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  • Zielgruppe: 10. - 12. Schuljahr
  • Benötigte Kenntnisse: Vektoren im Raum
  • Lernziele:
    • Erstellung einer virtuellen Welt mit einfachen geometrischen Objekten (Quader, Torus, Zylinder)
    • Parametrisierung einer Kreisbewegung (Animation des Riesenrades)
    • Wiederverwendung von geometrischen Objekten (Es werden immer die gleichen Kabinen an verschiedenen Orten verwendet
    • Schatten von mehreren Lichtquellen
    • Virtueller Flug der Kamera
  • Zeitlicher Aufwand: 4 – 8 Lektionen
  • Eingesetzte Software: PovRay
  • Autor: Th. Rätz, Gymnasium Liestal
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Riesenrad

An diesem Beispiel wird gezeigt, dass mit weniger als 20 geometrischen Objekten ein sich drehendes Riesenrad realisiert werden kann. Die zehn Godeln und Speichen drehen sich als einzige Objekte. Durch die spezielle Beleuchtung mit mehren Lichtquellen werden spannende Schatteneffekte erzeugt, welche auf dem Boden und den Quadern im Hintergrund abgebildet werden.

Die Schülerinnen und Schüler sollen durch Arbeiten am Projekt Riesenrad ihre räumliche Vorstellung explorativ trainieren. Sie können verschiedenen Parameter verändern und die erzielten Resultate beobachten. Folgende Fragen können in der Aufgabenstellung formuliert werden:

Wie beeinflusst die Kameraposition den Schattenwurf?

Können die Lichtquellen so gewählt werden, dass es einen minimalen Schattenwurf gibt?

Können unrealistische Bewegungen simuliert werden (z. B. Lassen Sie die Speichen in der umgekehrten Richtung der Gondeln bewegen)?

Die Schülerinnen und Schülern können auch dazu ermuntert werden auch ästhetischen Aspekten nachzugehen. Mit einer anderen Wahl der Farben und Texturen lassen sich mit gleicher Geometrie neue Eindrücke erzeugen. Hier kann der Frage nachgegangen werden, wie stark die Farbwahl unsere Eindrücke verändert.

Mögliche Aufgaben für die Schülerinnen und Schüler

1) Kreisbewegung

Als Vorlage erhalten die Schülerinnen und Schüler das vollständige Beispiel ohne die Kreisbewegung des Riesenrads. Es ist ihre Aufgabe analog wie bei dem Erzeugen der zehn Gondeln eine zusätzliche Drehung um einen Winkel bei einem Zeitpunkt (clock) einzuführen.

2) Kameraflug

Die Schülerinnen und Schüler sollen als Werbeauftrag für den virtuellen Vergnügungspark einen möglichst spektakulären Kameraflug simulieren. Sie sollen planen und experimentieren mit welchen Kurven ein solcher Flug realistisch aussieht.

3) eigene Bahn

Die Schülerinnen und Schüler sollen eine eigene Vergnügungsbahn konstruieren, die mindestens eine Kreisbewegung beinhaltet.