E s t u d o s o b r e a i n t e g r a ç ã o d e f e r r a m e n t a s d i g i t a i s n o c u r r í c u l o d a d i s c i p l i n a d e E d u c a ç ã o V i s u a l e T e c n o l ó g i c a CB Model Pro M a n u a l e G u i a d e e x p l o r a ç ã o d o C B M o d e l P r o p a r a u t i l i z a ç ã o e m c o n t e x t o d e E d u c a ç ã o V i s u a l e T e c n o l ó g i c a c u r r í c u l o Artur Coelho Este recurso foi produzido no âmbito da formação contínua de professores e faz parte integrante da investigação do trabalho de doutoramento em Multimédia em Educação, pela Universidade de Aveiro do professor José Alberto Rodrigues, com o mesmo nome desta oficina de formação. A identificação do autor deste documento é a constante desta página e constituí recurso educativo em EVT.
Caracterização e Ficha Técnica do CB Model Pro Nome CB Model Pro Tipo de ferramenta Programa de modelação 3D Autores e/ou Criadores Dassault Systèmes Versão Tipo de versão URL s Língua(s) Tipo de funções Recursos necessários 1.0.6719 (beta) Versão beta de demonstração totalmente funcional e gratuita http://www.cbmodelpro.com/ Inglês Modelação intuitiva de objectos 3D Computador com Windows XP/Vista/7 Breve descrição O CB Model Pro é um programa intuitivo, de modelação 3D e foi desenvolvido experimentalmente pela Dassault Systèmes, que comercializa o software de CAD industrial CATIA. O CB Model Pro mantém-se em beta numa versão com bastantes funcionalidades. O desenvolvimento deste programa foi abandonado, tendo a empresa concentrado esforços no desenvolvimento da aplicação 3DVia. Pode ser descarregado no enderço Web http://www.cbmodelpro.com/. A vantagem desta aplicação está na forma simplificada como permite a modelação de objectos 3D. Como versão beta, apesar de ser totalmente funcional, pode tornar-se instável bloqueando ou crashando o computador mas tem o valor acrescentado de ser disponibilizada gratuitamente. 1
Manual e Guia de Utilização e Exploração do CB Model Pro O interface do programa é muito simples, particularmente se comparado com os programas de modelação 3D disponíveis no mercado. A barra lateral direita apresenta opções de modelação e pintura, a barra superior formas primitivas e trabalhos prévios, a barra lateral esquerda opções de gravação, qualidade da visualização (baixa, média ou alta resolução), órbita nas coordenadas XYZ tridimensionais e simetria. A barra inferior controla a amplitude das transformações. Para começar a modelar, basta clicar sobre um objecto primitivo. Este surge na área de trabalho. 2
A utilização de uma simetria simplifica o trabalho de modelação. Clicando no botão Mirror o programa gera um eixo de simetria. Qualquer transformação aplicada num dos lados é automaticamente replicada no outro lado. O CB Model permite as seguintes operações de modelação 3D: extrusão de pontos (Point Pull), aplainamento (Flatten), distorção (Neck), escala (Scale) e extrusão esférica (Poke). Também permite desenhar e extrudir linhas rectas, curvas e livres. A direcção da extrusão, para o interior ou para o exterior, pode ser controlada pelo botão toggle direction. A amplitude destas operações é controlada pelas opções da barra inferior. Neste exemplo foi aplicada a extrusão de um ponto. Para o efectuar, basta clicar no botão Point Pull e puxar qualquer ponto da forma tridimensional. 3
Clicando no botão toggle direction podemos criar uma extrusão para o interior da forma tridimensional. A opção Flatten permite deformar uma superfície com um plano horizontal ou vertical. 4
A opção Neck deforma o objecto tridimensional de acordo com um plano horizontal ou vertical. A opção Scale permite redimensionar o objecto. 5
A opção Poke cria extrusões esféricas na superfície do objecto. Podemos deslocar a esfera criada pela opção Poke arrastando o ponto controlador. 6
Para mover um objecto clicamos sobre o botão Move e colocamos o objecto na posição desejada. Neste exemplo, como o modelo 3D está em simetria, a acção sobre um objecto produz automaticamente uma acção similar sobre o seu simétrico. Atribuir cores às formas tridimensionais: clicando sobre o botão Paint da barra de ferramentas lateral direita, acedemos às opções de cor. Esta pode ser aplicada na totalidade do objecto (opção Fill), pintada (opção Paint) ou vaporizada (opção Spray). O raio e espessura destes pode ser definido pelo utilizador. A paleta de cores pode ser manipulada em termos de tonalidade, valor e saturação. 7
Misturando diferentes ferramentas podemos obter resultados mais interessantes. Para aplicar uma textura de imagem basta seleccionar a textura pretendida na barra superior e clicar sobre a superfície a texturizar. A textura pode ser rodada, reposicionada e redimensionada através dos pontos de controlo. 8
O programa permite desenhar sobre a superfície do objecto linhas rectas. O programa permite desenhar sobre a superfície do objecto linhas em arco. 9
O programa permite desenhar sobre a superfície do objecto linhas em traço livre. A opção Curve Pull permite executar a extrusão ao longo destas linhas. 10
Clicando no botão Save o modelo é guardado na pasta do programa nos documentos do utilizador. O modelo pode ser impresso ou exportado nalguns formatos comuns. O formato OBJ é lido pela maior parte das aplicações de modelação 3D. O formato WRL (VRML) é utilizado em aplicações de realidade virtual. Para exportar o modelo basta clicar sobre o formato pretendido. 11
Os modelos e objectos exportados são gravados na pasta My CB Models criada na instalação do programa na pasta Documentos do utilizador do computador. O modelo exportado no formato WRL (VRML). 12
O modelo exportado como OBJ e importado para o Bryce. O CB Model produz objectos 3D com um elevado número de polígonos, criando ficheiros muito pesados. Sugestões de utilização em EVT Apresentamos em seguida algumas sugestões de abordagem de conteúdos utilizando o CB Model Pro: Espaço Espaço bi e tridimensional, Composição, Relatividade da posição consoante o observado: acima/abaixo, perto/longe, maior/menor, dentro/fora, Enquadramento da composição, Noção de perspectiva: utilizar programas para trabalho em 3D envolve uma aprendizagem directa e experiencial destes conteúdos. Trabalhar em 3D implica aprender a conceptualizar o objecto como elemento dentro de um espaço tridimensional. Manipular um objecto 3D obriga a pensar em termos das relações entre cada componente (linha, forma, superfície) para que a construção resulte numa forma tridimensional e não num aglomerado disforme de elementos. Forma Elementos da forma: luz/cor, linha, superfície, volume, textura, estrutura: ao modelar objectos em 3D trabalhamos directamente com elementos de forma linha como geradora de superfícies (modelação de superfícies, modelação por extrusão, varrimento ou revolução) e textura gráfica como elemento de cor, textura e material do objecto. Proporções: trabalhando em perspectiva, o conceito de proporção torna-se uma ferramenta de trabalho ao modelar objectos de duas formas - como proporção relativa entre objectos e como proporção do objecto relativo à sua utilização. Texturas naturais e artificiais; A textura como elemento formador de superfície, A textura como elemento estrutural plástico da forma: o conceito de textura é central ao 3D. Para atribuir realismo a um objecto ou cena é necessário trabalhar com iluminação e texturas artificiais que simulem materiais, atribuam cores ou simulem texturas de objectos. 13
Cor/Luz Luz/cor, cor/sombreado, Teoria da cor/reflexão e refracção da luz, Composição, Tonalidades da cor, Saturação da cor: novamente, este é um conteúdo que se aprender por manipulação directa dos seus componentes. Em 3D a cor assume importância como elemento da forma e simulação da textura dos objectos. Na selecção de cores e materiais pode ser efectuada uma abordagem a escalas cromáticas, valores e tonalidades de cor. Trabalho Organização do trabalho; Planificar as condições necessárias para o trabalho: a conclusão com sucesso de um projecto em 3d obriga a alguns graus de planificação. A abordagem a este conteúdo pela experiência de trabalho, é possibilitada por projectos que levem à integração de vários modelos, obrigando à planificação de etapas e estabelecimento de objectivos de trabalho. Estrutura Naturais e artificiais, Internas e externas, Relação forma-estrutura, Estruturas bidimensionais, Estruturas tridimensionais: este conteúdo é intrínseco ao 3D. Para que o objecto tenha sentido, seja um modelo, tem de ter uma estrutura implícita. A modelação livre pode ser uma forma de exploração criando estruturas impossíveis de concretizar no espaço real. Geometria O ponto; A linha; Posição de linhas no espaço; Linhas paralelas, concorrentes e perpendiculares; Recta, semi-recta, segmento de recta; Divisão de segmentos de recta em partes iguais; Medianas e diagonais; Figuras geométricas; Relação de figuras e formas geométricas no nosso dia-a-dia, Ângulos: identificação, construção e medição, Circunferências; Composição utilizando as várias figuras geométricas dadas, Arco de circunferência, Formas geométricas: em 3D a abordagem à geometria sai necessariamente do plano e entra no espaço. As figuras geométricas são abordáveis enquanto elementos de forma. Os elementos da geometria ponto e linha, são os elementos básicos de construção de modelos 3D, quer como gerador de formas quer como arestas e vértices passíveis de modificação. O trabalho em 3D é desenvolvido através da utilização de sólidos geométricos para criação de modelos elaborados, pela criação de sólidos a partir de pontos e linhas, pela modificação de vértices, arestas e superfícies por extrusão, varrimento, revolução, rotação ou reposicionamento. A geometria é experimentada de forma activa como elemento concreto que permite criar novas formas. 14