoSpaces» окружений). На «пол» сцены загрузил текстуру снега, которую нашел в поиске картинок поисковой системы «Яндекс». Из встроенных объектов я выбрал фигурку Гринча. Фигурку космонавта и фигурку робота «WALL-E» я создал ранее в веб-сервисе «Tinkercad» (я об этом писал в предыдущих постах по теме), теперь я их просто загрузил на сцену виртуальной реальности «CoSpaces» так, как описал выше.
Программирование объектов с помощью языка «CoBlocks»
Вообще на веб-сервисе «CoSpaces» есть возможность использовать ряд языков программирования. На сегодня это CoBlocks, TypeScript и Python. Но, так как бесплатно доступен только язык программирования CoBlocks (причем не все блоки, а только самые простые, базовые), то и писать я тут буду только о языке CoBlocks.
Язык программирования CoBlocks - не текстовый язык программирования, а визуальный. Для меня это в новинку, раньше я изучал только текстовые языки программирования. Тут подробнее про CoBlocks (говорят, этот язык похож на язык программирования «Скретч»):
https://www.cospaces.io/coding
Вместо написания текстовых утверждений, как в текстовых языках программирования, в языке CoBlocks вы выбираете из набора так называемых «блоков» нужные, настраиваете их, затем добавляете еще «блоки» и так далее, формируется программа.
Перед началом написания программы на языке CoBlocks вы должны задать имена всем объектам на сцене, которыми вы хотите манипулировать из программы. Эти имена могут быть написаны русскими буквами, могут включать пробелы и тому подобное. На имена, насколько я знаю, не накладывается каких-либо ограничений. Также в свойствах каждого такого объекта вы должны пометить (включить соответствующий флажок), что данный объект будет использоваться в программе на языке CoBlocks (без этого имя объекта не будет доступно из программы).
3. Вот как выглядит программирование на языке CoBlocks:
Вы «берете» (перетаскиваете мышью) нужные блоки из разделов (групп блоков) «Transform» (блоки, меняющие картинку, например, передвижение объектов), «Actions» (блоки, отвечающие за «поведение» объектов, например, за «разговор» между ними), «Events» (блоки, позволяющие управлять событиями в сцене), «Control» (блоки, управляющие ходом выполнения программы, например, пауза в выполнении программы или запуск цикла) и так далее. «Схваченные» мышью блоки нужно помещать в строки программы. Блоки в программе можно менять местами, удалять, вставлять между существующих строк программы и так далее. Цвет блока указывает на группу блоков, из которой «взяли» этот блок.
В любой момент написания программы ее можно запустить, запустив проигрывание сцены виртуальной реальности с помощью кнопки с треугольником, направленным вправо (иконка проигрывания). Эта кнопка расположена в правом верхнем углу экрана. Таким образом можно писать программу и тут же производить ее отладку (ошибки в программе будут появляться постоянно, но их легко обнаружить и исправить).
Заключение
Оба веб-сервиса мне понравились. «Tinkercad» понравился больше, «CoSpaces» понравился меньше, но только из-за того, что в «CoSpaces» слишком много платных функций, которые закрыты от бесплатного использования. Сама функциональность веб-сервиса «CoSpaces» мне нравится, также как и качество реализации этих функций (проблемы могут возникнуть только при недостаточной пропускной способности вашего интернет-канала, в этом случае могут возникать разрывы связи с сервером веб-сервиса).
Детям этот курс заходит на ура. Вот только то, что они там моделируют, может вас неприятно удивить. Например, у меня первоклашки моделировали сцены из мультипликационного веб-сериала о так называемых «скибиди-туалетах». Такой себе сериал. Впрочем, это не самая жесть, которую я видел.
Кстати, забыл написать, что организация «класса» (функционал, разрешающий упрощенную регистрацию для учеников под присмотром учителя; кроме того, учителю даются расширенные права по отношению к проектам учеников) на веб-сервисе «CoSpaces» довольно сильно отличается от организации «класса» на веб-сервисе «Tinkercad». В «Tinkercad» ученику нужно при каждом входе вводить код класса, а в «CoSpaces» ученику достаточно ввести код класса только один раз. С другой стороны, в «CoSpaces» ученик должен вводить свои логин и пароль при каждом входе, а в «Tinkercad» паролем служит код класса. В «Tinkercad» ученик может сам настраивать видимость своего проекта для других людей, а в «CoSpaces» опубликовать проект ученика может только учитель. Там еще куча разных других тонкостей, которые учителю придется изучать. Хоть два рассматриваемых веб-сервиса имеют много сходных черт, но и отличий между ними тоже много.