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(lái)做造型。原因有二，一是犀牛這個(gè)軟件建模出來(lái)的尺寸精度有問(wèn)題；二是造型出來(lái)的模型應(yīng)考慮與結(jié)構(gòu)工程師的無(wú)縫對(duì)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(lái)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(gè)概念，它不同于大家經(jīng)常聽(tīng)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(guò)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(gè)過(guò)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(duì)而言是一個(gè)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(jiǎn)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(guò)可視化的圖片展示出來(lái)。
這一章節(jié)，將分為以下幾個(gè)部分來(lái)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(gè)形態(tài)過(guò)渡的練習(xí)，完成一個(gè)“角”的練習(xí)以及一個(gè)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(guò)的“造型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)練習(xí)”這一章節(jié)的內(nèi)容來(lái)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(shí)，并看到了一些原來(lái)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(guò)的理論知識(shí)。
既然是計(jì)算機(jī)輔助造型，那么自然離不開(kāi)三維軟件的幫助，下面我就來(lái)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(chēng)是犀牛，這款軟件最大的一個(gè)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(lái)看下一張，這張是solidworks的軟件界面，這個(gè)軟件也是一個(gè)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(gè)過(guò)程，使一個(gè)相當(dāng)完善的軟件，并且內(nèi)部界面清晰明了，也是一個(gè)很容易掌握的軟件。接下來(lái)的這張是剛進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)不久的LIGHTWAVE的軟件界面，這款軟件綜合了建模，渲染，動(dòng)畫(huà)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(dòng)畫(huà)效果不少都是由這個(gè)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(gè)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(duì)三維軟件接觸的比較少的話(huà)，大家在學(xué)習(xí)完本章節(jié)后，可以找一些相應(yīng)的書(shū)籍學(xué)習(xí)，掌握一些建模的基本知識(shí)就可以了。
軟件的概述我們就講解到這里，接下來(lái)我們通過(guò)幾個(gè)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(gè)形態(tài)過(guò)渡的練習(xí)，關(guān)于形態(tài)過(guò)渡的一些基本知識(shí)，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(lái)完成這個(gè)練習(xí)，首先雙擊桌面的RHINO圖標(biāo)，打開(kāi)軟件，大家可以看到如圖所示的一個(gè)內(nèi)部界面。主要部分是四個(gè)窗口，分別對(duì)應(yīng)了四個(gè)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(guò)這四個(gè)視圖看到一個(gè)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(kāi)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(gè)矩形的繪制，這個(gè)基本圖形將作為我們后面的拉升對(duì)象。然后仍然雙擊視圖左上角，回到四個(gè)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(gè)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(gè)立方體的造型，將其中一個(gè)向上移動(dòng)一段距離，兩個(gè)立方體之間產(chǎn)生一定間隔，這樣基本的兩個(gè)形態(tài)就完成了。那么這兩個(gè)形態(tài)之間如何過(guò)渡呢？相信大家運(yùn)用以前的知識(shí)，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(gè)小一些的立方體，并將之復(fù)制三個(gè)，構(gòu)成兩個(gè)大立方體之間的連接，這樣我們就完成了一個(gè)形態(tài)過(guò)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(gè)小立方體刪除，恢復(fù)到兩個(gè)大立方體的狀體，我們運(yùn)用另一種方式完成之間的過(guò)渡，建立一個(gè)稍大的扁平體，運(yùn)用復(fù)制粘貼的命令完成七個(gè)相同的扁平立方體，連接在兩個(gè)大立方體之間，運(yùn)用工具欄中的旋轉(zhuǎn)工具將每個(gè)扁平立方體旋轉(zhuǎn)15度，以這樣的方式，同樣完成了兩個(gè)形態(tài)之間的過(guò)渡。通過(guò)上面的這個(gè)例子，我們看到計(jì)算機(jī)輔助造型有著自身的無(wú)可替代的優(yōu)點(diǎn)，歸結(jié)起來(lái)，主要是以下幾個(gè)方面，表達(dá)快速，我們上面完成的這個(gè)例子，如果大家操作熟練的話(huà)，完成時(shí)間可以控制在五分鐘以?xún)?nèi)，而如果需要手工完成相同的形態(tài)過(guò)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(gè)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(jué)造型不合適的時(shí)候，只需要簡(jiǎn)單的步驟就可以完成修改。計(jì)算機(jī)輔助造型的第二個(gè)優(yōu)勢(shì)就突現(xiàn)出來(lái)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(guò)完成大量的造型，對(duì)比分析，從而找到更合適的形態(tài)。那么它的第三個(gè)優(yōu)勢(shì)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(gè)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(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。
下面我們?cè)儆靡粋(gè)例子來(lái)說(shuō)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(guò)的關(guān)于角的練習(xí)，雙擊打開(kāi)RHINO，創(chuàng)建三個(gè)大小不一的立方體，在建立一個(gè)長(zhǎng)條的方體，放置在三個(gè)方體的中心位置，運(yùn)用工具欄左邊的旋轉(zhuǎn)工具，將整個(gè)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(gè)角狀形態(tài)，這樣我們就完成了一個(gè)“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(gè)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(guò)完成這個(gè)例子，我們看到計(jì)算機(jī)擁有的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，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(wú)法比擬的。
通過(guò)例子的講解，相信大家已經(jīng)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助造型有了個(gè)初步的了解。也看到了它的諸多優(yōu)點(diǎn)，但是否就可以說(shuō)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(lái)比較一下它們之間的優(yōu)缺點(diǎn)就會(huì)明白這個(gè)道理，首先來(lái)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(shuō)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(yǔ)言來(lái)描繪的，最直接的方法就是將形態(tài)在紙面上表達(dá)出來(lái)，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(gè)造型，而手繪的方式，在五、六分鐘當(dāng)中可以完成七、八個(gè)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(duì)設(shè)計(jì)師造型能力的一個(gè)訓(xùn)練，長(zhǎng)期的進(jìn)行手繪訓(xùn)練，可以使設(shè)計(jì)師對(duì)造型更加敏銳。那么計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)在什么地方呢？相信前面的介紹，大家已經(jīng)有了個(gè)了解，比較起來(lái)，它比手繪的方式最終的效果更加明晰，并且可以從多個(gè)角度進(jìn)行觀察，修改起來(lái)也很容易，不必另起爐灶，在對(duì)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(zhǎng)，不易修改等等不足之處，但它的優(yōu)勢(shì)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(guò)觸覺(jué)來(lái)進(jìn)一步感受造型，這也是其他手段無(wú)法達(dá)到的，所以這種方式往往是在最后完成來(lái)驗(yàn)證造型。比較到這里，大家對(duì)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(wú)論那種手段，對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)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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