1,本書中的設(shè)計案列均為作者使用RHINO建模并已經(jīng)開發(fā)成為產(chǎn)品實(shí)物,以豐富的建模過程和結(jié)構(gòu)知識講解RHINO與產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)系。
2,以設(shè)計為抓手,不求面面俱到羅列軟件功能,重點(diǎn)以構(gòu)建模型的邏輯思路為主線深入淺出。
3,集合多年經(jīng)驗(yàn)對線面調(diào)控與設(shè)計美學(xué)的關(guān)系有機(jī)結(jié)合,將設(shè)計思想與軟件原創(chuàng)思想在本書中妥帖地體現(xiàn)出來。
4,留白:作為一本教材充分體現(xiàn)教材的特點(diǎn),在闡述過程中留出必要而充分的內(nèi)容由教師課堂補(bǔ)充,力求使本教材做到引導(dǎo)為主,用書單位又能各顯特色。
5,力求用輕松,明快的編排和時尚,新穎的舉例成為年輕讀者樂意接受的參考書或教材。
各種設(shè)計及工程類軟件從上世紀(jì)70年代末開始有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。到了90年代各種商品化的軟件已經(jīng)讓設(shè)計界享受到了前所未有的高精度、高效率帶來的便利。20世紀(jì)末興起的CAM技術(shù)又極大地推進(jìn)了設(shè)計與制造過程的融合,使產(chǎn)品與設(shè)計師的意圖更加吻合?梢赃@樣說,沒有軟件的支持,設(shè)計人員將很難在現(xiàn)代設(shè)計界領(lǐng)域立足無論是創(chuàng)意的表達(dá)還是與制造業(yè)的交互,無不用各種軟件作為交流的手段。
年輕一代是伴隨著軟件成熟同步踏上工作崗位的,因此對軟件有一種天生的依賴感,但是熟練運(yùn)用軟件只是掌握了技術(shù)手段,并不能替代設(shè)計本身,所以,一味迷信軟件也是一種認(rèn)識上的誤區(qū)。
三維設(shè)計軟件的種類繁多,主要可以分為設(shè)計與工程兩大類。
設(shè)計類軟件偏于概念設(shè)計,和藝術(shù)設(shè)計有某些交集,畢竟設(shè)計是帶有人文色彩的無論是日用產(chǎn)品設(shè)計還是建筑設(shè)計。
工程類軟件則更注重材料與工藝對產(chǎn)品建模的影響,因此有了參數(shù)化設(shè)計,基于材料或零件加工特征的軟件有UG、PROE等。
Rhino軟件是一款小而精的設(shè)計類軟件,這個軟件適合進(jìn)行方案的概念設(shè)計,但是補(bǔ)充各種插件即可同樣實(shí)現(xiàn)參數(shù)化功能,實(shí)現(xiàn)非常好的加工特征模擬,例如走刀干涉測試、動畫仿真等。
作為初步涉及設(shè)計的院校學(xué)生,這款軟件可以使初學(xué)者很快上手,實(shí)現(xiàn)心到,手到,效果到,因此很受初學(xué)設(shè)計者的年輕人的歡迎。
Rhino軟件無論是建構(gòu)實(shí)體還是建模過程都具有介于工程與藝術(shù)設(shè)計的特征,尤其是對有機(jī)形曲面實(shí)體的建模。筆者認(rèn)為設(shè)計的準(zhǔn)確性優(yōu)于3DSMAX等純藝術(shù)設(shè)計類軟件,因此學(xué)會了Rhino可以使讀者在藝術(shù)設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計界均游刃有余。
需要說明的是,沒有一個軟件是十全十美的,軟件版本的不斷更新就是為了不斷增加新的建模功能、或更優(yōu)化的算法、或提高運(yùn)算速度、或使模型精度更高等等。舉例來說,兩個正立方體布爾運(yùn)算成為一體后對之進(jìn)行倒圓角處理,分別用UG、CATIA和Rhino三個軟件來實(shí)現(xiàn),由結(jié)果看他們的算法還是有明顯的區(qū)別的,Rhino生成的圓角效果并不理想。
UG中倒圓角效果圖
CATIA中倒圓角效果圖
Rhino中倒圓角效果圖
讀者在學(xué)習(xí)建模過程中還會發(fā)現(xiàn)一些不能達(dá)到理想效果的情況,碰到這種現(xiàn)象不要急于懷疑軟件,在很多情況下是自己的建模技術(shù)問題和對造型構(gòu)成不清晰從而信息輸入不足的問題:過少的信息或過多的約束輸入都會使模型偏離預(yù)想的效果。所以,建模過程本身就是設(shè)計思想?yún)⑴c的過程,沒有經(jīng)過設(shè)計訓(xùn)練就想學(xué)好軟件建模往往是徒勞的。
因此,光學(xué)會軟件并不一定能帶來好設(shè)計;氐皆O(shè)計的核心問題,本質(zhì)上好設(shè)計與好軟件沒有完全絕對的關(guān)聯(lián)。套用一句流行的話:紅樓夢中的每個字都可以在新華字典里找到,但新華字典永遠(yuǎn)成不了紅樓夢。軟件只是變換了傳統(tǒng)設(shè)計手法而沒有改變設(shè)計本身。
一個好設(shè)計的關(guān)鍵是控制產(chǎn)生曲面的控制線是如何定出來的或者說設(shè)計思想是什么。綱舉目張,如果對設(shè)計訴求的關(guān)鍵線不清晰,再熟練的軟件操作都無計可施或者南轅北轍。
一個好設(shè)計的第二個基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)知識,或者說是數(shù)學(xué)體現(xiàn)出來的美學(xué)特征。初學(xué)者往往既不關(guān)注比例也不關(guān)心細(xì)節(jié),整個造型會有一種假大空的感覺。假就是不成熟。舉例來說,如果初學(xué)者的模型放入超市而不被人辯識就算成功,但初學(xué)者的東西卻往往會被一眼被識別,因?yàn)椴环R?guī)的美學(xué);大就是該厚的不厚,該薄的不薄,有些怪異的形或不常見的形就是由于不懂材料特性和工藝造成的,因?yàn)椴牧系某尚问冀K受到工藝上的很多制約;空是指尺寸比例不準(zhǔn),空而無物,一個虛架子而已。
基于上述種種現(xiàn)象,本書試圖將軟件使用與設(shè)計美學(xué)結(jié)合起來闡述造型過程,書中羅列的40多個實(shí)例均是筆者在與初學(xué)者的交流中信手做出的,短則五、六步,多則十幾步,由一個個小例子把形態(tài)素描出來,在此過程中,非常強(qiáng)調(diào)造型線條的實(shí)時調(diào)整到位,準(zhǔn)確表達(dá)。
實(shí)際上,設(shè)計一個產(chǎn)品所要考慮的因素比掌握一個軟件要多得多,建模只是設(shè)計過程中的手段之一,舉一個安保產(chǎn)品(室內(nèi)機(jī))開發(fā)的例子,將設(shè)計的基本流程表述如下:
1. 用戶(甲方)提出設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)要求,設(shè)計者理解甲方的真正需求。
2. 草繪和建草模效果圖與甲方交流,從中獲得甲方的傾向性意見,優(yōu)化設(shè)計再討論。(此處列舉兩個方案建草模效果圖,其他方案建草模效果圖不一一舉出)
方案圖一 方案圖二
3. 獲得甲方對某個方案的認(rèn)可,進(jìn)行精確尺寸的造型設(shè)計,在此過程中不斷地與甲方保持溝通以獲得及時的技術(shù)參數(shù)修改等信息。
4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計。
室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)圖一 室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)圖二
5. 模型制作與驗(yàn)證。
6. 模具開發(fā)與試模等,驗(yàn)證設(shè)計(見彩圖91至彩圖103)。
本書作為交叉學(xué)科的教材,如果在專業(yè)教師的指導(dǎo)下使用將會起到事半功?的效果,在每位教師個性化的引導(dǎo)下會使初學(xué)者對軟件的理解和設(shè)計美學(xué)的初步掌握起到非常好的支撐作用。
本書同樣列出了筆者用Rhino軟件開發(fā)的產(chǎn)品實(shí)例,這些實(shí)例已經(jīng)完成全部結(jié)構(gòu)并依據(jù)建模文件制作成實(shí)物產(chǎn)品,有些已經(jīng)商品化。
由于本書篇幅有限,所選用的均是相對簡單甚至不完整的實(shí)例,這是因?yàn)樽鳛樯賹W(xué)時課程的教材,建模復(fù)雜或?qū)I(yè)性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)案例可能并不一定適合教學(xué)。希望讀者通過少量的時間投入,抓大放小,把更多的精力放在借助最常用命令將設(shè)計思想最有效地表達(dá)出來。
希望本書能給設(shè)計類專業(yè)的教材增加一抹新色,但是由于筆者能力所限一定有許多不當(dāng)之處,期待讀者不吝指教。
在此一并感謝中國輕工業(yè)出版社編輯們的信任和大力支持。
盛建平寫于2018新春前夕
盛建平 副教授 男 1960年9月生于上海,1983年畢業(yè)于上海工業(yè)大學(xué),上海大學(xué)工業(yè)設(shè)計專業(yè)主任,碩士生導(dǎo)師。
傳授的主要課程有:
工業(yè)設(shè)計概論、設(shè)計透視學(xué)、計算機(jī)圖形學(xué)、素描與色彩寫生、設(shè)計表現(xiàn)技法、材料與工藝(1、2)、工業(yè)設(shè)計CAD、產(chǎn)品設(shè)計1(塑膠模具與產(chǎn)品設(shè)計)、產(chǎn)品設(shè)計2(產(chǎn)品創(chuàng)新與綜合開發(fā))等。
出版高等院校設(shè)計類教材7部,主要有:
《設(shè)計透視應(yīng)用畫法》 、《設(shè)計透視應(yīng)用畫法習(xí)題集》 、《野外色彩寫生實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》 、《造型設(shè)計實(shí)踐》 、《從RHINO到產(chǎn)品設(shè)計》等等。
服務(wù)社會企業(yè)開發(fā)各類工業(yè)及民用產(chǎn)品幾十款,獲得國家發(fā)明、實(shí)用、外觀專利十幾個。
前言
第一章 Rhino概述
1.1 Rhino的界面構(gòu)成
1.2 Rhino的工作視圖
1.3 Rhino中的坐標(biāo)系
1.3.1 數(shù)學(xué)的坐標(biāo)系概述
1.3.2 Rhino中的坐標(biāo)系
第二章 點(diǎn)、線、面生成的基本操作
2.1 點(diǎn)的生成
2.2 線的生成
2.3 面的生成
第三章 曲線的編輯與調(diào)整
3.1 曲線編輯命令
3.2 常用通用編輯命令
》》 案例一:青蛙造型的觸摸開關(guān)面板設(shè)計與建模
》》 案例二:不銹鋼果盤設(shè)計與建模
》》 案例三:樹葉形杯墊設(shè)計與建模
》》 案例四:樹葉形金屬果盤設(shè)計與建模
》》 案例五:鼓櫈設(shè)計與建模
》》 案例六:軟體沙發(fā)設(shè)計與建模
第四章 曲面生成
》》 案例七:窗格設(shè)計與建模
》》 案例八:潘頓椅建模
》》 案例九:水果刀設(shè)計與建模
》》 案例十:搗衣棒設(shè)計與建模
》》 案例十一:破成兩瓣的小酒瓶設(shè)計與建模
》》 案例十二:洗車槍建模
第五章 綜合實(shí)例練習(xí)
5.1 部分命令實(shí)際應(yīng)用補(bǔ)充
》》 案例十三:塑料杯設(shè)計與建模
》》 案例十四:洗衣液瓶建模
》》 案例十五:神仙魚形擺件設(shè)計與建模
》》 案例十六:保護(hù)架造型設(shè)計與建模
》》 案例十七:照相機(jī)(漸消線)建模
》》 案例十八:戴爾顯示器造型建模
5.2 綜合實(shí)例練習(xí)
》》 案例十九: 葉與花苞
》》 案例二十: 不銹鋼調(diào)羹設(shè)計與建模
》》 案例二十一:木質(zhì)裝飾件設(shè)計與建模
》》 案例二十二:投幣電話機(jī)造型建模
》》 案例二十三:鏟車造型建模
》》 案例二十四:鼠標(biāo)設(shè)計與建模
》》 案例二十五:噴霧藥瓶建模
》》 案例二十六:PET瓶體建模
》》 案例二十七:電腦音箱建模
》》 案例二十八:帶燈的收音機(jī)建模
》》 案例二十九:書形小電器設(shè)計與建模
》》 案例三十:眼鏡盒設(shè)計與建模
第六章 結(jié)構(gòu)建模練習(xí)
》》 案例三十一:秤設(shè)計與建模
》》 案例三十二:濕度計設(shè)計與建模
》》 案例三十三:數(shù)字體溫計建模
》》 案例三十四:控制臺設(shè)計與建模
》》 案例三十五:配油器設(shè)計與建模
》》 案例三十六:大門口機(jī)設(shè)計與建模
第七章 拓展練習(xí)
》》拓展一:小電器建模
》》拓展二:游戲機(jī)建模
》》拓展三:玩具建模
》》拓展四:聯(lián)想顯示器建
》》拓展五:照相機(jī)設(shè)計與建模
》》拓展六:掃碼器建模
》》拓展七:水勺設(shè)計與建模
》》拓展八:便攜音箱建模
》》拓展九:絲瓜采摘器設(shè)計與建模
》》拓展十:電驅(qū)蚊器方案設(shè)計初步設(shè)計與建模
》》拓展十一:花灑造型建模