第1章三維設計基礎1.2三維設計的相關技術 -高中教學同步《信息技術人工-三維設計與創(chuàng)意》教案（人教-中圖版2019）

第1章三維設計基礎1.2三維設計的相關技術-高中教學同步《信息技術人工-三維設計與創(chuàng)意》(教案）（人教-中圖版2019）授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學內(nèi)容為《信息技術人工-三維設計與創(chuàng)意》（人教-中圖版2019）第1章三維設計基礎1.2節(jié)“三維設計的相關技術”。本節(jié)課將重點介紹三維設計中的建模、材質、燈光和渲染等關鍵技術，以及這些技術在三維設計中的應用。

2.教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：學生在學習本節(jié)課之前，已經(jīng)掌握了三維設計的基礎知識，如三維建模軟件的基本操作、基本幾何體建模等。本節(jié)課將幫助學生了解和掌握更多關于三維設計的相關技術，如高級建模方法、材質和紋理的應用、燈光和渲染設置等，使學生的三維設計水平得到進一步提升。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生信息技術的實踐創(chuàng)新能力、審美鑒賞能力和信息意識。通過學習三維設計的相關技術，學生能夠熟練運用三維建模軟件進行創(chuàng)意設計，提升解決問題的實踐能力；在材質、燈光和渲染技術的學習中，發(fā)展審美鑒賞能力，創(chuàng)作出具有藝術感和實用性的三維作品；同時，增強學生對信息技術的敏感度，提高信息處理和利用的意識，為未來的學習和工作打下堅實基礎。學情分析本節(jié)課的對象為高中學生，他們已經(jīng)具備了一定的信息技術基礎，掌握了基本的計算機操作技能和三維建模軟件的使用。在知識層面，學生已經(jīng)學習了三維設計的基本概念和簡單建模技巧，但對于高級建模技術、材質和渲染等復雜操作較為陌生。在能力方面，學生具備一定的自學能力和團隊協(xié)作精神，但解決復雜問題的能力和創(chuàng)新思維有待提高。

在素質方面，學生具有一定的審美觀和設計意識，但往往缺乏深入挖掘作品內(nèi)涵的能力。此外，學生在學習過程中可能存在一定的拖延現(xiàn)象，對課程學習的持續(xù)性和深度產(chǎn)生影響。

在行為習慣方面，學生習慣于通過直觀的圖像和案例來學習新知識，喜歡動手實踐，但可能在理論學習上投入不足。針對這些特點，本節(jié)課的教學需要注重理論與實踐相結合，充分調(diào)動學生的積極性，引導他們主動探究和創(chuàng)作，從而提高他們的三維設計能力和綜合素質。教學資源-三維建模軟件（如3dsMax、Maya、Blender等）

-教材《信息技術人工-三維設計與創(chuàng)意》（人教-中圖版2019）

-投影儀及電腦

-教學PPT

-三維設計案例作品

-實踐操作指導手冊

-網(wǎng)絡資源（如教學視頻、教程文檔等）

-互動討論平臺（如校園論壇、在線聊天工具等）教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布關于三維設計技術的預習資料，包括相關軟件操作視頻、材質和渲染的基本概念文檔，明確預習目標和要求。

-設計預習問題：圍繞三維建模中的曲面建模技術，設計問題如“曲面建模與基本幾何體建模的區(qū)別是什么？”引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：通過在線平臺的預習任務提交功能，監(jiān)控學生的預習進度，確保每個學生都能完成預習。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生按照預習要求，觀看視頻，閱讀文檔，理解曲面建模的基本原理。

-思考預習問題：學生針對預習問題進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：學生將預習筆記和問題清單提交至在線平臺。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生自主探索，培養(yǎng)獨立解決問題的能力。

-信息技術手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源的共享和進度的監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解曲面建模技術，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過展示曲面建模在電影特效中的應用案例，激發(fā)學生的學習興趣。

-講解知識點：詳細講解曲面建模的原理和操作步驟，結合實例展示如何創(chuàng)建曲面模型。

-組織課堂活動：設計小組討論，讓學生探討不同的曲面建模技術在項目中的應用。

-解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，如曲面細分和優(yōu)化技巧，進行及時解答和指導。

學生活動：

-聽講并思考：學生認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學生積極參與小組討論，實踐曲面建模操作。

-提問與討論：學生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解曲面建模的原理。

-實踐活動法：通過實際操作，讓學生在實踐中掌握曲面建模技能。

-合作學習法：通過小組討論，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解曲面建模技術，掌握建模技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)曲面建模的課題，布置相關的建模作業(yè)，要求學生在課后完成一個簡單的曲面模型。

-提供拓展資源：提供關于曲面建模的高級技巧和案例分析的資料，供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生認真完成課后建模作業(yè)，鞏固課堂所學知識。

-拓展學習：學生利用提供的拓展資源，深入學習曲面建模的高級技巧。

-反思總結：學生對自己的建模過程和成果進行反思，總結經(jīng)驗教訓。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生在課后自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的曲面建模知識點和技能。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野，提高其創(chuàng)新能力。

-通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關的拓展閱讀材料：

-《三維設計藝術》（作者：張華）

-《三維建模與渲染技術解析》（作者：李明）

-《現(xiàn)代三維設計在影視制作中的應用》（作者：王強）

-《三維設計軟件操作技巧集錦》（作者：趙澤）

-《三維設計案例分析：從構思到成品》（作者：劉瑞）

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-探索不同三維建模軟件的特點和優(yōu)缺點，如3dsMax、Maya、Blender等，了解它們在行業(yè)中的應用。

-研究三維設計在不同領域的應用案例，如建筑設計、游戲開發(fā)、工業(yè)設計等，分析其設計流程和關鍵環(huán)節(jié)。

-深入學習材質和紋理的制作技巧，掌握如何在三維模型上應用真實的材質效果。

-學習燈光和渲染技術，探索如何通過燈光和渲染設置來提升作品的藝術效果。

-分析三維設計中的色彩理論，研究色彩在視覺傳達中的作用和影響。

-探究三維設計中的動畫制作技術，了解動畫制作的基本原理和關鍵幀動畫的創(chuàng)建方法。

-研究三維設計中的動力學模擬，如剛體動力學、軟體動力學等，了解它們在三維動畫制作中的應用。

-學習虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術，探索三維設計在虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實中的應用前景。

-探索三維打印技術，了解其工作原理和在設計制作中的應用，如原型制作、藝術品創(chuàng)作等。

-通過參與在線三維設計社區(qū)，與其他設計師交流心得，學習最新的三維設計趨勢和技術。

-定期參觀設計展覽和三維設計相關的行業(yè)活動，拓寬視野，了解行業(yè)動態(tài)。

-嘗試自己設計一個完整的三維作品，從構思、建模、材質、燈光、渲染到最終呈現(xiàn)，體驗完整的創(chuàng)作過程。

-分析并總結自己在設計過程中的成功經(jīng)驗和遇到的挑戰(zhàn)，為未來的設計項目積累經(jīng)驗。

-閱讀拓展閱讀材料，了解三維設計的歷史、理論和技術發(fā)展，提升自己的設計理論水平。

-完成一系列課后練習，包括三維建模練習、材質和渲染練習、燈光設置練習等，以鞏固所學知識。

-參與學?；蛏鐓^(qū)的三維設計比賽，將所學知識應用于實際項目中，鍛煉自己的設計能力。

-嘗試將三維設計與其他藝術形式結合，如二維插畫、攝影等，創(chuàng)作跨媒體作品。

-定期回顧所學內(nèi)容，進行自我評估，制定學習計劃，不斷提升自己的三維設計技能和綜合素質。板書設計①三維設計相關技術概述

-重點知識點：三維建模、材質、燈光、渲染

-重點詞：建模、材質、燈光、渲染

②曲面建模技術

-重點知識點：曲面建模原理、曲面建模操作步驟

-重點詞：曲面、建模、操作步驟

③實踐操作與案例分析

-重點知識點：曲面建模實踐操作、案例分析方法

-重點詞：實踐操作、案例分析重點題型整理題型一：簡答題

1.題目：簡述三維建模中曲面建模的基本原理。

答案：曲面建模是通過對控制點或控制線進行調(diào)整，創(chuàng)建平滑連續(xù)的曲面?；驹戆ㄊ褂肗URBS（非均勻有理B樣條）或Bezier曲線來定義曲面的形狀，通過調(diào)整控制點的位置來改變曲面的形態(tài)。

題型二：應用題

2.題目：請結合實際操作，描述如何在3dsMax中使用曲面建模技術創(chuàng)建一個簡單的曲面模型。

答案：在3dsMax中，首先創(chuàng)建一個基本的幾何體作為基礎，然后使用“曲面”工具對幾何體進行細化，調(diào)整控制點來創(chuàng)建所需的曲面形狀。通過“曲面細分”功能來提高曲面的平滑度，最后應用材質和燈光進行渲染。

題型三：分析題

3.題目：分析以下案例中，材質和燈光設置是如何影響三維作品的整體效果的。

案例描述：一個三維室內(nèi)設計作品，使用了金屬、玻璃和布料等多種材質，以及多種燈光類型來照亮場景。

答案：在案例中，金屬材質通過反射和折射效果增加了場景的光澤感和真實感；玻璃材質的透明度和反光特性讓作品更加生動；布料材質的柔軟度和紋理細節(jié)增加了場景的溫馨感。燈光的設置則通過不同強度和顏色的光源來模擬自然光和環(huán)境光，營造出真實的空間氛圍。

題型四：設計題

4.題目：設計一個簡單的三維場景，要求包含至少三種不同的材質和兩種燈光類型，并說明你的設計意圖。

答案：設計一個室內(nèi)客廳場景，包含木紋材質的地板、皮革材質的沙發(fā)和金屬材質的茶幾。燈光設計包括一盞主燈（聚光燈）模擬吊燈，提供主要照明；一盞輔助燈（泛光燈）模擬窗外的自然光，提供柔和的背景光。設計意圖是通過不同的材質和燈光來營造一個溫馨舒適的居住環(huán)境。

題型五：反思題

5.題目：在完成一個三維設計作品后，如何評估作品中的材質、燈光和渲染效果？請列出評估的標準和步驟。

答案：評