Мишина Ольга Игоревна
Полигональное моделирование как средство реабилитации детей
На современном этапе в системе оказания практической помощи детям находящихся в трудной жизненной ситуации особое место занимает реабилитация как метод медико-психолого-социальной помощи, успешно применяемый в работе специалистов различных профилей. По определению Всемирной организации здравоохранения, реабилитация представляет собой «комбинированное и координированное применение медицинских, психологических, социальных, педагогических и профессиональных мероприятий с целью подготовки и переподготовки индивидуума на оптимум его трудоспособности». Реабилитационные мероприятия помогают вернуть ребенка с проблемами в физическом и интеллектуальном развитии в общество с достижением максимально возможного для него уровня самостоятельности и независимости в быту, в общественной и профессиональной деятельности.
Публикация «Полигональное моделирование как средство реабилитации детей» размещена в разделах
Одним из активно развивающихся направлений и принципиально новым подходом в реабилитации детей за рубежом, малоизвестным и применяемым в отечественной практике реабилитации детей, является трудотерапия (в зарубежной терминологии прошлых десятилетий известна как «occupational therapy», а в современной трактовке – «ergotherapy» – эрготерапия, представляющая собой комплекс мер, направленных на восстановление, сохранение и развитие индивидуальных навыков, необходимых для осуществления различных видов активности – повседневной жизнедеятельности, работы, досуга и отдыха.
Неоценимое значение эрготерапия играет в работе с детьми с нарушениями опорно-двигательного аппарата и восприятия, а также нарушениями, которые могут возникнуть на фоне данных базовых нарушений, например поведенческих (проявления страха, агрессивности или пассивности и т. д.). Эта категория детей в силу диагноза очень часто бывает несамостоятельна, зависима от окружающих взрослых и основная цель эрготерапевта в этом случае – максимально расширить возможности детей к совершению самостоятельных действий в окружающей среде. Эрготерапия может применяться в работе с детьми с нарушениями общей и мелкой моторики, двигательной расторможенностью, нарушениями координации движений, нарушениями способности планировать свои действия и движения.
В качестве одного из видов эрготерапии рассмотрим полигональное моделирование. Данный вид моделирования является актуальным, поскольку на настоящий момент серьезной проблемой специалистов по реабилитационной работе является существенное ослабление естественнонаучной и технической составляющей в их профессии. В современных условиях реализовать задачу формирования у детей навыков технического творчества крайне затруднительно. Необходимо создавать новые условия в сети реабилитационных детских учреждений субъектов Российской Федерации, которые позволят внедрять новые образовательные технологии. Одним из таких перспективных направлений является 3D моделирование.
Среди многообразия видов творческой деятельности конструирование занимает одно из ведущих положений. Этот вид деятельности связан с эмоциональной стороной жизни человека, в ней находят своё отражение особенности восприятия человеком окружающего мира: природы, общественной жизни, а также особенности развития воображения.
3D-моделирование – прогрессивная отрасль мультимедиа, позволяющая осуществлять процесс создания трехмерной модели объекта при помощи специальных компьютерных программ. Моделируемые объекты выстраиваются на основе чертежей, рисунков, подробных описаний и другой информации. Данная программа реализуется в технической направленности ориентирована на систематизацию знаний и умений по курсу информатики в части изучения информационного моделирования. «Полигональное моделирование. Углубленный модуль» посвящен изучению основ создания моделей средствами редактора трехмерной графики Blender, это позволяет развить умения использовать трехмерные графические представления информации в процессе обучения, предназначен для прикладного использования обучающимися в их дальнейшей учебной деятельности.
Полигональное моделирование состоит из полигонов (многоугольников, содержащих три или более точек координат в качестве вершин и объединены ребрами. Каждый полигон имеет свой цвет и текстуру. При объединении полигоны создают полигональную сетку, которую также называют «меш». Полигональная сетка представляет собой совокупность ребер, вершин и многоугольников. Вершины соединяются ребрами, а многоугольники рассматриваются как последовательности ребер или вершин. Полигональная сетка задается определенным количеством полигонов и информацией о направлении каждого полигона.
Совокупность полигонов образует контур и оболочку для будущего объекта. От количества полигонов на площади зависит точность модели, но всё зависит также и от предела полигонов, заранее заявленных к проекту. Благодаря различным направлениям источника света можем построить фигуру, которая будет изменять свой вид так, как бы это выглядело в реальности.
Детализация, как уже ранее было описано, зависит от количества полигонов, которые в свою очередь делятся на высокополигональные (high poly) и низкополигональные (low poly). В зависимости от степени детализации полигональное моделирование разделяют на несколько категорий: низкополигональное моделирование (low-poly, среднеполигональное моделирование (mid-poly, высокополигональное моделирование (high-poly).
Высокополигональное моделирование (high-poly) – это создание объекта с большим числом полигонов, обычно, точной его копии. Современные 3D-редакторы и VR-приложения позволяют создавать реалистичные трехмерные модели с высоким уровнем детализации. Низкополигональное моделирование (low-poly) – это экономичный в плане использования ресурсов вид, когда не особо требуется высокая детализация.
Существует несколько методов создания полигональных моделей : через примитивы – простейшие параметрические формы, например, кубы, сферы и пирамиды ; вытягиванием из исходного полигона новых граней; ручной прорисовкой каждого объекта и подобъекта. Обычно рекомендуется использовать в построении моделей четырехугольные геометрические фигуры, так как данные фигуры можно редактировать без дополнительных операций. Сложные геометрические фигуры в моделях приводят к деформации текстуры и всего объекта.
Полигональное моделирование уровня начального общего образования ориентировано на формирование общих умений и методов интеллектуальной и практической деятельности, развитие творческих способностей детей посредством построения полигональных моделей. Она позволяет детям научиться проектировать, моделировать и изготавливать более сложные бумажные изделия.
Актуальность полигонального моделирования заключается в том, что данная программа связана с процессом информатизации и необходимостью для каждого ребенка овладеть новейшими информационными технологиями, адаптироваться к современному обществу и в полной мере реализовать свой творческий потенциал. Любая творческая профессия требует знания современных компьютерных технологий. Результаты технической фантазии всегда стремились вылить на бумагу, а потом воплотить в жизнь. Если раньше мы могли только представить себе, как будет выглядеть дом или интерьер комнаты, автомобиля или корабля с помощью чертежей, то с появлением компьютерного трехмерного моделирования стало возможным создать трехмерное изображение проектируемой конструкции. Она отличается фотографической точностью и позволяет лучше представить себе, как будет выглядеть проект, реализованный в жизни, и своевременно внести определенные коррективы. 3D-модель обычно производит гораздо большее впечатление, чем все 4 других способа представления будущего проекта. Передовые технологии позволяют добиться потрясающих и эффективных результатов.
Новизна этой программы заключается в том, что она решает не только дизайнерские, научные, но и эстетические вопросы. Программа ориентирована на целостное освоение материала: ребенок эмоционально и чувственно обогащается, приобретает художественные и дизайнерские навыки, совершенствуется в практической деятельности, реализуется в творчестве.
Отличительной особенностью этой программы является то, что она дает ребенку достаточную возможность почувствовать себя успешным. Программа для изучения полигонального моделирования включает в себя различные виды работы с бумагой: построение на готовом скане, плоскостное и трехмерное моделирование, дизайн, декоративное творчество. Творческие задания стимулируют развитие исследовательских навыков. Учащиеся могут выбирать задания различной степени сложности, выполняемые с использованием технологии PaperCraft. Эта программа предусматривает расширение технического кругозора, развитие пространственного мышления, логики и формирование устойчивого интереса к технологиям. Дизайн – это творческий процесс, и каждый может найти свое собственное решение при изготовлении той или иной детали и модели в целом.
Полигональное моделирование способствует формированию у детей начальных технических знаний и умений, а также направлено на развитие технических интересов и склонностей, технической интуиции и конструктивного мышления на основе процесса формирования бумаги.
Полигональное моделирование имеет ряд важных функций для детей. Среди них можно выделить следующие:
1. Обучающие:
- формировать познавательного интереса к техническому моделированию, конструированию и рисованию;
- изучить основные технические термины и понятия, основные принципы компоновки;
- развивать умение читать и делать чертежи и сканы, самостоятельно разрабатывать макеты;
- развивать навыки и умения работы с бумагой и специализированными инструментами;
- развивать умение эффективно использовать время, выстраивать сознательную деятельность для получения продуктивного результата;
- преподавать базовые знания в области визуальной геометрии.
2. Развивающие:
- развивать пространственное воображение, память, мелкую моторику, речь, мышление, усидчивость, креативность;
- развивать техническое, трехмерное, пространственное, логическое и творческое мышление;
- развивать умение работать в двумерном пространстве, проектировать модели геометрических фигур, различных объектов, транспортных средств;
- развивайте умение работать с изображениями трехмерных фигур, полное зрение;
- развивать коммуникативные навыки, умение работать в команде.
3. Образовательные:
- сформировать устойчивый интерес к техническому творчеству, умение работать в команде, стремление к достижению поставленных целей и самосовершенствованию;
- развивать нравственные, эстетические и личностные качества, доброжелательность, трудолюбие;
- развивать творческую инициативу и самостоятельность в решении учебных задач.
Подводя итог всему вышесказанному, полигональное моделирование может оказывать положительное влияние на процесс восстановления пострадавшей функции детей и проведение комплекса мероприятий, способствующих восстановлению функций верхней конечности: плеча, предплечья, кисти, которые являются неизменным участником социально значимых мероприятий по уходу за собой, питанию и т. д.
Кроме того, развитие способностей детей при помощи полигонального моделирования помогает детям развить познавательную активность, любознательность; формировать правильное отношение к предметам и объектам окружающего мира; осваивать разнообразные способы деятельности: трудовые, двигательные умения, что в свою очередь развивает детскую самостоятельность и пробуждает стремление к творчеству и развитию.
Особое внимание при работе с детьми уделяется развитию мелкой моторики и тактильного восприятия. В процессе полигонального моделирования у ребенка развиваются наблюдательность, эстетическое и пространственное восприятие, эмоции, художественный вкус, творческие способности, умение необычными средствами самостоятельно творить и создавать красивое и необычное. Корректируя практические упражнения, навыки моделирования становятся устойчивыми, а восприятие тоньше и дифференцированней.
