工業(yè)設計中三維建模軟件的應用

工業(yè)設計中三維建模軟件的應用

1計算機工業(yè)設計染整與染整的關系工業(yè)設計是一門以現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品為主要研究對象的學科，重點研究產(chǎn)品的結構、性能和藝術形狀。逼真的設計表達傳達了設計師的設計想法,也是其他人了解產(chǎn)品最有效的方式。因此,如何快速、真實表達出產(chǎn)品的藝術造型、材質(zhì)效果成為工業(yè)設計需要重點考慮的問題。以往工業(yè)設計領域多通過犀牛、Pro/E、Solidworks等三維設計軟件進行建模,然后選擇其自帶的渲染器進行產(chǎn)品效果渲染。作為軟件自帶組件的一部分,這些渲染器都較好的繼承了軟件本身的特點,功能操作方便,容易上手。但作為專業(yè)的三維CAD建模軟件,渲染功能只是這些軟件附帶的一部分,效果并不讓人滿意,無法達到照片級的渲染質(zhì)量。于是大量的第三方渲染軟件應運而生,其中尤以VRAY渲染器最為熱門,其華麗的渲染效果,逼真的光影映射,滿足了大多數(shù)人對于計算機渲染效果的需求,因此被廣泛的應用到工業(yè)設計、室內(nèi)設計及動畫設計等領域。但這類渲染器在達到良好的渲染效果的同時,也存在著設置類別繁多、操作繁瑣、對機器配置要求過高、渲染時間過長等問題。計算機輔助工業(yè)設計渲染單元的教學中,由于課程教學時間短,電腦配置普通,學生課后練習時間不足等特殊性,往往存在著模型設計好,渲染效果差的問題。因此,選擇一款操作方便、快速上手,同時又能達到較好渲染效果的渲染器,成為教學中首先需要考慮的問題。2模擬光照流產(chǎn)生的照片LuxRender是一種基于物理的沒有偏見的渲染引擎。由于采用了先進的技術水平算法,LuxRender能根據(jù)物理方程模擬光線流,從而產(chǎn)生出逼真的圖像,照片的品質(zhì)?；贚uxRender技術而開發(fā)的Keyshot軟件,操作簡單易于上手,渲染效果靚麗逼真,同時還大大縮短了渲染時間,正是其擁有的這些特點,滿足了課堂教學對于渲染器的要求。(1)大、專四課外教學由于工業(yè)設計專業(yè)的特殊性,各個學校在開設計算機輔助工業(yè)設計課程時,會根據(jù)對專業(yè)理解的不同,而選擇相對應的三維軟件進行教學。如藝術類院校中多選擇犀牛作為三維建模軟件,而工科類院校中,往往選擇Pro/E、Solidworks等三維建模軟件。Keyshot能很好的支持多種三維軟件格式,主流的三維軟件如Sketchup、Maya、3dsMax、Cinema4D、Pro/E、Solidworks等都能非常方便的導入其中,從而減少了因格式轉換所帶來的諸多問題。(2)生成材質(zhì)拖放模型軟件自帶材質(zhì)樣式越多,操作者在選擇及修改材質(zhì)時所花費的時間越少,進而大大的縮短軟件操作時間提高工作效率。Keyshot自帶有15種類別近200種材質(zhì)類型,使用者只需要將合適的材質(zhì)拖放到模型表面,就可以添加需要的材質(zhì)效果。對于諸如木材、石材等紋理繁多的材質(zhì)效果,只需要在編輯欄目中選擇合適的材質(zhì)貼圖就能輕松的生成自己所需要的材質(zhì)。需要注意的是,Keyshot中無法對片面進行識別并賦予不同材質(zhì)。當使用者將材質(zhì)拖放到模型上時,往往整個模型都會被賦予同一材質(zhì)。因此使用者在模型制作階段,需要通過三維設計軟件給需要分別上色的部分預先賦予材質(zhì)或色彩,當模型被調(diào)入Keyshot時,原軟件所賦予的材質(zhì)不會顯示,但卻可以用作曲面分色的依據(jù)。(3)環(huán)境圖冊效果分析作為一款小巧快速的渲染器,Keyshot并沒有太多關于光源屬性的設置。不過為了使金屬、塑料等材質(zhì)達到良好的反光效果,Keyshot支持HDR(高動態(tài)光照渲染High-DynamicRange)環(huán)境貼圖,從而使立體場景更加逼真,大幅提升渲染效果的真實感。同時使用者還能自定義自己需要的HDR貼圖和背景貼圖,從而使產(chǎn)品的光影效果與背景環(huán)境相融合,達到最好的相片級效果。(4)監(jiān)獄軟件快速運算小巧精干,是keyshot最突出的特點。當使用者將材質(zhì)拖放到窗口中的模型表面時,軟件會根據(jù)材質(zhì)不同進行即時渲染,使你能快速地查看材質(zhì)效果。這種所見既所得效果的實現(xiàn),是基于軟件快速的運算能力。相對于VRAY等功能更強大的渲染器而言,Keyshot精簡化的功能以及模塊化的預設材質(zhì),使得在渲染如金屬、塑料等光滑反光材質(zhì)時非?？焖?從而為使用者節(jié)約大量的時間。在渲染輸出方面,Keyshot提供的輸出類型比較少,僅支持JPG、TIFF等格式。其中TIFF格式輸出時,使用者可自己選擇是否同時渲染Alpha通道,為后期在Photoshop中進行后期處理提供方便。3專業(yè)染料的選用要精確設計產(chǎn)品渲染是展示一款產(chǎn)品外形、材質(zhì)特點的有效方式。在以往的教學中,無論是選擇操作方便但渲染效果不佳的自帶渲染器,還是選擇效果突出但操作復雜難以上手的專業(yè)渲染器,都不能很好地讓學生在短時間內(nèi)將自己設計出來的產(chǎn)品快速、準確地渲染出來。隨著技術的發(fā)展,小巧快速但預設豐富的Keyshot解決了計算