1、Rhino與Pro/ENGINEER建模的比照及在工業(yè)設計上的應用rhin與pr/engineer建模的比照及在工業(yè)設計上的應用隨著數字技術的日新月異，工業(yè)設計發(fā)生了革命性的變化。計算機技術和工業(yè)設計相結合，產生了基于計算機平臺的計算機輔助工業(yè)設計aidputeraidedindustrialdesign。犀牛與pr/engineer以下簡稱pre為aid兩個常用的軟件。從計算機輔助工業(yè)設計建模的角度分析，這兩個軟件實現的手段、方法和所發(fā)揮的設計作用等方面雖然有些一樣的地方，但從根本上有很大的區(qū)別。這些區(qū)別往往給選擇aid輔助軟件的設計者帶來很大的迷惑。本文將對犀牛與pre建模的比照及其在工業(yè)

2、設計上的應用進展探究。1aid在工業(yè)設計上的地位和作用aid是以工業(yè)設計知識為主體，以計算機和網絡等信息技術為輔助工具，實現產品形態(tài)、色彩、宜人性設計和美學原那么的量化描繪，從而設計出更加實用、經濟、美觀、宜人和創(chuàng)新的新產品，滿足不同層次人們的需求。從設計草圖到綜合評價，工業(yè)設計師利用aid技術，可以極大的縮短產品的研發(fā)周期，響應市場對產品品種多樣化、高質量、興趣化、個性化、小批量的需求，確保產品的新穎性、獨特性、準確性。由此可見，aid在現代工業(yè)設計過程中，不可或缺。2犀牛與pre概述2.1犀牛介紹rhin，又叫犀牛，是由美國rbertneel公司于1998年推出的一款基于nurbs(nn-

3、unifrratinalb-spline)非均勻有理b樣條曲線為主的三維建模軟件。首先，它是一個平民化的高端軟件，對電腦硬件要求不高。其次，它體積小，全部安裝完畢才一百多兆，功能卻很強大，并且由于引入了flaing及brazil等渲染器,其圖像的真實品質已非常接近高端的渲染器。再次，犀牛不但用于ad，a等工業(yè)設計，更可為各種卡通設計，場景制作及廣告片頭打造出優(yōu)良的模型。2.2pre介紹pr/engineer操作軟件是美國參數技術公司pt旗下的ad/a/ae一體化的三維軟件。pr/engineer軟件以參數化著稱，是參數化技術的最早應用者，作為當今世界機械ad/ae/a領域的新標準而得到業(yè)界的認

4、可和推廣。它是現今主流的ad/a/ae軟件之一，特別是在國內產品設計領域占據重要位置。pr/e第一個提出了參數化設計的概念，并且采用了單一數據庫來解決特征的相關性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據自身的需要進展選擇，而不必安裝所有模塊。pr/e的基于特征方式，可以將設計至消費全過程集成到一起，實現并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。3犀牛與pre建模的比照3.1犀牛與pre的啟動界面本文以rhin4.0與pr/engineerildfire4.0作比照。啟動犀牛后，其界面左端布有兩排工具欄，所有的菜單和工具欄圖標皆為可操作狀態(tài)。而啟動pre軟件后，其界面大部分

5、顯示圖標都是灰色，并且當點擊軟件的下拉式菜單，發(fā)現其下的選項大部分均為灰色，為不可用狀態(tài)。另一個區(qū)別是：犀牛啟動后的默認的窗口為四個：頂視圖、前視圖、右視圖和透視圖，雙擊視圖名，就可以將該視圖最大化。而pre只有一個透視圖窗口，只有在使用造型設計工具的時候，才有四個視窗的顯示形式。3.2犀牛與pre建模工具點、線和面的創(chuàng)立。說到二維建模，不得不談到二維建模的對象：點、線、面。因犀牛是通過建立曲面，合并曲面來創(chuàng)立實體的，并且在pre中，面的詳細構建和編輯與三維實體的構建和編輯在同一類工具中完成，即創(chuàng)立面的工具同時也可以創(chuàng)立實體。面的構建和編輯將放在下一節(jié)即三維建模工具中講解。在構建點、線和面的方

6、式上，犀牛的方式比pre的更加多樣化，并且更加自由。犀牛不僅可以在視圖中點擊單獨構建，而且可以將點、線和面構建在已經建立好的對象上，其建構的方式多。pre的點工具、直線工具、矩形工具、樣條曲線都只有一個，與犀牛比起來似乎是太顯得局限了。在犀牛中，還在創(chuàng)立工具上參加了右鍵功能，例如：右鍵控制點曲線工具，可以創(chuàng)立通過數個點的曲線。pre就沒有這個功能了。點、線和面的犀牛的編輯不是基于參數化的。所以其構建的點、線和面都是概念對象，沒有參數化，大孝長短、比例憑建模感覺。另外，犀牛沒有像autad一樣，開拓了專門的二維建模窗口。默認的情況下，犀牛的二維建模窗口是和透視窗口集成到一起的，是為三維的建模效勞

7、的。在編輯面的功能上，犀牛相當強大，可以對面進展合并、炸開、分割、修剪、重建等，操作遠遠比pre自由，而且交互更加簡單。對于對象的編輯，pre與犀牛有天壤之別。pre首創(chuàng)參數化建模，通過改變對象的尺寸值可以改變該對象，通過改變對象本身也同是改變了該對象的尺寸值。編輯點和線的方法包括：通過手動來大致改變對象的屬性和位置，通過數值來準確改變對象的屬性或位置，通過添加約束來改變對象的屬性和位置。創(chuàng)立面時，pre不像犀牛有的面可以直接創(chuàng)立，要先創(chuàng)立線，然后利用專門的工具來構建面。編輯面的時候即可以像犀牛一樣拉動面的控制點進展建模，也可以通過編輯其線來參數化建模。三維模型的創(chuàng)立。犀牛與pre在三維建模的

8、方法和工具上都有哪些相似和區(qū)別呢？經過多年使用這兩個軟件的經歷，總結出它們的建模方法和工具如下：犀牛與pre的建模方法建構曲面和實體都歸為三類：拉伸、旋轉、四邊成形。拉伸和旋轉方式建模在軟件中分別由拉伸和旋轉工具完成模型創(chuàng)立。只是在犀牛軟件中，拉伸和旋轉工具的建模方式比pre更加多樣化。比方，犀牛中的拉伸工具該工具在犀牛中翻譯為擠出，可以沿直線、曲線拉伸，也可以拉伸到點，拉伸為錐狀。而pre的拉伸工具只能沿直線拉伸。要完成犀牛中用拉伸工具的其他方式創(chuàng)立的模型，pre得用到其他的建模工具。再比方旋轉工具，犀牛不僅可以通過定義旋轉軸線進展旋轉revlve，而且可以定義沿著某條途徑進展旋轉railr

9、evlve。第三類建模方法：四邊成形涉及的工具較多。犀牛中四邊成形又分為四類：其一，掃描類。單軌掃描、雙軌掃描；其二，自由類。lft；其三，網格類。網格曲面、path面；其四，修補類?；旌稀⑵ヅ洹⒑喜⑶?。pre四邊成形分為三類：其一，掃描類。掃描、可變截面掃描、螺旋掃描；其二，自由類?；旌?、掃描混合；其三，網格類。邊界混合、造型工具。其中可變截面掃描、邊界混合、造型工具為主要的曲面模型創(chuàng)立工具，pre很人性化的把它們集中到窗口右邊的工具欄中。犀牛與pre構建實體的區(qū)別還在于：犀牛通過創(chuàng)立封閉的曲面，然后進展合并來構建實體，該實體可以炸開，變成原始的面；pre的構建工具既可以創(chuàng)立曲面也可以創(chuàng)立

10、實體，而且不需要合并曲面來創(chuàng)立實體，是直接創(chuàng)立實體，不能炸開。犀牛三維建模時，可以很自由地在視圖中創(chuàng)立一些常見的三維模型，比方正方體、長方體、球形、橢球形、圓錐、圓柱、圓管等。犀牛的三維模型是直接創(chuàng)立的，看不到其建立的根底：二維輪廓。要使用二維輪廓時，得利用專門的工具從三維模型中提取出來。在pre中，根本就看不到這些常見三維模型圖標的蹤影。有的初學者會說這是pre的缺陷，很容易引起這些用戶的不滿。其實根本原因在于：pre參數化建模的規(guī)那么。從父子關系的角度分析，pre三維模型的父是二維模型，二維模型的父是坐標。要建立三維模型，那么首先要確立該三維模型的坐標，即把二維草繪建立在某個平面上，然后再

11、通過草繪來創(chuàng)立三維模型。二維模型和三維模型之間建立的是父子關系，刪除二維模型，三維模型也會消失，除非斷開它們的這種關系。三維模型的犀牛中可以對三維實體的線進展倒角，也可以對實體上的面進展編輯，實體之間進展布爾運算，或把實體炸開轉為面來進展但這些編輯除了倒角可以很方便的輸入數值控制之外，其他的編輯幾乎靠物件鎖點和手動，輔以視覺感覺。pre對實體的編輯通過以下幾種方式完成：編輯創(chuàng)立實體的二維模型參數或約束；對實體的線和面編輯，在實體上加特征：空、抽殼、筋、拔模、倒圓角、倒斜角；實體和實體之間進展材料切削；利用其它工具，拉動實體上的點；利用其它工具進展折彎、展平等?？偠灾Ｅcpre建模的根本區(qū)

12、別在于：犀牛不能參數化，而pre可以參數化。參數化是pre軟件的核心。正是pre的參數化理念，在建模的窗口中，可以看到左邊是模型樹的顯示，記錄模型的每個特征。犀牛就沒有模型樹似的構建歷史記錄，因此編輯起來非常費事。3.3犀牛與pre在工業(yè)設計上的應用由上而知，犀牛與pre在建模上是各有特點的。犀牛從一開場就定位為工業(yè)設計的造型軟件。在整個工業(yè)設計流程的中，當設計者確定了二維草繪方案之后，要進展三維模型的計算機輔助設計，就可以借助犀牛建模。建立在一定的審美和感覺的根底上，設計師可以很自由和隨意地在犀牛中創(chuàng)立點、線、面、體，不用考慮很多理性的、產品工程的、消費的因素。犀牛建模的自由，能讓設計師竭力

13、發(fā)揮其藝術天分。設計師可以在極端的時間內，完成多個方案的建模。雖然犀牛本身的渲染技術達不到專業(yè)級的渲染器水準，但是如今可以在犀牛里安裝很多插件，比方vray、flaing及brazil等渲染器，還可以把目前比擬流行的即時渲染器：keysht掛入其中，其圖像的真實品質已非常接近高端的渲染器。因此，在三維模型的創(chuàng)意設計中，設計師不僅可以利用犀?？焖俚亟⒛Ｐ?，而且可以把方案迅速甚至即時視覺化，能極大的開拓設計創(chuàng)意的廣度。pre是一個工程軟件，是面向消費和制造的軟件。卓越的參數化設計、模型樹的引入、單一數據庫來解決特征的相關性問題、并行工程設計解決方案等讓設計模型的創(chuàng)立、編輯、修改如魚得水。但同時由

14、于構建模型的理性和嚴謹，大大減慢了創(chuàng)立模型的速度。特別是學過犀牛之后，再來學習pre會有一個適應的過程?；谝陨咸卣?，在工業(yè)設計中，pre應用于三維創(chuàng)意模型定案后的細化設計。即當設計師運用犀牛，模型可視化定案后，就可以利用pre來創(chuàng)立定案后的模型，并考慮產品的加工性、消費性，進展模型的設計細化，以用于后期的構造設計。假如二維草圖定案后的模型不是很復雜的模型，也可以直接用pre來創(chuàng)立三維模型，加快設計速度?？上驳氖?，pre當中也可以掛入即時渲染插件keysht，極大的拓展了pre應用。設計師可以把創(chuàng)立的模型即時視覺化，以進展模型外觀的評估和改良設計。再者，從設計交流上，傳統(tǒng)的交流方式是，由構造設計師代替工業(yè)設計師表達工業(yè)設計模型。如今工業(yè)設計師可以利用pre來直接表達自己的方案，與構造設計師進展更精準的設計交流，準確表達設計理念，并行設計，加快設計開發(fā)進度。3.4犀牛與pre在工業(yè)設計中的結合使用pre自野火版3.0后與犀牛達成戰(zhàn)略聯(lián)盟，pre可以直接讀取犀牛格式的文檔。這就使犀牛中創(chuàng)立的前期創(chuàng)意方案可以無縫轉到pre中使用。pre設計后期模型制作，推薦以繼承的方式讀取犀牛文件，這樣后期設計完成之后，前期犀牛創(chuàng)意方案中的任何修改都能在pre中