Основы начертательной геометрии. Основы начертательной геометрии_6В01406_ВИ_4 годаdoc. Учебнометодический комплекс по дисциплине Основы начертательной геометрии для студентов образовательной программы Визуальное искусство, художественный труд, графика и проектирование
 Скачать 248.5 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский государственный университет имени академика Е.А. Букетова Педагогический факультет Кафедра изобразительного искусства и дизайна УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА (SYLLABUS) по дисциплине ОСНОВЫ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ для образовательной программы: 6В01406 – Визуальное искусство, художественный труд, графика и проектирование курс: 1 семестр: 2 Караганда 2019 Составитель Сухотеплова Алла Федоровна старший преподаватель Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы начертательной геометрии» разработан в соответствии с рабочим учебным планом по специальности 6В01406 – «Визуальное искусство, художественный труд, графика и проектирование». Особое внимание уделено изучению способов построения изображений плоских и объемных геометрических форм на проекционном чертеже Монжа, алгоритмов решения позиционных и метрических задач на изображениях, а также приемов построения стандартных аксонометрических проекций, представляющим особый интерес для будущих бакалавров образования для преподавания школьного курса черчения. Предназначено для студентов высших учебных заведений обучающихся по образовательной программе «Визуальное искусство, художественный труд, графика и проектирование» всех форм обучения. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы начертательной геометрии» для студентов образовательной программы «Визуальное искусство, художественный труд, графика и проектирование»/ Сост. А.Ф. Сухотеплова. – Караганда: Изд-во КарГУ, 2019.– 34 с. © Карагандинский государственный университет, 2019 1. Учебная программа очной формы обучения
Учебная программа заочной сокращенной формы обучения
2. Данные о преподавателе: Сухотеплова Алла Федоровна – старший преподаватель кафедры изобразительного искусства и дизайна. Тел. 8-701-267-47-33, эл.адрес: izo_diz@mail.ru Кафедра находиться в 11 корпусе КарГУ им. Е.А. Букетова (ул. Карбышева, 7), аудитория 205, 216. Время пребывания на кафедре с 8.30 до 17.30 часов. 3. Пререквизиты: школьный курс учебного предмета «Геометрия», Классический рисунок I Академический рисунок I Академическая живопись I Классическая живопись I. 4. Постреквизиты: Основы черчения, Занимательное черчение, Проектная графика и макетирование Методика преподавания черчения, Компьютерное проектирование, Компьютерное черчение. 5. Краткое описание: Результаты обучения: Знание и понимание: структуры графического и творческого процессов в пространственной модели, теоретические основы этих процессов, средства выразительности; способы графической деятельности. Применение знаний и пониманий: в выполнении и чтении пространственных чертежей, формы и законов образования поверхностей, изображений с натуры, по памяти и воображению, создание законченных художественных и графических изображений Формирование суждений: о законах геометрического построения плоских контуров, формирования и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства; видах наглядных изображений и методах их построения; стандартах по выполнению чертежей в ортогональных проекциях и аксонометрии Коммуникативные способности: самостоятельности и наблюдательности,аккуратности и эстетического вкуса Навыки обучения: в графической деятельности на уровне воспроизведения, интерпретации и творческого развития, в изображении, чтении и выполнения чертежей предметов различной сложности. Целью дисциплины «Основы начертательной геометрии» является приобретение теоретических знаний, практических навыков и умений составлять и читать чертежи, а также наглядные аксонометрические и перспективные изображения плоских и пространственных геометрических фигур. Задачами являются изучение способов построения изображений плоских и объемных геометрических форм на проекционном чертеже Монжа, алгоритмов решения позиционных и метрических задач на изображениях, а также изучение приемов построения стандартных аксонометрических проекций, линейной перспективы на вертикальной плоскости и теней в перспективе. На занятиях по данной дисциплине студенты рассмотрят теоретические и практические основы основных проекционных моделей отображения пространства на плоскость, аппарат двух, - трехкартинного комплексного чертежа Г. Монжа, законы образования и конструирования плоских и пространственных форм и способы построения их изображений, как на чертеже Монжа, так и в аксонометрии; теории изображения и методов проектно-графического моделирования, иметь представление по построению проекций точек, линий и поверхностей, решать позиционные и метрические задачи на изображениях. В результате освоения программы курса «Основы начертательной геометрии» студенты получат владение навыками практической работы с чертежными инструментами; быть компетентным в современных тенденциях научно-практического развития разделов начертательной геометрии и ее прикладного значения в смежных дисциплинах по обучаемой специальности. 6. График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
8. Карта учебно-методической обеспеченности дисциплины
8. Лекционный комплекс (тезисы лекций) Тема 1. Основные проекционные модели и их свойства. Чертежи точек, прямых и кривых линий. Чертеж плоскости Предмет начертательной геометрии. Начертательную геометрию (НГ) рассматривают в двух аспектах – как науку и как учебную дисциплину. (НГ) – как наука – разрабатывает графические модели абстрактных пространств. (НГ) – как учебная дисциплина – изучает проекционные модели отображения пространства на плоскость. Она изучает алгоритмы решения позиционных и метрических задач на изображениях. Основные проекционные модели: модель центрального проецирования; модель параллельного проецирования; чертеж Г. Монжа; аксонометрия; перспектива; проекции с числовыми отметками. Свойства центральных и параллельных проекций: Центральные проекции – - проекция точки – есть точка; проекция прямой – есть прямая; если точка принадлежит проекции прямой в пространстве , то и проекция этой точки принадлежит проекции соответствующей прямой; если прямые пересекаются в пространстве, то пересекаются и их проекция. Параллельные проекции – первые четыре свойства центральных проекций сохраняются; дополнения: 5) если прямые в пространстве параллельны, то параллельны и их проекции; 6) если точка делит отрезок прямой в данном отношении, то это отношение сохраняется и на проекциях. Чертеж точки в системе двух плоскостей проекций (горизонтальной и фронтальной) определяется парой проекционно-связанных проекций, в системе трех плоскостей проекций (горизонтальной, фронтальной и профильной плоскостей проекций) – тремя проекционно–связанными проекциями. При этом горизонтальная проекция определяется парой координат X, Y, фронтальная - X, Z, профильная –Y,Z. Чертеж прямой можно получить, если известны: две точки, точка и направляющий вектор; линия пересечения двух плоскостей. Различают прямые общего и частного положений (линии уровня и проецирующие плоскости). Чертеж кривой линии. Различают плоские и пространственные кривые линии. Основные плоские кривые линии – - кривые второго порядка (эллипс, парабола, гипербола), трансцендентные кривые (спираль Архимеда, синусоида и др.), а также – овал, завиток, графики функций и др. Основные пространственные кривые линии – цилиндрическая и коническая винтовые линии; квазивинтовые линии. Проекционные свойства кривых линий. Чертежи плоскостей. Способы задания плоскости в пространстве и на чертеже – тремя точками; точкой и прямой линией, не проходящей через эту точку; двумя пересекающимися прямыми; двумя параллельными прямыми; плоской фигурой (н.пр.-р. треугольником); следами; точкой и направляющим вектором, перпендикулярным задаваемой плоскости. По положению относительно плоскостей проекций различают – плоскости общего положения, проецирующие плоскости и плоскости уровня. Основная литература: [1, 36-54; 2, 14-32] Дополнительная литература: [6, 11-33] Тема 2. Алгоритмы решения позиционных и метрических задач на точку, прямую и плоскость Позиционные задачи – задачи на взаимную принадлежность и пересечение геометрических фигур. Метрические задачи – задачи на определение длин отрезков, натуральных видов плоских фигур, а также расстояний от точки до прямой и плоскости, между двумя параллельными и скрещивающими прямыми, между двумя параллельными плоскостями, между параллельными прямой и плоскостью. Определение натуральных величин углов между двумя пересекающимися, скрещивающимися прямыми, между прямой и плоскостью, между двумя плоскостями. Позиционные задачи на взаимную принадлежность: точка принадлежит или не принадлежит прямой линии; прямая принадлежит или не принадлежит плоскости; точка принадлежит или не принадлежит плоскости; две плоскости совпадают, параллельны или пересекаются. Позиционные задачи на пересечение: построение точки пресечения двух пересекающихся прямых; построение точки пересечения прямой и плоскости; построение линии пересечения двух плоскостей; видимость линий пересекающихся плоскостей. Метрические задачи: способ прямоугольного треугольника для определения расстояния между двумя точками (длина отрезка), а также угла наклона прямой к плоскостям проекций; теорема о проецировании прямого угла; - планы решения метрических задач (перечисленных выше) без преобразования чертежа; - способ перемены (замены) плоскостей проекций и его преимущества при решении позиционных и метрических задач. Другие способы преобразования чертежа и их характеристики. Основная литература: [1, 55-89; 2, 36-45] Дополнительная литература: [5, 97-136] Тема 3. Способы задания и конструирования поверхностей. Многогранники. Каркасные линейчатые и нелинейчатые поверхности. Поверхности вращения второго порядка. Винтовые поверхности Кинематический способ конструирования поверхностей. Способ конструирования непрерывно-каркасных поверхностей как результат геометрического преобразования образующей линии. Непрерывный и дискретный каркас поверхности. Определить поверхности. Очерк поверхности. Многогранные поверхности – призма и пирамида. Характеристика многогранных поверхностей и описание состава многогранных поверхностей – вершина, ребро, грань. Правильные Платоновы многогранные тела - куб, тетраэдр, октаэдр, икосаэдр, додекаэдр. Полуправильные архимедовы многогранные тела. Выпуклые и выпукло-вогнутые многогранники семейств звезд, призм и пирамид. Линейчатые поверхности – как результат движения образующей прямой линии по двум или трем направляющим линиям. Поверхности с плоскостью параллелизма – поверхности Каталана – «косая плоскость» (гиперболический параболоид) коноид, цилиндроид. Нелинейчатые поверхности – каркасные поверхности, образованные движением кривой линии по определенному закону, который предполагает не только изменение положения образующей линии, но и формы и ее размеров. Поверхности вращения общего вида. Характеристика каркасов поверхностей – параллели, меридианы, экватор, горло. Поверхности вращения второго порядка – цилиндр, конус, сфера, эллипсоид сжатый, эллипсоид вытянутый, параболоид, гиперболоид однополостный, гиперболоид двуполостный. Винтовые поверхности – геликоид Архимедов (цилиндрическая винтовая поверхность), коническая винтовая поверхность, ортогональные проекции очертаний винтовых поверхностей. Основная литература: [1, 124-147; 2, 45-50, 81-103] Дополнительная литература: [6, 46-50; 7, 38-89] Тема 4. Позиционные задачи на поверхности. Конические сечения. Линии пересечения двух поверхностей» Позиционные задачи на поверхности являются расширенным и по отношению к подобным задачам на точку, прямую и плоскость. Они включают в себя: построение точки, принадлежащей поверхности; построение линии, принадлежащей поверхности; - построения точек пересечения прямой или кривой линии с поверхностью; построение линии пересечения двух поверхностей. Алгоритмы построения основаны на следующих геометрических положениях (условиях): - точка принадлежит поверхности, если она принадлежит какой-либо линии этой поверхности; - линия принадлежит поверхности, если все точки ее принадлежат этой поверхности; - прямая или кривая, линия пересекает поверхность в точках, количество которых определяется характером выпуклости этой поверхности и геометрическими характеристиками линии; линия пересечения плоскости с поверхностью - есть плоская кривая, которая может распадаться на несколько составляющих; линия пересечения двух поверхностей - - есть либо плоская, либо пространственная кривая (как вариант и ломаная), которая может распадаться на несколько составляющих. Важным является построение конических сечений – то- -есть, линии пересечения плоскости с поверхностью второго порядка (в частности с конусом). Варианты сечений – эллипс, парабола, гипербола, а также окружность прямая линия, пара параллельных прямых, пара пересекающихся прямых. Развертки поверхностей точные, приближенные и условные развертки призмы, пирамиды, цилиндра, конуса и сферы. Основная литература: [1, 153-251; 2, 103-117, 123-128] Дополнительная литература: [6, 53-90] Тема 5. Аксонометрические наглядные изображения. Стандартные аксонометрии – прямоугольная изометрия и диметрия, косоугольная фронтальная диметрия. Изображение плоских и пространственных фигур в аксонометрии Аксонометрическими проекциями называют проекции, полученные путем параллельного проецирования объекта вместе с прямоугольной системой координат, к которой он привязан на некоторую плоскость, называемой картиной. Основной теоремой аксонометрии является теорема Польке-Шварца. Характеристиками аксонометрических проекций являются – углы наклона направления проецирования к плоскости картины косоугольные и прямоугольные аксонометрии; - показатели (коэффициенты) искажений размеров изображаемых геометрических фигур. Наиболее распространены (из 6-ти принятых) следующие стандартные аксонометрические проекции – прямоугольная изометрия; прямоугольная диметрия; косоугольная фронтальная диметрия. Прямоугольная изометрия является наиболее «демократичной», когда обеспечивается достаточно полное изображение главного и бокового фасадов объекта и взгляда «сверху». В этом случае углы между аксонометрическими осями равны и составляют 1200 . Показатели искажений вдоль осей равны между собой. Косоугольная фронтальная диметрия (в обиходе называемая кабинетной проекцией) наиболее употребима на практике из-за простоты ее использования. Углы между аксонометрическими осями – x ^z = 900, x ^у = 1350, y ^z = 1350; показатели искажения – вдоль оси ox,oz = 1,0, вдоль оси oy = 0,5. На практике при изучении приемов построения наглядных изображения необходимо освоить построение аксонометрических изображений следующих геометрических объектов: точки; линии (в том числе и пространственной); плоской фигуры; объемного геометрического тела. Во всех случаях в основе лежит прием построения трехзвенной координатной ломаной. Основная литература: [1, 252-275; 2, 129-144] Дополнительная литература: [5, 327-338] Тема 6. Линейная перспектива на вертикальной плоскости. Способы построения перспективных изображений плоских и пространственных фигур Перспективные проекции как изображения наиболее реалистично передающие характер искажения размеров плоских и объемных фигур в зависимости от их удаления от плоскости картины. Линейная перспектива на вертикальной плоскости – система плоскостей (плоскость картины, предметная плоскость, горизонтальная плоскость, нейтральная плоскость); линия горизонта, основание картины, главная точка картины. Типы перспектив – линейная на вертикальной плоскости, панорамная, цвето-воздушная. Их сравнительные характеристики. Перспективы точек, прямых линий, плоских фигур и геометрических тел. Позиционные и метрические задачи на перспективных изображениях. Точки схода перспектив параллельных прямых. Перспективы прямых общего и частного положений относительно плоскости картины и предметной плоскости. Способы построения перспективных проекций – радиально-лучевой способ А. Дюрера, способ архитекторов, способ Добрякова – Дюрера. Реально-лучевой способ А. Дюрера как наиболее простой способ построения наглядных перспективных изображений плоских и объемно – пространственных объектов. Способ архитекторов, где используются две точки «схода» перспектив параллельных прямых – два доминирующих направления, перпендикулярных друг другу, и отражающих структуру индустриально-аритектурных сооружений. Способ Добрякова – Дюрера, в котором в качестве плоскости картины принимается одна из плоскостей проекций чертежа Г. Монжа. Здесь в полной мере используются достоинства трехкартинного чертежа Монжа и радиально-лучевого способа А. Дюрера. Перспектива интерьера. Применение правил перспективы в изобразительном искусстве. Перспективный анализ картин художников. Основная литература: [1, 295-330; 2, 144-164; 3, 14-146] Дополнительная литература: [5, 83-91] Тема 7. Тени в перспективе. Собственные и падающие тени Различают естественное и искусственное освещение. Естественное освещение – солнечное. Искусственное – от точечного источника света в открытом пространстве в ночное время, а также освещение в интерьере. Типы теней – падающие (на предметную плоскость, а также на поверхности других тел); собственные тени – образуются на неосвещенной части предмета. При построении падающих теней на предметную плоскость необходимо учитывать следующее (если источник освещения точечный): - тени «уходят» от зрителя в сторону линии горизонта; тени «наплывают» на зрителя; - границы теней параллельны линии горизонта и основанию картины. Во всех случаях эти обстоятельства связаны с выбором точек схода перспектив световых лучей и их вторичных проекций как на предметной плоскости, так и на линии горизонта. При построении падающих теней на другие поверхности решается позиционная задача на построении линии пересечения вертикальной лучевой плоскости с пересекаемыми поверхностями. Контр и границы собственной тени определяются границами падающих теней. При решении задач необходимо графическими методами «подчеркивать» тональность падающих и собственных теней. Падающие тени различными графическими приемами отмечаются более контрастно, в отличие от собственных. Основная литература: [1, 351-354; 2, 192-197; 3, 146-179] Дополнительная литература: [5, 194-200] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||