計算機三維表現 概述 產品設計程序 產品市場資訊收集及調研 概念性設計草圖 設計方案確定稿 平面或是三維效果圖 方案工程圖紙 樣機模型 思維發散 思維收斂 方案評審 設計流程簡圖 計算機三維表現的工作流程 基本工作流程 創建模型 制作材質 渲染輸出 創建燈光 三維設計軟件 Autodesk3DsmaxRhinoceros Rhino 犀牛 ProESolidworksAutodeskAliasStudio 3dsmax 產品造型三維效果的計算機輔助設計 三維動畫制作 3dsMax是Autodesk一款著名3D動畫軟件 是目前世界上應用最廣泛的三維建模 動畫 渲染軟件 廣泛應用于游戲開發 角色動畫 電影電視特效 工業設計 景觀園林等領域 3DSMAX 1 基本形建模 玩具工廠 適用情況 非曲面造型如工程機械車 案例 3DSMAX 3DSMAX 2 曲線及其曲面建模適用情況 復雜建模如雙曲面轎車 缺點 3D曲面工具并不強大 如果用曲面建模可以用專業的曲面建模工具Rhino 3DSMAX 3DSMAX 3 面片建模可編多邊形建模適用情況 3D最適合建汽車模型的一種方式 建模思路簡單明確 不容易出錯 做精確曲面有一定的困難 3DSMAX 3DSMAX 3DSMAX 3DSMAX 3DSMAX 3DSMAX 3DSMAX 3DSMAX 3DSMAX 優勢 1 性價比高2 上手容易3 使用者多 便于交流4 軟件功能全面缺點 3dmax在做精細模型的時候并沒有十分突出的表現 優缺點分析 Rhino 產品造型三維效果的計算機輔助設計 Rhino建模 奧迪TT 渲染需要導入3ds C4D等軟件 產品造型三維效果的計算機輔助設計 Rhino是是美國RobertMcNeel Assoc 開發的PC上強大的專業3D造型軟件 它可以廣泛地應用于三維動畫制作 工業制造 科學研究以及機械設計等領域 它能輕易整合3DSMAX與Softimage的模型功能部分 對要求精細 彈性與復雜的3DNURBS模型 有點石成金的效能 能輸出obj DXF IGES STL 3dm等不同格式 并適用于幾乎所有3D軟件 尤其對增加整個3D工作團隊的模型生產力有明顯效果 故使用3DMAX AutoCAD MAYA Softimage Houdini Lightwave等3D設計人員不可不學習使用 RHINO RHINO RHINO RHINO RHINO RHINO RHINO 優點 最先進主流的建模思路 造型方法靈活 可以建造精確的雙曲面模型 使目前工業設計公司設計建模的主流軟件 可與CAM設備連接 優缺點分析 缺點 1 對軟件掌握程度要求較高 如果軟件不夠熟練很容易造成建模失敗的情況 2 兼容性較差 所導出的模型不穩定 3 單純的建模軟件渲染能力不強 但又第三方插件可以彌補這個問題 如flamingo varyforrhino 優缺點分析 優缺點分析優點 老牌建模分析軟件 參數化建模 比較普及設計公司主流的建模分析軟件 可做模擬分析 如受力分析 虛擬現實分析 可與CAM設備連接 缺點 界面并不人性化 軟件操作較難 渲染功能不強大 proe 優缺點分析優點 參數化建模新貴 建模邏輯性強 擁有較強的可操作性 界面及操作設計人性化 可做分析及CAM接口軟件 新版本加強了渲染功能 缺點 曲面建模功能不強大 軟件普及度不高 SOLIDWORKS 優缺點優點 最專業的汽車建模軟件之一缺點 普及度不高 在國內較少用到 Alias Alias 整車設計 產品造型三維效果的計算機輔助設計 Alias其他日用產品 產品造型三維效果的計算機輔助設計 三維模型的分類與特點 三維模型按照模型生成方式和制作方法的不同可以分為Polygon多邊形模型和NURBS曲面模型兩大類 Polygon多邊形建模則被廣泛的用于影視動畫 建筑表現 游戲設計等領域 Polygon多變形建模是通過對計算機模型的最基本元素 面進行編輯 通過創建和排列這些面 就可以制作出任何形狀的模型 具有很高的制作效率 NURBS曲面建模是目前工業建模中所普遍使用的 NURBS是Non UniformRationalB Spline的縮寫 即非均勻有理B樣條 NURBS建模方式通過創建空間曲線來生成空間曲面 然后通過對多個曲面進行處理得到最終的模型 Polygon多邊形建模 Polygon多邊形建模概述 與NURBS曲面建模相對的則是Polygon多邊形建模 這種建模方式與NURBS曲面建模完全不同 是通過編輯多邊形的頂點的方式來制作出物體的形態 我們知道空間中的三個頂點可以形成一個平面 改變頂點的位置就可以改變平面的形狀 而多個平面連接到一起就會形成空間中的體 也就是我們要制作的模型 在這一看似復雜的過程中對物體點 線 面的編輯是Polygon多邊形建模的基礎 而在各種多邊形建模軟件中也都提供了多種工具來對物體的點 線 面進行編輯 Polygon多邊形建模案例分析 Polygon多邊形建模 NURBS曲面建模 NURBS曲面建模概述 對于曲面來講 最為重要的是要保持各個曲面之間的連續性 單一的曲面是無法完成復雜模型的制作的 絕大多數的模型都是由多個曲面拼合而成的 曲面之間的連續性決定了各個曲面之間的關系 連續是評價曲面質量的一個重要依據 連續有三種類型 Position Tangent Curvature 即位置連續 相切連續和曲率連續 曲面之間的連續方式在數學上用G來表示 G0對應Position G1對應Tangent G2對應Curvature NURBS曲面建模 NURBS曲面建模案例分析 基于參數化造型的建模方法 參數化建模的最大特點是采用特征造型技術 并在造型過程中自動記錄模型創建的整個過程 特征造型的過程與對原材料的機加工過程省份類似 都是由原始的基本幾何體入手 逐步為模型添加各種造型特征 如擠壓 切削 抽殼 加厚等 直至最后形成完整的產品形態 這種造型方式對建模過程有著嚴格的要求 添加每一個特征必須按部就班的進行 正因為如此 在工程設計軟件中創建的模型都具有造型準確 尺寸精度高的特點 與產品的生產加工流程結合的十分緊密 但是在產品的造型設計階段 這種參數化的建模方式就顯得過于死板 不利于進行產品造型的創新設計 因此 在工程設計軟件中所進行的產品造型只適用于產品設計方案確定后的深入設計階段 而對前期所進行的產品概念設計并不適用 Pro E 基于參數化造型的建模方法 Pro E 渲染需要導入其他軟件 基于參數化造型的建模方法 Pro E 基于參數化造型的建模方法 Catia航空航天 波音777 除發動機以外的100 的機械零件 陣風 Rafale 戰斗機 Darkstar無人駕駛偵察機 基于參數化造型的建模方法 弗吉尼亞級攻擊潛艇 豐田汽車 L Oreal洗發水的包裝瓶 Catia 基于參數化造型的建模方法 UG 基于參數化造型的建模方法 產品二維效果表現與三維效果表現之間的銜接與轉換 產品平面效果圖的繪制 產品平面效果圖向三維模型的快速轉換 產品二維效果表現與三維效果表現之間的銜接與轉換 利用硬件實時渲染功能快速進行產品三維效果表現 產品二維效果表現與三維效果表現之間的銜接與轉換 二維繪圖與三維模型相結合的設計表現與效果展示 產品二維效果表現與三維效果表現之間的銜接與轉換 數字雕刻技術在產品造型設計中的應用 數字雕刻技術在產品造型設計中的應用 產品的計算機輔助設計表現 主流渲染器簡介 一 V ray渲染器 二 Brazil渲染器 三 FinalRender渲染器 四 MentalRay渲染器 五 Keyshot 產品的計算機輔助設計表現 產品的計算機輔助設計表現 產品使用情景的草圖表現 利用平面