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工业设计造型基础第14课:计算机辅助造型

2016-9-19 22:04:28浏览次数:

工业设计造型基础第14课:计算机辅助造型


注:工业设计公司,以产品设计为主的情况下,基准设计认为pro/e或UG更适合用来做造型。原因有二,一是犀牛这个软件建模出来的尺寸精度有问题;二是造型出来的模型应考虑与结构工程师的无缝对接。

 

大家好,上一章节讲了工业设计实例赏析,下面这一章节的内容由我来为大家介绍,这一章的标题是计算机辅助造型,首先我想大家明确一下计算机辅助造型这个概念,它不同于大家经常听到的计算机辅助设计,所谓计算机辅助设计,指的是运用计算机这一手段,协助设计师更快捷的完成设计的全过程,包括从前期的造型到结构设计一直到完成模型手板,整个过程都由计算机协助完成,这样做可以更快捷,更方便。而我们这里要讲的计算机辅助造型却不同于这一概念,相对而言是一个更加单纯的概念,指的只是运用计算机协助完成一些简单造型,主要目的是为了大家可以更快的验证造型的可能性,并通过可视化的图片展示出来。

这一章节,将分为以下几个部分来为大家讲解,分别是计算机软件的概述,运用计算机快速完成一个形态过渡的练习,完成一个“角”的练习以及一个多面体的练习,大家注意一下可以发现,本章节主要是结合了前面大家已经学习过的“造型设计基础练习”这一章节的内容来讲解的。相信大家在前面的章节已经学习到了不少关于造型的理论知识,并看到了一些原来学生完成的造型方面的模型练习,那么在这一章节中,大家可以尝试运用计算机这一工具验证一下前面学习过的理论知识。

既然是计算机辅助造型,那么自然离不开三维软件的帮助,下面我就来给大家大略的介绍一下现在比较流行的三维软件。大家首先看到的这张界面是名为Rhino的造型软件,中文名称是犀牛,这款软件最大的一个优点就是软件很小,2.0版本只有十几兆左右,虽然很小,但造型功能却十分强大,并且界面比较清晰,如果熟练掌握,基本可以完成任意造型。再来看下一张,这张是solidworks的软件界面,这个软件也是一个典型的工业设计软件,可以完成从造型到结构到出尺寸图纸的各个过程,使一个相当完善的软件,并且内部界面清晰明了,也是一个很容易掌握的软件。接下来的这张是刚进入中国市场不久的LIGHTWAVE的软件界面,这款软件综合了建模,渲染,动画以及一定的后期处理功能,大家看到的不少的影片中的三维动画效果不少都是由这个软件完成的。与之功能相近的还有大家比较熟悉的软件,如3DMAX,MAYA等。除了上面介绍的这几个软件外,还有不少相同功能的软件,诸如PRO/E,ALIAS,SOFTIMAGE,UG等等。大家只要能够掌握到这些软件中的一种,就可以比较好的完成下面的练习,如果之前对三维软件接触的比较少的话,大家在学习完本章节后,可以找一些相应的书籍学习,掌握一些建模的基本知识就可以了。

软件的概述我们就讲解到这里,接下来我们通过几个实际例子,让大家直观感受一下计算机辅助造型的特点,首先是完成一个形态过渡的练习,关于形态过渡的一些基本知识,相信大家在前面的章节有所了解,在此就不再赘述,本章节大家需要着重注意的是一些计算造型的特点,我们选用RHINO这款软件来完成这个练习,首先双击桌面的RHINO图标,打开软件,大家可以看到如图所示的一个内部界面。主要部分是四个窗口,分别对应了四个视图,顶视图(TOP),右视图(RIGHT),前视图(FRONT)以及透视图(PERSPECTIVE),大家可以通过这四个视图看到一个立体形态的不同部分。左边的竖条是主要的工具栏,顶部还有一些常用工具,如打开文件、复制、粘贴等功能。我们选择顶视图,双击顶视图左上角使之全屏显示,这样大家可以更好的进行操作,点选左边工具栏中的矩形工具完成一个矩形的绘制,这个基本图形将作为我们后面的拉升对象。然后仍然双击视图左上角,回到四个视图的模式,重新选择透视图全屏显示。点选立方体工具中的拉升工具,将先前绘制的矩形向上拉升,成为一个立方体。完成此步骤后,用CTRL+C复制立方体,并粘贴(CTRL+V),这样我们就有了两个立方体的造型,将其中一个向上移动一段距离,两个立方体之间产生一定间隔,这样基本的两个形态就完成了。那么这两个形态之间如何过渡呢?相信大家运用以前的知识,已经想到了几种可能性,我们选用几种可能接下去完成。同样创建一个小一些的立方体,并将之复制三个,构成两个大立方体之间的连接,这样我们就完成了一个形态过渡的练习,大家可以看一下立体的三维效果。如果需要修改,我们只需要将修改的部分删除,再重新创建即可,我们将刚才建立的四个小立方体删除,恢复到两个大立方体的状体,我们运用另一种方式完成之间的过渡,建立一个稍大的扁平体,运用复制粘贴的命令完成七个相同的扁平立方体,连接在两个大立方体之间,运用工具栏中的旋转工具将每个扁平立方体旋转15度,以这样的方式,同样完成了两个形态之间的过渡。通过上面的这个例子,我们看到计算机辅助造型有着自身的无可替代的优点,归结起来,主要是以下几个方面,表达快速,我们上面完成的这个例子,如果大家操作熟练的话,完成时间可以控制在五分钟以内,而如果需要手工完成相同的形态过渡练习,则至少需要一天的时间,所以大家可以看到,表达快速是计算机辅助造型的一个最重要的优点,大家可以用很快的速度用图形展现出自己的构想。同时,在上面的例子当中,当我们感觉造型不合适的时候,只需要简单的步骤就可以完成修改。计算机辅助造型的第二个优势就突现出来了,具有很强的即时修改性。正是因为这种特性,使得这种方法十分适合作造型推敲,研究,大家可以通过完成大量的造型,对比分析,从而找到更合适的形态。那么它的第三个优势在什么地方呢?在完成造型以后,大家可以旋转观察造型,从各个角度审视造型,具有很大的直观性,这是传统的草图模式无法比拟的优势。

下面我们再用一个例子来说明计算机辅助造型的特点。这也是前面大家学习过的关于角的练习,双击打开RHINO,创建三个大小不一的立方体,在建立一个长条的方体,放置在三个方体的中心位置,运用工具栏左边的旋转工具,将整个形态倾斜一定的角度,再运用阵列工具围绕顶点阵列出一个角状形态,这样我们就完成了一个“角”的练习, 在完成造型后我们还可以给它附上不同的材质,色调,从而使它呈现出不同的效果。用同样的方法完成另一个角的练习,将之附上石质材质,大家可以从图片上看到完成的效果。通过完成这个例子,我们看到计算机拥有的另一个优势,可以快速表现出不同的材质,色调,这也是传统手段无法比拟的。

通过例子的讲解,相信大家已经对计算机辅助造型有了个初步的了解。也看到了它的诸多优点,但是否就可以说计算机这种手段就可以完全取代原有的传统方式呢?答案是否定的,我们来比较一下它们之间的优缺点就会明白这个道理,首先来看看手绘草图的表达方式,这种方法是表达设计师思维的最快捷的手段,可以说是设计师之间交流的基础,因为很多的关于形态的感受,是很难运用语言来描绘的,最直接的方法就是将形态在纸面上表达出来,这种方法直观,明晰。是不可取代的,大家可以试想一下,在和其他设计师交流的时候,如果运用计算机这种手段,五、六分钟才能表达出一个造型,而手绘的方式,在五、六分钟当中可以完成七、八个形态的表达。显然计算机在这种快速交流的时候就略显乏力了。另外手绘的表达方式也是对设计师造型能力的一个训练,长期的进行手绘训练,可以使设计师对造型更加敏锐。那么计算机的优势在什么地方呢?相信前面的介绍,大家已经有了个了解,比较起来,它比手绘的方式最终的效果更加明晰,并且可以从多个角度进行观察,修改起来也很容易,不必另起炉灶,在对造型分析,研究的时候很实用。最后大家看看传统的手工制作模型的方法,这种方法虽然有着耗时长,不易修改等等不足之处,但它的优势也是不可替代的,当形态完成的时候,它的表现能力远远超于其他两种手段,并且它可以让人们通过触觉来进一步感受造型,这也是其他手段无法达到的,所以这种方式往往是在最后完成来验证造型。比较到这里,大家对三种方式的优缺点都有了一定了解,在这里需要强调的一点是,无论那种手段,对设计师来讲只是一种工具,并不是设计的全部,真正完成设计的既不是笔,也不是计算机,也不是石膏。而是设计师本人。