计算机三维表现概述

1、计算机三维表现概述产品设计程序产品市场资讯收集及调研概念性设计草图设计方案确定稿平面或是三维效果图方案工程图纸样机模型思维发散思维收敛方案评审设计流程简图设计流程简图计算机三维表现的工作流程基本工作流程：创建模型制作材质渲染输出创建灯光三维设计软件1.1. Autodesk 3DsmaxAutodesk 3Dsmax2.2. Rhinoceros (Rhino,Rhinoceros (Rhino,犀牛）犀牛）3.3. ProEProE4.4. SolidworksSolidworks5.5. Autodesk AliasStudioAutodesk AliasStudio3ds max产品造型

2、三维效果的计算机辅助设计 三维动画制作 3ds Max是Autodesk一款著名3D动画软件，是目前世界上应用最广泛的三维建模、动画、渲染软件，广泛应用于游戏开发、角色动画、电影电视特效、工业设计、景观园林等领域。3DS MAX1）基本形建模（玩具工厂）适用情况（非曲面造型如工程机械车）案例3DS MAX3DS MAX2）曲线及其曲面建模适用情况（复杂建模如双曲面轿车）缺点：3D曲面工具并不强大，如果用曲面建模可以用专业的曲面建模工具Rhino3DS MAX3DS MAX3)面片建模可编多边形建模适用情况（3D最适合建汽车模型的一种方式；建模思路简单明确，不容易出错，做精确曲面有一定的困难）。

3、3DS MAX3DS MAX3DS MAX3DS MAX3DS MAX3DS MAX3DS MAX3DS MAX3DS MAX优势：1、性价比高2、上手容易3、使用者多，便于交流4，软件功能全面缺点：3dmax在做精细模型的时候并没有十分突出的表现。优缺点分析Rhino产品造型三维效果的计算机辅助设计 Rhino建模奥迪TT（渲染需要导入3ds、C4D等软件）产品造型三维效果的计算机辅助设计 Rhino是是美国Robert McNeel & Assoc.开发的PC上强大的专业3D造型软件，它可以广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。它能轻易整合3DS MAX

4、与Softimage的模型功能部分，对要求精细、弹性与复杂的3D NURBS模型，有点石成金的效能。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并适用于几乎所有3D软件，尤其对增加整个3D工作团队的模型生产力有明显效果，故使用3D MAX、AutoCAD、MAYA、Softimage、Houdini、Lightwave等3D设计人员不可不学习使用。RHINORHINORHINORHINORHINORHINORHINO优点：最先进主流的建模思路，造型方法灵活，可以建造精确的双曲面模型。使目前工业设计公司设计建模的主流软件。可与CAM设备连接。优缺点分析缺点：1，对软件掌握程度要求较

5、高，如果软件不够熟练很容易造成建模失败的情况。2，兼容性较差，所导出的模型不稳定。3，单纯的建模软件渲染能力不强，但又第三方插件可以弥补这个问题。如flamingo,vary for rhino优缺点分析优缺点分析优点：老牌建模分析软件，参数化建模。比较普及设计公司主流的建模分析软件。可做模拟分析（如受力分析，虚拟现实分析，可与CAM设备连接）。缺点：界面并不人性化，软件操作较难。渲染功能不强大。proe优缺点分析优点：参数化建模新贵。建模逻辑性强，拥有较强的可操作性。界面及操作设计人性化。可做分析及CAM接口软件。新版本加强了渲染功能。缺点：曲面建模功能不强大，软件普及度不高。SOLIDWO

6、RKS优缺点优点：最专业的汽车建模软件之一缺点：普及度不高，在国内较少用到。AliasAlias整车设计产品造型三维效果的计算机辅助设计 Alias 其他日用产品产品造型三维效果的计算机辅助设计 三维模型的分类与特点 三维模型按照模型生成方式和制作方法的不同可以分为三维模型按照模型生成方式和制作方法的不同可以分为PolygonPolygon多边形多边形模型模型和和NURBSNURBS曲面模型曲面模型两大类。两大类。 Polygon Polygon多边形建模则被广泛的用于影视动画、建筑表现、游戏设计等多边形建模则被广泛的用于影视动画、建筑表现、游戏设计等领域。领域。PolygonPolygon多

7、变形建模是通过对计算机模型的最基本元素多变形建模是通过对计算机模型的最基本元素面进行编面进行编辑，通过创建和排列这些面，就可以制作出任何形状的模型，具有很高的辑，通过创建和排列这些面，就可以制作出任何形状的模型，具有很高的制作效率。制作效率。 NURBS NURBS曲面建模是目前工业建模中所普遍使用的，曲面建模是目前工业建模中所普遍使用的，NURBSNURBS是是Non-Uniform Non-Uniform Rational B-SplineRational B-Spline的缩写，即非均匀有理的缩写，即非均匀有理B B样条。样条。NURBSNURBS建模方式通过创建建模方式通过创建空间曲线

8、来生成空间曲面，然后通过对多个曲面进行处理得到最终的模型。空间曲线来生成空间曲面，然后通过对多个曲面进行处理得到最终的模型。Polygon多边形建模PolygonPolygon多边形建模概述多边形建模概述 与与NURBSNURBS曲面建模相对的则是曲面建模相对的则是PolygonPolygon多边形建模，这种建模方式与多边形建模，这种建模方式与NURBSNURBS曲面建模完全不同，是通过编辑多边形的顶点的方式来制作出物体的曲面建模完全不同，是通过编辑多边形的顶点的方式来制作出物体的形态。形态。 我们知道空间中的三个顶点可以形成一个平面，改变顶点的位置就可我们知道空间中的三个顶点可以形成一个平面

9、，改变顶点的位置就可以改变平面的形状，而多个平面连接到一起就会形成空间中的体，也就是以改变平面的形状，而多个平面连接到一起就会形成空间中的体，也就是我们要制作的模型。我们要制作的模型。 在这一看似复杂的过程中对物体点、线、面的编辑是在这一看似复杂的过程中对物体点、线、面的编辑是PolygonPolygon多边形建多边形建模的基础，而在各种多边形建模软件中也都提供了多种工具来对物体的点、模的基础，而在各种多边形建模软件中也都提供了多种工具来对物体的点、线、面进行编辑。线、面进行编辑。PolygonPolygon多边形建模案例分析多边形建模案例分析Polygon多边形建模NURBS曲面建模NURB

10、SNURBS曲面建模概述曲面建模概述 对于曲面来讲，最为重要的是要保持各个曲面之间的连续性。单一的曲面是对于曲面来讲，最为重要的是要保持各个曲面之间的连续性。单一的曲面是无法完成复杂模型的制作的，绝大多数的模型都是由多个曲面拼合而成的。曲面无法完成复杂模型的制作的，绝大多数的模型都是由多个曲面拼合而成的。曲面之间的连续性决定了各个曲面之间的关系，连续是评价曲面质量的一个重要依据。之间的连续性决定了各个曲面之间的关系，连续是评价曲面质量的一个重要依据。 连续有三种类型：连续有三种类型：PositionPosition、TangentTangent、Curvature ,Curvature ,即位

11、置连续、相切连即位置连续、相切连续和曲率连续。曲面之间的连续方式在数学上用续和曲率连续。曲面之间的连续方式在数学上用G G来表示，来表示，G0G0对应对应PositionPosition、G1G1对应对应TangentTangent、G2G2对应对应CurvatureCurvature。NURBS曲面建模NURBSNURBS曲面建模案例分析曲面建模案例分析基于参数化造型的建模方法 参数化建模的最大特点是采用特征造型技术，并在造型过程中自动参数化建模的最大特点是采用特征造型技术，并在造型过程中自动记录模型创建的整个过程。记录模型创建的整个过程。 特征造型的过程与对原材料的机加工过程省份类似，都是

12、由原始的特征造型的过程与对原材料的机加工过程省份类似，都是由原始的基本几何体入手，逐步为模型添加各种造型特征，如挤压、切削、抽壳、基本几何体入手，逐步为模型添加各种造型特征，如挤压、切削、抽壳、加厚等，直至最后形成完整的产品形态。加厚等，直至最后形成完整的产品形态。 这种造型方式对建模过程有着严格的要求，添加每一个特征必须按这种造型方式对建模过程有着严格的要求，添加每一个特征必须按部就班的进行，正因为如此，在工程设计软件中创建的模型都具有造型部就班的进行，正因为如此，在工程设计软件中创建的模型都具有造型准确、尺寸精度高的特点，与产品的生产加工流程结合的十分紧密。准确、尺寸精度高的特点，与产品的

13、生产加工流程结合的十分紧密。 但是在产品的造型设计阶段，这种参数化的建模方式就显得过于死但是在产品的造型设计阶段，这种参数化的建模方式就显得过于死板，不利于进行产品造型的创新设计，因此，在工程设计软件中所进行板，不利于进行产品造型的创新设计，因此，在工程设计软件中所进行的产品造型只适用于产品设计方案确定后的深入设计阶段，而对前期所的产品造型只适用于产品设计方案确定后的深入设计阶段，而对前期所进行的产品概念设计并不适用。进行的产品概念设计并不适用。Pro/E基于参数化造型的建模方法 Pro/E（渲染需要导入其他软件）基于参数化造型的建模方法 Pro/E基于参数化造型的建模方法 Catia 航空航

14、天波音777，除发动机以外的100%的机械零件 阵风（Rafale）战斗机 Darkstar无人驾驶侦察机 基于参数化造型的建模方法 弗吉尼亚级攻击潜艇 丰田汽车LOreal 洗发水的包装瓶 Catia基于参数化造型的建模方法 UG基于参数化造型的建模方法 产品二维效果表现与三维效果表现之间的衔接与转换 产品平面效果图的绘制产品平面效果图的绘制产品平面效果图向三维模型的快速转换产品平面效果图向三维模型的快速转换产品二维效果表现与三维效果表现之间的衔接与转换 利用硬件实时渲染功能快速进行产品三维效果表现利用硬件实时渲染功能快速进行产品三维效果表现产品二维效果表现与三维效果表现之间的衔接与转换 二

15、维绘图与三维模型相结合的设计表现与效果展示二维绘图与三维模型相结合的设计表现与效果展示产品二维效果表现与三维效果表现之间的衔接与转换 数字雕刻技术在产品造型设计中的应用数字雕刻技术在产品造型设计中的应用产品的计算机辅助设计表现主流渲染器简介主流渲染器简介( (一一) V-ray ) V-ray 渲染器渲染器( (二二) Brazil) Brazil渲染器渲染器( (三三) FinalRender) FinalRender渲染器渲染器( (四四) Mental Ray) Mental Ray渲染器渲染器( (五五) Keyshot) Keyshot产品的计算机辅助设计表现产品的计算机辅助设计表现产品使用情景的草图表现产品使用情景