Разработка урока по информатике "Анаглифный способ создания трёхмерных изображений"

Методическая разработка урока

Тема урока: «Анаглифные технологии создания трёхмерных изображений»

Цель:  Разработать алгоритм создания 3D изображений,  используя анаглиф-метод

Задачи урока:

ü   Сформировать понятие анаглифного способа получения стереоинформации.

ü   Сформировать умение получения анаглифного многослойного 3D стереоизображения с помощью программы 3D MasterKit.

ü   Формирование творческой активности, эстетического вкуса, познавательной активности обучающихся.

ü   Воспитание патриотического отношения к краю.

ü   Повышение уровня социальной адаптации обучающихся.

ü   Мотивирование обучающихся к применению ИК технологий в свете развития современного общества.

 

МТО урока:

 

ТЕХНИКА, ОБОРУДОВАНИЕ

 

·                15 компьютеров (13 для учеников +2 учителю);

·                SMART доска (интерактивная доска);

·                Экран;

·                2 мультимедийных проектора;

·                магнитная доска.

 

РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

 

·                20 конвертов с фото и очками;

·                25 инструкций + блок-схема урока;

·                Бумага.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

 

·                Магниты;

·                Перманентные маркеры;

·                Коробка от диска;

·                Букет;

·                Указатели с названием группы и номером (12 штук).

 

НА КОМПЬЮТЕРАХ ДЕТЕЙ

 

·                3D MasterKit (ярлык на рабочем столе);

·                ГР Paint;

·                5 папок с файлами:

Физики

Биологи

Мастера IT

Зелёная линия

Настроение на уроке

 

НА КОМПЬЮТОРЕ УЧИТЕЛЯ

 

·                3D MasterKit (ярлык на рабочем столе);

·                ГР Paint;

·                MS Office.

 

Программные продукты: 3D MasterKit, Microsoft Office PowerPoint 2007

Тип урока: новые знания

ЭТАПЫ УРОКА

1.             Организационная часть (5 мин.)

2.             Работа в группах (10 мин.)

3.             Выступление групп, разработка алгоритма  (10 мин.)

4.             Практическая работа (10 мин.)

5.             Подведение итогов, рефлексия, запись д/з (5 мин.)

Ход урока:

Весь урок сопровождается презентацией Урок. Ссылки, на слайды которой указаны в описании хода урока

1.             Организационная часть (5 минут). Создание мотивации

 

В начале урока на столах у каждого:

1.              блок-схема урока (представляет собой опорную схему урока, заполняется детьми по ходу урока).

2.             Конверт, в котором находится фотография, сделанная в анаглифной технологии + очки.

МАКЕТ ДОСКИ В НАЧАЛЕ УРОКА Макет доски 1

 

У - Вся наша жизнь – это калейдоскоп событий, калейдоскоп событий в котором мы всегда стараемся запечатлеть на фотографии самые важные для нас события.

- На столе стоит букет и этот же букет запечатлён на фотографии.

СЛАЙД 1

- Давайте посмотрим, какие свойства объекта – букета, передала фотография?

Д - Цвет, форму, материал…

У - А тогда, какие свойства она не смогла отразить?

Д - Объём

У - Давайте откроем конверт, который лежит на ваших столах!

   - Наденем очки и посмотрим на растение! (пауза) СЛАЙД 2

   - Объём появился…

              У - Ребята, а хотели бы вы получить объёмную фотографию?

               - отлично!

У – Таким образом перед нами стоит проблема: «Как сделать объёмное изображение?»

     - Такие фотографии получаются из обычных  фотографий с помощью специальных программ.

         Значит,  мы должны выполнить в такой программе некоторую последовательность действий  над фотографией, для  получения 3D изображение, а последовательность действий есть не что иное,  как алгоритм.   РАБОТА НА ИНТЕРАКТИВНОЙ ДОСКЕ – исходными данными будет являться фотография, искомыми – фотография 3D (все эти важные акценты расставляются с детьми в обсуждении)

  - Таким образом, цель нашего урока:

 Разработать алгоритм получения объёмного изображения

Макет доски 2

 

У    -    Что помогает нам сейчас видеть объём?

Д - Зрение, очки, фото, сделанное при помощи компьютерной программы…ответы детей (что обосновывает целесообразность возникновения групп). СЛАЙД 3

Зрение – БИОЛОГИЯ

Очки – ФИЗИКА

Фото – МАСТЕРА IT

У   - Каждый из вас зайдя в класс сел по интересам в одну из обозначенных групп (столы с компьютерами разделены на 3 группы по 4 человека) на каждый монитор прикреплено название группы, с номерком:

Физики, биологи, мастера IT!

У – Если у кого-то сейчас возникло желание перейти в другую группу, это можно сделать, аргументировав своё решение, больше такой возможности не будет.

У – напоминаю Правила работы в группе

ВАЖНО. Работа в группе не целесообразна на этапе получения новых знаний. На данном уроке же ребята в группах систематизируют и обобщают свои знания по трём различным школьным предметам: биологии, физике и информатике. По ходу работы они могут лишь расширить свой кругозор

 - Группы получают открытую задачу – задачу с размытым условием! 10 минут времени и несколько источников информации: Выход в Интернет и заготовки файлов в папках на рабочих столах по группам

- Обратите внимание, что ключевые слова для правильности ответов выделены: СЛАЙД 4

2.             Работа в группах  (10  минут)

Перед началом работы групп учитель проговаривает все задачи и отвечает на заданные по ходу пояснения вопросы.

Вопрос БИОЛОГОВ:  зачем человеку два глаза и как, благодаря этому, мы видим, что перед нами объёмный объект?

Предоставляемая информация:

Бинокуля́рное зре́ние — (от лат. bini — «два» и лат. oculus — «глаз»), способность одновременно чётко видеть изображение предмета обоими глазами; в этом случае животное или человек видит одно изображение предмета, на который смотрит, то есть это зрение двумя глазами, с подсознательным соединением в зрительном анализаторе (коре головного мозга) изображений полученных каждым глазом в единый образ. Создаёт объёмность изображения. Бинокулярное зрение также называют стереоскопическим.[1,2]

 

Вопрос ФИЗИКОВ: как «показать» глазу, какую часть изображения он должен видеть, а какую не должен?

Предоставляемая информация:

Материал из Википедии — свободной энциклопедии Ана́глиф — метод получения стереоэффекта для стереопары обычных изображений при помощи цветового кодирования изображений, предназначенных для левого и правого глаза. Для получения эффекта необходимо использовать специальные (анаглифи́ческие) очки, в которых вместо диоптрийных стекол вставлены специальные светофильтры, как правило, для левого глаза — красный, для правого — голубой или синий. Стереоизображение представляет собой комбинацию изображений стереопары, в которой в красном канале изображена картина для левого глаза (правый её не видит из-за светофильтра), a в синем (или синем и зеленом — для голубого светофильтра) — для правого. То есть каждый глаз воспринимает изображение, окрашенное в цвет, соответствующий цвету светофильтра в очках [2.1].

 

        Вопросы Мастера IT: Почему для волшебных очков выбрали красный и бирюзовый цвета, можно ли взять другие?

Учитель с классом на интерактивной доске выполняют опыт Ролмана в ГР Paint [1.7].

Опыт:  рисунок с красными и синими полосами на черном фоне и два светофильтра, красный и синий. При просмотре рисунка через красный светофильтр исчезали синие полосы, а через синий — красные.

Предоставляемая информация:

Дополнительные цвета Дополнительными цветами называются цвета, которые при умножении дают черный цвет, при сложении - белый. Дополнительными цветами являются красный и синий, малиновый и зеленый и много других цветов, которые вы можете получить на экране компьютера, используя функции "выбор цвета" и "негатив" в программах обработки изображения. Сделав негатив какого-либо цвета, вы получите его дополнение. Умножив эти цвета, вы получите черный, сложив – белый [1.5, 2.2, 3.2].

ВЫВОД?

Но каким, все-таки, должны быть цвета анаглифов? Дополнительными - это понятно, но какими именно дополнительными, ведь вариантов дополнительных цветов огромное множество? И здесь уместно вспомнить о соперничестве красно-синих и красно-зеленых очков. Анаглифное изображение лучше всего воспринимается тогда, когда яркость и контраст левого и правого снимков одинаковы. А добиться этого можно, используя оранжевый и зеленосиний дополнительные цвета. Они и являются лучшими. Но исторически сложилось так, что общепринятым стандартом являются красно-синезеленые очки.

 

3.             Выступление групп (по 3 мин.) (10 минут) «Давай обменяемся яблоками и у каждого из нас будет по одному яблоку, давай обменяемся идеями и у каждого из нас будет по две идеи» 

 

ВЫСТУПЛЕНИЕ БИОЛОГОВ

РАБОТА С АЛГОРИТМОМ Макет доски 3

ВЫСТУПЛЕНИЕ ФИЗИКОВ И МАСТЕРОВ IT

РАБОТА С АЛГОРИТМОМ Макет доски 4

Учитель с учащимися выстраивает алгоритм на доске

- Всё что мы с вами сделали – это всего лишь предположения, нужно проверить результат работы алгоритма с ожидаемым результатом.

 

4.  Практическая часть урока (10 минут)

 

- Давайте представим, что к вам на каникулы приехали родственники из другого региона, и Вы как патриоты Пермского края захотели показать все достопримечательности любимого уральского города. Куда пойдёте, что будете показывать! Какой маршрут выберете!

- А вы знаете, что в Перми есть главный пешеходный маршрут, получивший название «Зелёная линия». Идея создания подарена нам друзьями из немецкого города Ганновер. Начинается он от скульптуры «Пермяк – соленые уши» и заканчивается скульптурой «Пермский медведь»! Зелёная линия [1.6].

- Для этого будет использована программа получения анаглифного многослойного 3D стереоизображения 3D MasterKit. Каждый учащийся выполняет по инструкции алгоритм создания объёмного изображения с фотографией  под таким же номером, как и у него на мониторе, из папки «зелёная линия». Учитель реализует тот же алгоритм с первой фотографией из этой папки на интерактивной доске.

 

5. Подведение итогов урока, дети сами формулируют тему и определяют достигли они поставленной цели урока или нет.  (5 минут) Макет доски 5

 

- анаглифные очки своими руками (как сделать, обсуждение вариантов изготовления) Учитель показывает вариант изготовления с помощью перманентных маркеров и коробки из под диска [1.4].

- домашнее задание:  используя двоичное кодирование доказать, что цвета синий и красный являются дополнительными.

РЕФЛЕКСИЯ: Каждый ставит фон рабочего стола своего компьютера, согласно их описания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После того как дети покинут кабинет, учитель сможет оценить, насколько доступным для понимания был учебный материал, взглянув на цвет мониторов.

 

Источники

 

 

1.      Ссылки

 

1.1.                   Virtual&Really.Ru — статьи о стереоизображениях, подборка фотографий и изображений в анаглифическом формате

1.2.                   http://ru.wikipedia.org/wiki/Бинокулярное_зрение

1.3.                   http://traditio-ru.org/wiki/Стереопара

1.4.                   http://stereo-pic.narod.ru/Anaglif.html анаглифные очки своими руками

1.5.                   http://traditio-ru.org/wiki/Дополнительные_цвета#undefined

1.6.                   http://lines.perm.ru/GreenLine.html

1.7.                   http://mix-3d.ru/istoriya-anaglifov/

 

 

2.      Литература

 

2.1.                   Рожков С. Н., Овсянникова Н. А. Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехнике. — М.: Изд-во «Парадиз», 2003.

2.2.                   Гуревич М. М., Цвет и его измерение, М.—Л., 1950.

 

3.      Статьи

 

3.1.                   Поляков А. Ю. Третье измерение фотографии, Часть 1

3.2.                   Поляков А. Ю. Третье измерение фотографии, Часть 2

3.3.                   Скачано с www.znanio.ru