盤俊春
立體幾何是學(xué)生比較害怕的知識(shí),主要是內(nèi)容太抽象,教師也不太好講解。像三視圖這個(gè)知識(shí)點(diǎn),幾乎每年高考都會(huì)考到,很多學(xué)生明知高考必考,也在考前練了很多題,可是高考還是拿不到分。如果教師在教學(xué)中能夠利用計(jì)算機(jī)模擬制作出三維立體圖給學(xué)生觀察,學(xué)生就能很輕松地掌握這部分知識(shí)了。三維作圖常用軟件有3DMax等,但這些軟件功能復(fù)雜,用戶主要是一些專業(yè)的CAD設(shè)計(jì)人員,而教師只是要求制作一些簡(jiǎn)單的幾何體就可以了,所以并不需要用這些復(fù)雜的三維制作軟件。那么有哪些軟件比較簡(jiǎn)單易用呢?前面曾介紹過的Cabri 3D就很不錯(cuò),這里再介紹另一款比較好用的三維建模軟件:Moi3D。
Moi3D是一款來自國(guó)外的三維建模類軟件,該軟件采用多元化的操作方式,支持多個(gè)功能視圖界面,可以實(shí)現(xiàn)常見物體的三維建模以及編輯修改。
下載并安裝好軟件(官方下載地址:http://moi3d.com/),軟件是多國(guó)語言版本,包括中文版,圖1是軟件的界面,Moi3D的界面和大多數(shù)的三維制作軟件差不多,但相對(duì)3DMax等軟件來說,它的程序文件很小,才十多兆,而且界面比3DMax等軟件簡(jiǎn)潔很多。
操作上它比3DMax等軟件簡(jiǎn)單很多,并沒有過多的菜單,而且都是很人性化的圖形按鈕,Moi3D只提供了簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)、視圖角度、命令選項(xiàng)、參數(shù)選擇等基本功能,工具也是最基本的簡(jiǎn)單得不能再簡(jiǎn)單的工具。軟件有以下的主要功能及特點(diǎn):
(1)功能強(qiáng)大且易掌握:Moi3D的用戶界面非常簡(jiǎn)單,但功能并不弱,很適合非專業(yè)CAD的人員使用。
(2)適合手寫板的友好用戶界面:Moi3D獨(dú)特用戶界面的特性,能和手寫板很好地融合。
(3)能在低端顯卡中展示高質(zhì)量的畫面:Moi3D即使在低端的顯卡配置中也能展示漂亮的平滑曲面。
(4)自由多樣的3D建模:能快速地創(chuàng)建3D NURBS模型。
Moi3D簡(jiǎn)單易學(xué),只需要幾個(gè)步驟就可以完成簡(jiǎn)單的三維圖像制作。下面通過一個(gè)實(shí)例來說明它在三視圖教學(xué)中的簡(jiǎn)單用法。
1.利用三視圖還原幾何體
先看一道習(xí)題:根據(jù)如上頁圖2所示的三視圖,判斷幾何體的名稱。
利用Moi3D課堂上現(xiàn)場(chǎng)繪圖,步驟如下:
(1)在軟件右側(cè)工具欄中單擊“繪制曲線”,選擇“矩形”工具,再選擇“三點(diǎn)”工具,然后在前視圖(也就是三視圖中的正視圖)窗口中把鼠標(biāo)拖動(dòng)到合適的位置雙擊,就可以繪制出一個(gè)矩形了,此時(shí)就會(huì)在所有窗口都有相應(yīng)的視圖,如圖3所示。
(2)按相同的方法,在頂視圖(也就是三視圖中的俯視圖)窗口中繪制一個(gè)和前視圖大小一樣的矩形。
(3)在右視圖中利用“圓”工具繪制一個(gè)直徑和矩形的寬相等的圓,需要注意的是,Moi3D用的是右視圖,而我們高考題中的三視圖選取的是左視圖,有小小的差別。
(4)此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀察這個(gè)三視圖會(huì)是什么幾何體,學(xué)生應(yīng)該很快就能答出是圓柱體,然后我們就在透視圖中繪制出圓柱來。先在軟件右側(cè)工具欄中單擊“繪制實(shí)體”,選擇“圓柱”工具,以右視圖中的“圓”為底面,頂視圖中以矩形的長(zhǎng)為高,繪制出圓柱,如圖4所示。
(5)此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生探討問題:為什么原題中的左視圖是一個(gè)圓,而利用Moi3D繪制出的右視圖是一個(gè)圓再加上兩條線段?正視圖和俯視圖為什么是一樣的?此時(shí)再讓學(xué)生觀察透視圖,就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題了,其實(shí)我們看到的正視圖和俯視圖是圓柱的中截面,接著在Moi3D的右視圖中把兩條線平移到過圓心就行了,如圖5所示。
通過以上的操作,可以讓學(xué)生很直觀地觀察出整個(gè)三視圖的還原過程,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力有很大幫助。
2.通過幾何體觀察三視圖的形狀
利用Moi3D課堂上現(xiàn)場(chǎng)繪圖,步驟如下:
(1)在軟件右側(cè)工具欄中單擊“繪制實(shí)體”,選擇“正方體”工具,在透視圖中隨便拖動(dòng)鼠標(biāo)先繪制出一個(gè)長(zhǎng)方體,然后選中長(zhǎng)方體,軟件會(huì)在右側(cè)工具欄的上方出現(xiàn)長(zhǎng)方體的屬性對(duì)話框,我們把長(zhǎng)方體的X、Y、Z值都設(shè)置成相同的值,這里是20,這時(shí)長(zhǎng)方體就變成了正方體,順便讓學(xué)生觀察正方體的三視圖都是正方形,如上頁圖6所示。
(2)在正方體上方放置一個(gè)球,讓學(xué)生觀察三視圖,如圖7所示。
當(dāng)然我們還可以添加更多的幾何體,以上只介紹最簡(jiǎn)單的繪圖方法,有興趣的教師可以更深入地去學(xué)習(xí),我們還可以像3DMax軟件一樣通過繪制曲線利用構(gòu)造和變換等功能進(jìn)行3D建模,Moi3D的建模功能還是非常強(qiáng)大的,這里限于篇幅,就不再介紹了。
總而言之,Moi3D是一款簡(jiǎn)單實(shí)用的三維建模軟件工具。它簡(jiǎn)單易用,能讓教師輕松地繪制出一個(gè)好的立體圖形。它也能快速地創(chuàng)建各種帶有復(fù)雜表面的模型,對(duì)一些已掌握3DMax等軟件的教師來說也是一個(gè)很好的補(bǔ)充工具。