1、 三 维 造 型 设 计论 文学 院 班 级 ： 农 学 院 09 级 生 物 技 术 4 班姓 名 ： 李 晓 芳学 号 ： 20090101310100三 维 造 型 设 计 学 习 心 得 体 会学 院 班 级 ： 农 学 院 09 生 物 技 术 （ 4） 班 学 号 ： 20090101310100 姓 名 ： 李 晓 芳 摘 要 ： 电 脑 是 当 代 设 计 师 的 吃 饭 家 伙 ， 设 计 界 自 从 1995 年 “甩 开 图 板 搞 设 计 ”之 后 ， 有 将 近 十 年 时 间 ， CAD 几 乎 是 唯 一 的 应 用 工 具 。 三维设计是在计算机软件的基础上发展
2、起来一种新兴的技术，它是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。通过学习这门课程，我们能够掌握基础的专业能力 如三维空间分析能力、电脑动画造型能力、动画场景制作能力、初步的动画合成与编辑能力以及数码应用能力 媒体技术能力、 自我发展能力、解决问题等的能力。通过对立体构成的学习，应该掌握观察立体、创造立体、把握立体方法，培养立体创造的创新意识，熟练运用各种材质，创造出富有美感和实用功效的立体造型。 关键词：三维 造型 设计 方法 CAD自从学校开设了,三维造型设计这门课后，使我受益匪浅。当时我报这门课的时候一直
3、以为老师会手把手教我们如何做三维图，但那都仅限于纸质，但当我上了第一堂课后我才知道原来计算机已经不仅仅局限于上网聊天等作用了，它已经渗透到了不同的领域为人类开辟了新的设计方法。下面我就从三维造型的原理、发展、设计方法和国内的应用范围等几个方面谈谈。我们生活在三维世界中，日常所接触的各种物体，小到一只蚂蚁，大到摩天大楼，都具有“三维形态”的共性问题加以研究，探索立体形态各元素之间的构成法则，提高与形态创作能力。立体构成同时还包括对材料媒介运用的研究。虽然我们时刻都在接触和感受三维形态，但我们更多的却是用平面的思维来思考和表现它们，这就使我们的三维创造能力受到很大的影响。三维形态与二维造型之间的区
4、别在与，三维形态可以从不同的角度呈现不同的外形，由于比二维造型多了一个维度，就要求不仅具有前面，而且具有侧面，上面、下面、后面等多视点、多角度的造型意识，视点和造型的增加，也大幅度地扩展了造型的表现领域。三维立体造型和二维造型另一个重要区别在于，三维造型是要具备能承受地心引力的力学性坚实结构，部分还须有抵抗风、雨、雪、地震等各种外力影响的能力，如各种建筑等。此外，在立体造型领域，还能使形体产生真实运动，这是二维领域所无法想象和实现的。 立体构成的对象.立体构成的对象分为三方面.一是“构成 “形态的基本要素,如点、线、面、体、空间等。二是制作形态的材料，如木材、石材、金属等。三是材料构成过程中的
5、形式要素，如平衡，对称、对比、调和、韵律、意境等等。点、线、面、体、空间是“构成“的基本要素，在三维空间使用这些要素进行构成和在三维空间有很大不同。因此，在立体构成中，对形态要素的研究仍然非常重要。运用点、线、面、体、空间等形态要素，可以创造出各种立体，运用各种材料可以赋予立体各种的特性，而构成之间的各种关系也是影响立体构成的重要因素之一。如各要素之间的主从关系、比例关系、平衡关系、对比关系等等，都关系到立体构成的视觉效果和优劣评判。因此，对其的研究也是学习立体构成的一个重要内容。三维的发展历史。 立体的概念诞生于 1838 年的英国维多利亚时代。英国物理学家查尔斯惠斯通在英国皇家学院首先发表
6、了“双目并用视觉”立体成像原理的演说。12 年后，苏格兰人大卫布鲁斯特发明了第一台用于摄影领域的立体观片装置，称为“透镜式立体镜”。从此，立体摄影术诞生了。20 世纪中叶，立体电影问世。 在 20 世纪 70、80 年代，由陈佩斯的父亲陈强主演的黑白立体电影一个魔术师的奇遇曾在中国大地连续上影数年，那时候人们带着眼镜看电影倍感有趣。进入 21 世纪后，LCD 立体显示、彩色立体电影、立体电视层出不穷。在全国各地的少年宫就能看到不少的立体科幻电影。为什么会出现三维图呢？两眼视觉差原理可以解释这一切。 人类的眼睛相距 6-7cm,有一定的距离,所以在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同的
7、位置上，所观察到的物体图像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，我们可以感到一个三维世界的深度立体变化，这就是所谓的立体视觉原理。 据立体视觉原理，如果我们能够样我们的左右眼分别看到两幅在不同位置拍摄的图像，我们应该可以从这两幅图像感受到一个立体的三维空间。从前面的分析中我们可以知道不同的观察角度将可以看到不同的图像。因如果我们将光栅垂直於两眼放置，由於两眼对光栅的观察角度不同，因而两眼会看到两个不同的图像，从而产生立体感。 常为了获得更好的立体效果我不单单以两幅图像制作，而是用一组序列的立体图像去构成，在这样的情况下，根据观察的位置不同，只要同时看到这个序列中
8、的两副图像，即可感受到三维立体效果。三维图应该如何设计呢？设 计 师 们 每 天 手 里 握 着 鼠 标 操 作 电 脑 屏 幕 上 的 图 形 ， 但 是 很 少 想 过 ： 运 用 CAD在 电 脑 上 所 做 的 究 竟 是 “制 图 ”还 是 “设 计 ”。 CAD 要 求 毫 厘 不 差 ， 在 操 作 过 程 中 设计 师 必 须 不 断 地 做 些 零 星 计 算 才 能 精 准 输 入 ， 这 些 过 于 理 性 的 操 作 会 使 设 计 思 路 一 再 受到 干 扰 而 中 断 。 因 而 从 设 计 的 角 度 来 看 ， CAD 只 能 算 是 个 制 图 阶 段 的
9、工 具 。 因 此 即 使是 用 上 了 CAD， 设 计 师 在 做 设 计 构 思 的 时 候 ， 还 是 得 先 在 纸 上 勾 勒 草 图 推 敲 方 案 。 随着三维 CAD 技术在现代设计中的广泛应用及传统工程制图教学中问题的出现,为适应 21 世纪人才培养需求,本文提出应加强三维 CAD 技术在工程制图教学中的应用.文章针对传统教学、三维建模技术及二者的结合等问题作出了详尽的分析,力图通过三维造型技术与传统工程制图教学结合训练,优化教学效果, 改变传统的以知识传授为中心的教学模式,引入学生自主学习的能力培养模式. 三 维 的 用 途 ：在 当 前 制 造 业 全 球 化 协 作
10、分 工 的 大 背 景 下 ， 我 国 企 业 广 泛 、 深 入 应 用 三 维 设 计 技术 、 院 校 加 大 三 维 创 新 设 计 方 面 的 教 育 ， 已 是 大 势 所 趋 。 三 维 技 术 普 及 化 是 必 然 的 趋 势 ，三 维 培 训 必 须 全 面 铺 开 。 8 月 5 日 ， 中 国 工 程 图 学 学 会 宣 布 与 UGSSolidEdge 建 立 三 维 联 合 认 证 体 系 。 今后 ， 中 国 工 程 图 学 学 会 颁 发 的 三 维 数 字 建 模 师 证 书 将 与 UGSPLMSoftware 颁 发 的UGSSolidEdge 技 术 认
11、 证 等 价 。 据 介 绍 ， 该 体 系 建 立 起 来 后 ， 参 加 中 国 工 程 图 学 学 会 举办 的 三 维 数 字 建 模 师 认 证 考 试 并 获 得 通 过 者 ， 将 同 时 取 得 中 国 工 程 图 学 学 会 颁 发 的 三 维数 字 建 模 师 证 书 和 UGSPLMSoftware 公 司 颁 发 的 UGSSolidEdge 技 术 认 证 证 书 。 此 外 ，作 为 该 体 系 建 设 的 一 部 分 ， 中 国 工 程 图 学 学 会 将 在 全 国 范 围 面 向 所 有 最 终 用 户 和 高 校学 生 开 展 有 关 UGSSolidEdg
12、e 软 件 的 培 训 工 作 。 中 国 工 程 图 学 学 会 秘 书 长 贾 焕 明 表 示 ， 这 一 举 措 将 有 利 于 推 进 三 维 设 计 技 术 在 我国 制 造 业 和 教 育 界 向 更 广 泛 和 更 深 入 的 方 向 发 展 ， 有 利 于 培 育 能 熟 练 应 用 三 维 CAD技 术 创 新 型 人 才 。 CAD 技 术 与 CG 近 年 来 发 展 迅 猛 ， 一 跃 成 为 当 前 网 络 信 息 时 代 的 核 心 技 术 之 一 。三 维 设 计 技 术 进 入 企 业 应 用 的 速 度 非 常 惊 人 ， 从 其 诞 生 到 实 用 化 仅
13、仅 用 了 不 到 20 年的 时 间 。 由 于 这 项 技 术 优 势 明 显 ， 世 界 多 国 制 造 企 业 都 非 常 重 视 三 维 设 计 技 术 的 应 用 。 在 欧 洲 、 北 美 、 日 本 等 发 达 国 家 和 地 区 ， 三 维 CAD 技 术 不 仅 在 航 空 、 航 天 、 汽车 、 船 舶 等 高 端 制 造 业 ， 而 且 在 形 形 色 色 的 民 用 消 费 品 设 计 和 制 造 中 都 得 到 了 广 泛 应 用 。相 比 工 业 发 达 国 家 ， 我 国 制 造 企 业 应 用 三 维 设 计 技 术 还 存 在 较 大 差 距 。 在 企
14、业 界 ，仍 有 很 多 企 业 以 手 工 或 二 维 CAD 设 计 为 主 。 在 学 历 和 职 业 教 育 领 域 ， 三 维 CAD 还 未真 正 进 入 工 程 教 育 核 心 体 系 。 专 家 指 出 ， 在 当 前 制 造 业 全 球 化 协 作 分 工 的 大 背 景 下 ， 我 国 企 业 广 泛 、 深 入 应 用三 维 设 计 技 术 ， 院 校 加 大 三 维 创 新 设 计 方 面 的 教 育 ， 已 是 大 势 所 趋 。 中 国 工 程 图 学 学 会理 事 长 、 我 国 CAD 技 术 的 权 威 专 家 院 士 指 出 ： “三 维 技 术 普 及 化
15、 是 必 然 的 趋 势 ， 三 维培 训 必 须 全 国 铺 开 。 ” 贾 焕 明 说 ： “工 程 语 言 从 二 维 向 三 维 转 变 、 计 算 机 辅 助 绘 图 向 计 算 机 辅 助 设 计 转变 ， 数 字 化 设 计 向 虚 拟 设 计 、 智 能 设 计 发 展 。 用 三 维 模 型 表 达 产 品 设 计 理 念 ， 不 仅 更 为直 观 、 高 效 ， 而 基 于 包 含 了 质 量 ， 材 料 ， 结 构 等 物 理 、 工 程 特 性 的 三 维 功 能 模 型 ， 可 以实 现 真 正 的 虚 拟 设 计 和 优 化 设 计 。 三 维 CAD 是 新 一
16、代 数 字 化 、 虚 拟 化 、 智 能 化 设 计 平台 的 基 础 ， 是 培 育 创 新 型 人 才 的 重 要 手 段 。 在 当 前 制 造 业 全 球 化 协 作 分 工 的 大 背 景 下 ，我 国 企 业 广 泛 、 深 入 应 用 三 维 设 计 技 术 、 院 校 加 大 三 维 创 新 设 计 方 面 的 教 育 ， 已 是 大 势所 趋 。 三 维 技 术 普 及 化 是 必 然 的 趋 势 ， 三 维 培 训 必 须 全 面 铺 开 。 ” 他 表 示 ， 中 国 工 程 图 学 学 会 是 国 家 创 新 协 会 的 重 要 组 成 部 分 ， 汇 集 了 我 国
17、 图 学 领域 的 精 英 ， 承 担 着 促 进 学 科 发 展 和 人 才 成 长 、 推 进 自 主 创 新 ， 传 播 科 学 文 化 、 提 高 民 族文 化 素 质 ， 提 供 社 会 服 务 等 重 要 职 责 。 我 们 应 该 不 失 时 机 地 启 动 “全 国 CAD 技 能 等级 考 试 ”， 为 推 进 CAD 技 术 的 普 及 和 提 高 ， 为 经 济 社 会 的 发 展 作 出 新 贡 献 。 1 立体构成的学习方法学习立体构成，需要抱有坚定的信念和开拓精神，从立体造型的特点出发，不断训练空间转换能力和立体想象力，培养对形体的概括、提炼和联想想象立，这就要求学
18、习者应该具有良好与敏锐的造型意识和恰当的表现方法。一、想象力的训练二、想象力是学习立体构成必须具备发能力之一。从平面的形转为立体的态，没有想象力是无法实现的。立体形态的想象力是完成立体构成创作的基本能力，我们需要通过对基础造型的学习，训练，提高自己由平面进入立体空间转换能力和立体想象立。三、学会观察。“自然是伟大的设计师、在那里深藏着一切原理。” 观察能力是一切视觉活动的必备条件，对自然的观察，是超越物象的表象而达到的对物质内在结构的理解，并借此获得对对象结构性质的完整认识和整体把握，从而达到对形体的超然的体验，使我们获得对自然的独特感受能力。通过对结构的分析我们的思维就会产生创意性的想象，从
19、而为进一步的构想和设计奠定基础，想象力与创造力就是对自然的内在规律的认识和对于形体结构的创意的理解。四、有机形态的获得。“外师造化，中得心源”，自然世界为设计提供了无限量的素材，成为创造力“取之不尽，用之不竭”的源泉。人类与其生存环境一向是互为渗透、互为适应，我们生活中的许多器具都蕴含着人类对自然形态的感受与再创造，也体现了人类对于有机生命的欣赏与追求。有机形态符合中国古代“天人合一”的自然观，而追求与环境的天然和谐也是当代的主题。以上是我的学习心得体会，我还会继续学习三维造型设计的有关技术和方法，相信我会在这方面开辟一片新天地。参考文摘：【1】刘斌：浅析三维 CAD 造型技术在工程制图教学中的应用【D】, 北京工商大学,机械自动化学院 1998【2】基于组件的三维 CAD 系统开发的关键技术研究(1)【D 】北京大学出版社 1996【3】由芳著：三维 CAD 中的变形体造型方法研究及应用【D】 中山大学出版社 2003【4】浦瑞欣：三维造型软件在模具设计中的应用（按钮注射模设计）【D】湖南大学出版社 2001【5】刘芒果：机械 CAD 三维设计的应用研究D山东科技大学 2005
