工業(yè)設(shè)計(jì)造型基礎(chǔ)第14課：計(jì)算機(jī)輔助造型
工業(yè)設(shè)計(jì)造型基礎(chǔ)第14課：計(jì)算機(jī)輔助造型
注：工業(yè)設(shè)計(jì)公司，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主的情況下，基準(zhǔn)設(shè)計(jì)認(rèn)為pro/e或UG更適合用來做造型。原因有二，一是犀牛這個軟件建模出來的尺寸精度有問題；二是造型出來的模型應(yīng)考慮與結(jié)構(gòu)工程師的無縫對接。
大家好，上一章節(jié)講了工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例賞析，下面這一章節(jié)的內(nèi)容由我來為大家介紹，這一章的標(biāo)題是計(jì)算機(jī)輔助造型，首先我想大家明確一下計(jì)算機(jī)輔助造型這個概念，它不同于大家經(jīng)常聽到的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，所謂計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，指的是運(yùn)用計(jì)算機(jī)這一手段，協(xié)助設(shè)計(jì)師更快捷的完成設(shè)計(jì)的全過程，包括從前期的造型到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直到完成模型手板，整個過程都由計(jì)算機(jī)協(xié)助完成，這樣做可以更快捷，更方便。而我們這里要講的計(jì)算機(jī)輔助造型卻不同于這一概念，相對而言是一個更加單純的概念，指的只是運(yùn)用計(jì)算機(jī)協(xié)助完成一些簡單造型，主要目的是為了大家可以更快的驗(yàn)證造型的可能性，并通過可視化的圖片展示出來。
這一章節(jié)，將分為以下幾個部分來為大家講解，分別是計(jì)算機(jī)軟件的概述，運(yùn)用計(jì)算機(jī)快速完成一個形態(tài)過渡的練習(xí)，完成一個“角”的練習(xí)以及一個多面體的練習(xí)，大家注意一下可以發(fā)現(xiàn)，本章節(jié)主要是結(jié)合了前面大家已經(jīng)學(xué)習(xí)過的“造型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)練習(xí)”這一章節(jié)的內(nèi)容來講解的。相信大家在前面的章節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)到了不少關(guān)于造型的理論知識，并看到了一些原來學(xué)生完成的造型方面的模型練習(xí)，那么在這一章節(jié)中，大家可以嘗試運(yùn)用計(jì)算機(jī)這一工具驗(yàn)證一下前面學(xué)習(xí)過的理論知識。
既然是計(jì)算機(jī)輔助造型，那么自然離不開三維軟件的幫助，下面我就來給大家大略的介紹一下現(xiàn)在比較流行的三維軟件。大家首先看到的這張界面是名為Rhino的造型軟件，中文名稱是犀牛，這款軟件最大的一個優(yōu)點(diǎn)就是軟件很小，2.0版本只有十幾兆左右，雖然很小，但造型功能卻十分強(qiáng)大，并且界面比較清晰，如果熟練掌握，基本可以完成任意造型。再來看下一張，這張是solidworks的軟件界面，這個軟件也是一個典型的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，可以完成從造型到結(jié)構(gòu)到出尺寸圖紙的各個過程，使一個相當(dāng)完善的軟件，并且內(nèi)部界面清晰明了，也是一個很容易掌握的軟件。接下來的這張是剛進(jìn)入中國市場不久的LIGHTWAVE的軟件界面，這款軟件綜合了建模，渲染，動畫以及一定的后期處理功能，大家看到的不少的影片中的三維動畫效果不少都是由這個軟件完成的。與之功能相近的還有大家比較熟悉的軟件，如3DMAX，MAYA等。除了上面介紹的這幾個軟件外，還有不少相同功能的軟件，諸如PRO/E,ALIAS,SOFTIMAGE,UG等等。大家只要能夠掌握到這些軟件中的一種，就可以比較好的完成下面的練習(xí)，如果之前對三維軟件接觸的比較少的話，大家在學(xué)習(xí)完本章節(jié)后，可以找一些相應(yīng)的書籍學(xué)習(xí)，掌握一些建模的基本知識就可以了。
軟件的概述我們就講解到這里，接下來我們通過幾個實(shí)際例子，讓大家直觀感受一下計(jì)算機(jī)輔助造型的特點(diǎn)，首先是完成一個形態(tài)過渡的練習(xí)，關(guān)于形態(tài)過渡的一些基本知識，相信大家在前面的章節(jié)有所了解，在此就不再贅述，本章節(jié)大家需要著重注意的是一些計(jì)算造型的特點(diǎn)，我們選用RHINO這款軟件來完成這個練習(xí)，首先雙擊桌面的RHINO圖標(biāo)，打開軟件，大家可以看到如圖所示的一個內(nèi)部界面。主要部分是四個窗口，分別對應(yīng)了四個視圖，頂視圖（TOP）,右視圖（RIGHT），前視圖（FRONT）以及透視圖（PERSPECTIVE）,大家可以通過這四個視圖看到一個立體形態(tài)的不同部分。左邊的豎條是主要的工具欄，頂部還有一些常用工具，如打開文件、復(fù)制、粘貼等功能。我們選擇頂視圖，雙擊頂視圖左上角使之全屏顯示，這樣大家可以更好的進(jìn)行操作，點(diǎn)選左邊工具欄中的矩形工具完成一個矩形的繪制，這個基本圖形將作為我們后面的拉升對象。然后仍然雙擊視圖左上角，回到四個視圖的模式，重新選擇透視圖全屏顯示。點(diǎn)選立方體工具中的拉升工具，將先前繪制的矩形向上拉升，成為一個立方體。完成此步驟后，用CTRL+C復(fù)制立方體，并粘貼（CTRL+V），這樣我們就有了兩個立方體的造型，將其中一個向上移動一段距離，兩個立方體之間產(chǎn)生一定間隔，這樣基本的兩個形態(tài)就完成了。那么這兩個形態(tài)之間如何過渡呢？相信大家運(yùn)用以前的知識，已經(jīng)想到了幾種可能性，我們選用幾種可能接下去完成。同樣創(chuàng)建一個小一些的立方體，并將之復(fù)制三個，構(gòu)成兩個大立方體之間的連接，這樣我們就完成了一個形態(tài)過渡的練習(xí)，大家可以看一下立體的三維效果。如果需要修改，我們只需要將修改的部分刪除，再重新創(chuàng)建即可，我們將剛才建立的四個小立方體刪除，恢復(fù)到兩個大立方體的狀體，我們運(yùn)用另一種方式完成之間的過渡，建立一個稍大的扁平體，運(yùn)用復(fù)制粘貼的命令完成七個相同的扁平立方體，連接在兩個大立方體之間，運(yùn)用工具欄中的旋轉(zhuǎn)工具將每個扁平立方體旋轉(zhuǎn)15度，以這樣的方式，同樣完成了兩個形態(tài)之間的過渡。通過上面的這個例子，我們看到計(jì)算機(jī)輔助造型有著自身的無可替代的優(yōu)點(diǎn)，歸結(jié)起來，主要是以下幾個方面，表達(dá)快速，我們上面完成的這個例子，如果大家操作熟練的話，完成時(shí)間可以控制在五分鐘以內(nèi)，而如果需要手工完成相同的形態(tài)過渡練習(xí)，則至少需要一天的時(shí)間，所以大家可以看到，表達(dá)快速是計(jì)算機(jī)輔助造型的一個最重要的優(yōu)點(diǎn)，大家可以用很快的速度用圖形展現(xiàn)出自己的構(gòu)想。同時(shí)，在上面的例子當(dāng)中，當(dāng)我們感覺造型不合適的時(shí)候，只需要簡單的步驟就可以完成修改。計(jì)算機(jī)輔助造型的第二個優(yōu)勢就突現(xiàn)出來了，具有很強(qiáng)的即時(shí)修改性。正是因?yàn)檫@種特性，使得這種方法十分適合作造型推敲，研究，大家可以通過完成大量的造型，對比分析，從而找到更合適的形態(tài)。那么它的第三個優(yōu)勢在什么地方呢？在完成造型以后，大家可以旋轉(zhuǎn)觀察造型，從各個角度審視造型，具有很大的直觀性，這是傳統(tǒng)的草圖模式無法比擬的優(yōu)勢。
下面我們再用一個例子來說明計(jì)算機(jī)輔助造型的特點(diǎn)。這也是前面大家學(xué)習(xí)過的關(guān)于角的練習(xí)，雙擊打開RHINO，創(chuàng)建三個大小不一的立方體，在建立一個長條的方體，放置在三個方體的中心位置，運(yùn)用工具欄左邊的旋轉(zhuǎn)工具，將整個形態(tài)傾斜一定的角度，再運(yùn)用陣列工具圍繞頂點(diǎn)陣列出一個角狀形態(tài)，這樣我們就完成了一個“角”的練習(xí)， 在完成造型后我們還可以給它附上不同的材質(zhì)，色調(diào)，從而使它呈現(xiàn)出不同的效果。用同樣的方法完成另一個角的練習(xí)，將之附上石質(zhì)材質(zhì)，大家可以從圖片上看到完成的效果。通過完成這個例子，我們看到計(jì)算機(jī)擁有的另一個優(yōu)勢，可以快速表現(xiàn)出不同的材質(zhì)，色調(diào)，這也是傳統(tǒng)手段無法比擬的。
通過例子的講解，相信大家已經(jīng)對計(jì)算機(jī)輔助造型有了個初步的了解。也看到了它的諸多優(yōu)點(diǎn)，但是否就可以說計(jì)算機(jī)這種手段就可以完全取代原有的傳統(tǒng)方式呢？答案是否定的，我們來比較一下它們之間的優(yōu)缺點(diǎn)就會明白這個道理，首先來看看手繪草圖的表達(dá)方式，這種方法是表達(dá)設(shè)計(jì)師思維的最快捷的手段，可以說是設(shè)計(jì)師之間交流的基礎(chǔ)，因?yàn)楹芏嗟年P(guān)于形態(tài)的感受，是很難運(yùn)用語言來描繪的，最直接的方法就是將形態(tài)在紙面上表達(dá)出來，這種方法直觀，明晰。是不可取代的，大家可以試想一下，在和其他設(shè)計(jì)師交流的時(shí)候，如果運(yùn)用計(jì)算機(jī)這種手段，五、六分鐘才能表達(dá)出一個造型，而手繪的方式，在五、六分鐘當(dāng)中可以完成七、八個形態(tài)的表達(dá)。顯然計(jì)算機(jī)在這種快速交流的時(shí)候就略顯乏力了。另外手繪的表達(dá)方式也是對設(shè)計(jì)師造型能力的一個訓(xùn)練，長期的進(jìn)行手繪訓(xùn)練，可以使設(shè)計(jì)師對造型更加敏銳。那么計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢在什么地方呢？相信前面的介紹，大家已經(jīng)有了個了解，比較起來，它比手繪的方式最終的效果更加明晰，并且可以從多個角度進(jìn)行觀察，修改起來也很容易，不必另起爐灶，在對造型分析，研究的時(shí)候很實(shí)用。最后大家看看傳統(tǒng)的手工制作模型的方法，這種方法雖然有著耗時(shí)長，不易修改等等不足之處，但它的優(yōu)勢也是不可替代的，當(dāng)形態(tài)完成的時(shí)候，它的表現(xiàn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于其他兩種手段，并且它可以讓人們通過觸覺來進(jìn)一步感受造型，這也是其他手段無法達(dá)到的，所以這種方式往往是在最后完成來驗(yàn)證造型。比較到這里，大家對三種方式的優(yōu)缺點(diǎn)都有了一定了解，在這里需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，無論那種手段，對設(shè)計(jì)師來講只是一種工具，并不是設(shè)計(jì)的全部，真正完成設(shè)計(jì)的既不是筆，也不是計(jì)算機(jī)，也不是石膏。而是設(shè)計(jì)師本人。
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