撲翼機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)展示設(shè)計(jì)

本科論文目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 ⅠAbstract Ⅱ引言 11設(shè)計(jì)目標(biāo) 21.1項(xiàng)目背景 21.2研究目的與意義 51.3預(yù)期研究成果 51.4項(xiàng)目研究計(jì)劃 52方案分析 72.1.工作原理分析 72.2結(jié)構(gòu)組成分析 72.3項(xiàng)目制作流程的確定 92.4制作腳本 103三維建模及渲染 123.1建模 123.2裝配 173.3渲染 183.4調(diào)整顏色及材質(zhì) 204動(dòng)態(tài)展示實(shí)現(xiàn) 234.1動(dòng)畫制作 234.2后期剪輯 265宣傳冊(cè)及海報(bào)設(shè)計(jì) 316實(shí)物模型制作 33結(jié)論 35參考文獻(xiàn) 36致謝 38摘要從撲翼飛行器的概念被提出以來(lái)那天起，由于撲翼機(jī)良好的性能和廣泛的使用價(jià)值，近些年來(lái)，各國(guó)一直沒(méi)有停止探索的腳步，也取得了一定意義上的成果。國(guó)內(nèi)外知名高校也在撲翼機(jī)領(lǐng)域有了很大的進(jìn)展，國(guó)內(nèi)的知名大學(xué)如清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等。國(guó)外有美國(guó)喬治亞理工學(xué)院、加利福尼亞理工學(xué)院、荷蘭Delft大學(xué)等。全球相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)于有關(guān)微型撲翼飛行器方面的研究已經(jīng)取得了一些成果。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是撲翼機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)展示設(shè)計(jì)。通過(guò)分析撲翼機(jī)整機(jī)的機(jī)構(gòu)組成及其工作原理進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示設(shè)計(jì)，了解其工作期間的運(yùn)動(dòng)狀況、各個(gè)部分之間的相互配合關(guān)系。并利用SolidWorks和Keyshot三維設(shè)計(jì)軟件為撲翼機(jī)建模及動(dòng)畫制作的過(guò)程、意義進(jìn)行闡述，為撲翼機(jī)的宣傳進(jìn)行三維演示渲染。通過(guò)三維動(dòng)態(tài)演示設(shè)計(jì)，三維模型和運(yùn)動(dòng)仿真以及動(dòng)畫圖像進(jìn)行模擬與演示并呈現(xiàn)，提供產(chǎn)品的講解、宣傳，通俗形象及生動(dòng)地描述了其運(yùn)作情況，將產(chǎn)品特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)結(jié)果形象直觀的展示出來(lái)，幫助大眾更好的認(rèn)知撲翼機(jī)。關(guān)鍵詞：微型撲翼飛行器；動(dòng)態(tài)展示設(shè)計(jì)；動(dòng)畫制作；三維建模；渲染AbstractSincetheconceptofmicroflappingwingaircraftwasputforward,duetoitsvariousexcellentperformanceandusevalue,inrecentyears,manycountrieshavemadesomeachievementsinitsrelatedresearch.InChina,therearemainlyNorthwestUniversityoftechnology,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,TsinghuaUniversityandotherinstitutionsthatarecarryingoutresearchonbionicmicroflappingwingaircraft,andsomeachievementshavebeenachieved.Thetopicofthisgraduationprojectisdynamicdisplaydesignofflappingwingmechanism.Throughtheanalysisofthemechanismcompositionandworkingprincipleofthewholeflappingwingmachine,wecanunderstandthemovementconditionandthemutualcooperationrelationshipbetweenvariouspartsduringitsworkingperiod.AnduseSolidWorksandkeyshotthree-dimensionaldesignsoftwaretodescribetheprocessandsignificanceofmodelingandanimationproductionofflappingwingmachine,andmakethree-dimensionaldemonstrationandrenderingforthepublicityofflappingwingmachine.Throughthree-dimensionaldynamicdemonstrationdesign,three-dimensionalmodelandmotionsimulation,aswellasanimationimagesimulationandpresentation,toprovideproductexplanation,publicity,popularimageandvividdescriptionofitsoperation,productfeatures,advantages,therealizationoftheresultsoftheimageofthevisualdisplay,tohelpthepublicbetterunderstandingoftheflappingwingmachine.Keywords:microflappingwingaircraft;dynamicdisplaydesign;animationproduction;3Dmodeling;rendering引言隨著科技的進(jìn)步，各種飛機(jī)和飛行器層出不窮，我本次選題的課題是撲翼結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)展示。撲翼機(jī)就是一利用搧動(dòng)翅膀進(jìn)行飛行的機(jī)器。是基于仿生學(xué)設(shè)計(jì)制造出的一種仿生飛行器，與傳統(tǒng)的固定機(jī)翼和旋翼相比，具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，如原地或小場(chǎng)地起飛，可以用極少的能量進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)距離飛行，因此更適合在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)能源補(bǔ)充及遠(yuǎn)距離條件下執(zhí)行任務(wù)。撲翼的主要特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)是將上升、懸停和前進(jìn)功能集于一個(gè)系統(tǒng)。不知道大家是否注意到在我們的身邊，時(shí)長(zhǎng)存在著一些飛來(lái)飛去的小精靈。那輕盈的小鳥(niǎo)、美麗的蝴蝶，時(shí)而俯沖，時(shí)而盤旋，飛得那么自由自在。不過(guò)在遙遠(yuǎn)的古代，我們的祖先就已經(jīng)想到了如果要像鳥(niǎo)兒一樣飛行，就必須制造出像鳥(niǎo)兒一樣的翅膀，因此，撲翼機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，這其實(shí)也是現(xiàn)代撲翼機(jī)誕生的基礎(chǔ)。人類最開(kāi)始嘗試借助翅膀飛行的時(shí)候，利用一些人造材料和鳥(niǎo)的羽毛，制成骨架以及翅膀，“安裝”在人的身上，是一種很直觀地模仿鳥(niǎo)類飛行的方式。經(jīng)歷了無(wú)數(shù)失敗的嘗試之后，人類才慢慢地意識(shí)到只是單純的模仿鳥(niǎo)類飛行對(duì)于人類是不適用的。于是便開(kāi)始尋找一種機(jī)械代替翅膀的方式。因此，就誕生了撲翼機(jī)構(gòu)，也就是后來(lái)?yè)湟頇C(jī)的雛形。直至今天，人們從未停止對(duì)于撲翼機(jī)的研究與探索，接下來(lái)讓我們共同走進(jìn)這神秘又有趣的撲翼機(jī)。1設(shè)計(jì)目標(biāo)1.1項(xiàng)目背景眾所周知，人類從古至今沒(méi)有放棄過(guò)在廣闊天空翱翔的夢(mèng)想。隨著科技的進(jìn)步，各種飛機(jī)和飛行器層出不窮，而我本次所選的課題是撲翼機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)展示。撲翼機(jī)構(gòu)是撲翼機(jī)的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，是一種基于仿生學(xué)原理和空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)制造的新型飛行器種類[10]。如圖1.1所示。圖1.1撲翼機(jī)1.1.1撲翼機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況國(guó)內(nèi)發(fā)展概況：在中國(guó)春秋時(shí)期就有人來(lái)模仿過(guò)鳥(niǎo)類的飛行，早在清朝時(shí)期，在我國(guó)蘇州地區(qū)有位能工巧匠徐正明，花費(fèi)了數(shù)年的時(shí)間，造出來(lái)一架在那個(gè)年代極為先進(jìn)的“飛機(jī)”。通過(guò)坐在“駕駛艙”，用腳踩踏板帶動(dòng)機(jī)械從而帶動(dòng)機(jī)翼飛了起來(lái)，雖然離地高度和飛行距離有限，但是開(kāi)創(chuàng)了人類接觸機(jī)械飛行的先河。在我國(guó)西漢時(shí)期，也曾有人用大鳥(niǎo)的羽毛做了一對(duì)大翅膀，將翅膀安裝固定在雙臂，然后從高處飛下，通過(guò)揮動(dòng)雙臂帶動(dòng)翅膀飛行，雖然最后沒(méi)有成功，但這卻是一種可貴的實(shí)踐?？梢?jiàn)，中國(guó)在3000多年前的航空發(fā)展就已經(jīng)位居世界前列。見(jiàn)圖1.2。圖1.2中國(guó)古代撲翼機(jī)雖然我國(guó)在撲翼機(jī)領(lǐng)域雖有不少進(jìn)展，但還是有所局限，人通過(guò)自身肌肉力量帶動(dòng)撲翼始終無(wú)法像鳥(niǎo)兒一樣飛行，所以將方向轉(zhuǎn)移到的通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)撲翼，從而取代了人力。發(fā)展到今天，撲翼機(jī)的方向又向微型轉(zhuǎn)化，我國(guó)對(duì)于現(xiàn)在微型撲翼機(jī)的研究雖然起步較晚，但是也取得了很大突破，我國(guó)一些知名高校一直沒(méi)放棄過(guò)對(duì)于微型撲翼機(jī)的研究，如南京航空航天大學(xué)，已經(jīng)研制出了“黃鶯”微型撲翼機(jī)，西北工業(yè)大學(xué)通過(guò)對(duì)鳥(niǎo)類飛行參數(shù)，擬合出了仿鳥(niǎo)飛行撲翼公式，制作出了仿鳥(niǎo)飛行撲翼機(jī)。后有研制出ASN-211自主飛行微型撲翼機(jī)，該飛行器在同類型中已經(jīng)屬于較為領(lǐng)先的水平，并且已投入使用，已經(jīng)完成了機(jī)場(chǎng)驅(qū)逐飛鳥(niǎo)、搜救登山者、以及城市交通執(zhí)勤管理等任務(wù)?？傮w來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了很大進(jìn)步，但同時(shí)也面臨諸多問(wèn)題，如體積過(guò)大，如何提高續(xù)航能力等。國(guó)外發(fā)展概況：早在1250年英國(guó)的修道士\t"/item/%E6%89%91%E7%BF%BC%E6%9C%BA/_blank"羅杰·培根發(fā)表的《工藝和自然的奧秘》一文中所記述的：“供飛行用的機(jī)器，上坐一人，靠驅(qū)動(dòng)器械使人造翅膀上下?lián)浯蚩諝?，盡可能地模仿鳥(niǎo)的動(dòng)作飛行?！比缓蟮搅?5世紀(jì)初期，世界上第一個(gè)有關(guān)撲翼機(jī)的技術(shù)規(guī)程設(shè)計(jì)的圖紙便出自于文藝科學(xué)巨匠達(dá)·芬奇之手，這張圖紙現(xiàn)在仍完好的保存在博物館中。之后過(guò)了300多年，在英國(guó)倫敦博覽會(huì)上，首次展示了兩架撲翼機(jī)，這兩架撲翼機(jī)裝配了當(dāng)時(shí)比較先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是結(jié)合了當(dāng)時(shí)工業(yè)成果的產(chǎn)物，也是撲翼機(jī)歷史上重要的里程碑。如圖1.3。圖1.3國(guó)外撲翼機(jī)然后來(lái)到了20世紀(jì)初期，由于工業(yè)革命，人類終于解決了動(dòng)力上的問(wèn)題，在這個(gè)時(shí)期也誕生出不少偉大的發(fā)明：萊特兄弟的飛機(jī)飛上了天。在當(dāng)時(shí)航空事業(yè)得到了飛速的發(fā)展，但是由于一些原因，撲翼機(jī)的研究卻一直停滯不前。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)、新型復(fù)合材料等技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)撲翼機(jī)的研究也有了新的基礎(chǔ)。德國(guó)的機(jī)械鳥(niǎo)，美國(guó)的機(jī)械烏鴉等。都是結(jié)合了現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)物。1.1.2撲翼機(jī)的發(fā)展方向提高續(xù)航時(shí)間：由于撲翼機(jī)體形小，所以自身蓄電系統(tǒng)儲(chǔ)存電量較少，從而導(dǎo)致飛行時(shí)間較短，如能加入太陽(yáng)能電池，實(shí)現(xiàn)邊飛行邊充電，會(huì)大大的提高續(xù)航時(shí)間。飛行器的靈活性：由于撲翼機(jī)是仿鳥(niǎo)仿昆蟲(chóng)制造的，但是鳥(niǎo)類的昆蟲(chóng)能在空中實(shí)現(xiàn)一些高難度的動(dòng)作，也能通過(guò)氣流氣壓，以及一些自然因素來(lái)調(diào)節(jié)自身飛行能力，這是撲翼機(jī)所不具備的，但是隨著科技的發(fā)展，和技術(shù)的成熟以及研究的深入，相信未來(lái)會(huì)突破這一問(wèn)題。撲翼機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用：撲翼機(jī)由最初的民用領(lǐng)域，到后來(lái)運(yùn)用到軍事領(lǐng)域，撲翼機(jī)具有廣泛的應(yīng)用前景，如偵查，搜救等。隨著科學(xué)領(lǐng)域的深入研究，撲翼機(jī)會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域上。1.2研究目的與意義目的：通過(guò)對(duì)撲翼機(jī)的建模、渲染、制作動(dòng)畫，直觀的展示出撲翼機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與案例和運(yùn)動(dòng)原理。從而提高人們對(duì)于撲翼機(jī)構(gòu)的認(rèn)知，激發(fā)對(duì)其的探索。意義：動(dòng)態(tài)展示作為一種最直觀的展示手段，已經(jīng)被大眾所認(rèn)可，也運(yùn)用到了社會(huì)中的各個(gè)領(lǐng)域，如工業(yè)制造、醫(yī)療設(shè)備、汽車制造、航空航天等領(lǐng)域。三維動(dòng)畫為產(chǎn)品宣傳的工作提供了很大的方便。在制作過(guò)程中，準(zhǔn)確地根據(jù)劇本的風(fēng)格靈活地制作作品，奠定作品的氣氛，充分體現(xiàn)整段作品的靈魂，使得觀眾身臨其境。此次的課題重點(diǎn)在于撲翼結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)演示，讓人們能清晰的看到撲翼機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式及運(yùn)動(dòng)原理。從而更了解這個(gè)看似神秘的撲翼機(jī)構(gòu)。1.3預(yù)期研究成果(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：1本；(2)零件的三維造型及裝配，電子文件，1套；(3)展示視頻，1段；(4)產(chǎn)品展示海報(bào),1張；(5)產(chǎn)品宣傳冊(cè)，電子版，A4幅，1本；(6)實(shí)物模型；1.4項(xiàng)目研究計(jì)劃本項(xiàng)目為撲翼機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)展示設(shè)計(jì)，根據(jù)對(duì)撲翼機(jī)的相關(guān)機(jī)構(gòu)及原理調(diào)研之后，制作項(xiàng)目計(jì)劃，如下所示。第一周：撰寫開(kāi)題報(bào)告；第二周：根據(jù)指導(dǎo)老師的評(píng)審意見(jiàn)對(duì)開(kāi)題報(bào)告進(jìn)行修改；第三周：確定設(shè)計(jì)方案，明確設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的框架結(jié)構(gòu)；第四周：撰寫引言、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)要求等部分；第五周：撰寫設(shè)計(jì)方案部分；第六周：進(jìn)行建模前的方案分析；第七周：進(jìn)行三維建模；第八周：對(duì)三維模型進(jìn)行裝配；第九周：制作三維模型動(dòng)畫；第十周：設(shè)計(jì)穿品宣傳冊(cè)以及海報(bào)；第十一周：組裝實(shí)物模型；第十二周：提交畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿，指導(dǎo)教師進(jìn)行審查；第十三周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)修改，定稿；第十四周：上交所有畢業(yè)設(shè)計(jì)材料，制作答辯PPT，準(zhǔn)備答辯；第十五周：答辯；第十六周：畢業(yè)設(shè)計(jì)材料歸檔。2方案分析2.1.工作原理分析(1)此次設(shè)計(jì)的撲翼機(jī)根據(jù)昆蟲(chóng)的翅膀進(jìn)行的仿生設(shè)計(jì)，通常昆蟲(chóng)的翅膀有四片，圍繞軀干作上下的擺動(dòng)，向下擺動(dòng)時(shí)下側(cè)翅膀展開(kāi)，上側(cè)翅膀向上折疊成V字形，下側(cè)翅膀向下折疊的V字形[1]。由于上下翅膀在擺動(dòng)時(shí)的受力面積不同，產(chǎn)生的反作用力也不同，從而產(chǎn)生向上升起的力，當(dāng)兩側(cè)翅膀擺動(dòng)產(chǎn)生的上升力大于自身重力時(shí)，既可飛行[12]。(2)通過(guò)調(diào)節(jié)可活動(dòng)的機(jī)翼骨架的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整撲翼運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力，從而控制撲翼機(jī)更加穩(wěn)定的飛行。后調(diào)整機(jī)身的長(zhǎng)度，來(lái)控制飛行時(shí)的平衡。(3)最后通過(guò)選擇電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和額定功率，控制動(dòng)力的輸出，找到合適的臨界點(diǎn)，即撲翼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力大于但不遠(yuǎn)大于自身重力，從而穩(wěn)定的飛行。2.2結(jié)構(gòu)組成分析(1)齒輪連動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)主軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上面的減速齒輪帶動(dòng)其中一個(gè)連動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再由連動(dòng)齒輪帶動(dòng)另一個(gè)連動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)完成主體齒輪的連動(dòng)[2]。如圖2.1所示。圖2.1齒輪連動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)撲翼部分撲翼包括兩個(gè)可以活動(dòng)的主骨架，四個(gè)翅膀支撐框架組成[15]。通過(guò)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)對(duì)稱連桿運(yùn)動(dòng)，連桿與兩側(cè)撲翼連接，故撲翼運(yùn)動(dòng)[3]。如圖2.2所示。圖2.2撲翼部分撲翼上有四個(gè)翅膀支撐框架，翅膀骨架上帶有四片機(jī)翼，通過(guò)撲翼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的上升力來(lái)帶動(dòng)整個(gè)機(jī)體的飛行。良好的材料能夠使撲翼像鳥(niǎo)類的翅膀一樣具有柔韌性，靈活性[4]。如圖2.3所示。圖2.3翼片部分(3)電機(jī)部分電機(jī)主要用于提供動(dòng)力，是不可缺少的部分，也是最基本最重要的機(jī)構(gòu)，其工作性能的優(yōu)劣將直接影響撲翼機(jī)的性能。故選用體積小，重量輕，轉(zhuǎn)速適中的空心杯電機(jī)[5]。如圖2.4所示。圖2.4撲翼機(jī)電機(jī)2.3項(xiàng)目制作流程的確定經(jīng)過(guò)溝通協(xié)定，所繪制的三維模型能夠完整的展示出撲翼機(jī)構(gòu)；動(dòng)畫作品能夠完整準(zhǔn)確的撲翼機(jī)構(gòu)的外觀設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、展示其工作原理；產(chǎn)品宣傳冊(cè)美觀大方；宣傳海報(bào)整體風(fēng)格符合項(xiàng)目要求。項(xiàng)目制作旨在于展示工作原理及其性能。整體簡(jiǎn)潔大方，畫面美觀，配色合理，動(dòng)作流暢。具體流程如下：首先用SolidWorks進(jìn)行三維模型建立通過(guò)SolidWorks運(yùn)動(dòng)仿真模塊導(dǎo)出仿真動(dòng)畫利用KeyShot8軟件對(duì)模型進(jìn)行初步渲染利用PremierePro等后期包裝軟件對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行包裝對(duì)宣傳冊(cè)以及海報(bào)進(jìn)行設(shè)計(jì)制作實(shí)物模型動(dòng)畫能夠體現(xiàn)某企業(yè)關(guān)于堆取料機(jī)此產(chǎn)品的智能化和科技感，從而凸顯企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品的科技研發(fā)。在視頻的節(jié)奏上，根據(jù)背景音樂(lè)的選定，嚴(yán)格控制影片節(jié)奏，使動(dòng)畫，音樂(lè)完美融合。宣傳冊(cè)和海報(bào)是宣傳產(chǎn)品的最佳手段之一，為了符合撲翼機(jī)構(gòu)的整體基調(diào)，選用了藍(lán)色和白色作為海報(bào)和宣傳冊(cè)的主題顏色，藍(lán)色和白色象征著天空，同時(shí)象征著自由，給人寧?kù)o、明亮的感受。讓人產(chǎn)生視覺(jué)上的愉悅。對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)外觀造型設(shè)計(jì)而言，主要應(yīng)該在功能設(shè)計(jì)和外觀設(shè)計(jì)上符合真實(shí)性、以及模型設(shè)計(jì)的美學(xué)。（1）比例指標(biāo)形態(tài)設(shè)計(jì)中比例美應(yīng)從以下兩個(gè)方面體現(xiàn)：設(shè)計(jì)中撲翼機(jī)構(gòu)的各部分之間的比例應(yīng)該符合預(yù)先設(shè)定，其次是要注意各比例間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。（2）穩(wěn)定性指標(biāo)這里說(shuō)的穩(wěn)定性都是指通過(guò)人的視覺(jué)觀察，通過(guò)幾何穩(wěn)定性及視覺(jué)穩(wěn)定性給人形成的“穩(wěn)”與“不穩(wěn)”的感官印象。2.4制作腳本通過(guò)對(duì)撲翼機(jī)的了解，根據(jù)項(xiàng)目風(fēng)格，制定項(xiàng)目腳本。制作影片腳本時(shí)要將鏡頭名稱、時(shí)間、畫面內(nèi)容、畫面效果描述一一對(duì)應(yīng)相互配合以便于有明確思路來(lái)制作動(dòng)畫。本影片主要分為五個(gè)部分，分別是片頭、撲翼機(jī)構(gòu)總體外觀展示、傳動(dòng)部分具體展示、360度機(jī)身展示，以及片尾。腳本是一劇之本，決定了作品的質(zhì)量。本項(xiàng)目的腳本如表2.1所示。表2.1制定項(xiàng)目腳本鏡頭名稱時(shí)間畫面內(nèi)容\配音參考內(nèi)容畫面效果描述制作內(nèi)容/景別備注片頭：設(shè)計(jì)名稱班級(jí)姓名15s通過(guò)一些數(shù)學(xué)和物理公式引出項(xiàng)目名稱后期制作符合整體風(fēng)格撲翼機(jī)構(gòu)總體外觀展示7s撲翼機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)外觀展示撲翼機(jī)構(gòu)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體進(jìn)行展示SolidWorks導(dǎo)出部分表現(xiàn)要連貫傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具體展示16s本部分具體展示了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，展現(xiàn)了撲翼機(jī)構(gòu)是如何運(yùn)動(dòng)，以及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的具體細(xì)節(jié)接上一鏡頭，鏡頭推至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)SolidWorks連貫有序360度整體展示5s對(duì)撲翼機(jī)進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)導(dǎo)出部分結(jié)尾10s承接片頭引出片尾表現(xiàn)要連貫3三維建模及渲染3.1建模由于本次項(xiàng)目所介紹的撲翼機(jī)需要嚴(yán)格遵守模型的尺寸，所以1:1進(jìn)行建模。用Solidworks2016建模軟件，通過(guò)對(duì)照實(shí)物尺寸、擬定方案，進(jìn)行建模[6]。建模方案如下：利用solidworks2016軟件對(duì)主體骨架進(jìn)行三維建模，然后對(duì)主傳動(dòng)齒輪進(jìn)行三維建模，再對(duì)兩個(gè)機(jī)翼傳動(dòng)齒輪進(jìn)行三維建模，最后對(duì)機(jī)翼和插銷進(jìn)行三維建模，零件模型全部建造好之后在主體上進(jìn)行安裝，最終完成撲翼機(jī)的三維結(jié)構(gòu)[13]。步驟如下：(1)三角架及機(jī)身建模：首先進(jìn)入solidworks2016軟件的零件模塊，選擇基準(zhǔn)面，繪制出三角架主體部分草圖[7]，完成草圖繪制，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，給定參數(shù)，之后在模型后視面繪制草圖，同樣執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，建立出機(jī)身部分，完成后如圖3.1所示。圖3.1三角架及機(jī)身(2)主傳動(dòng)齒輪建模：首先進(jìn)行草圖繪制，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，給定參數(shù)后拉伸草圖。之后在拉伸表面繪制草圖，重復(fù)執(zhí)行執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，之后在齒輪中央繪制草圖執(zhí)行“拉伸切除”命令，拉伸出齒輪內(nèi)孔，之后在齒輪后側(cè)繪制草圖，執(zhí)行“拉伸切除”命令，拉伸出減重槽[8]。完成后如圖3.2所示。圖3.2主傳動(dòng)齒輪(3)樞轉(zhuǎn)齒輪建模（一對(duì)）：首先進(jìn)行草圖繪制，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，給定參數(shù)后拉伸草圖。之后在拉伸表面繪制草圖，重復(fù)執(zhí)行執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，之后在齒輪中央繪制草圖執(zhí)行“拉伸切除”命令，拉伸出齒輪內(nèi)孔[9]，之后在齒輪后側(cè)繪制草圖，執(zhí)行“拉伸切除”命令，拉伸出減重槽，如圖3.3所示。圖3.3樞轉(zhuǎn)齒輪(4)連桿機(jī)構(gòu)建模：首先進(jìn)行草圖繪制，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，給定參數(shù)后拉伸草圖。如圖3.4所示。圖3.4連桿(5)撲翼部分建模（一對(duì)）：首先進(jìn)行草圖繪制，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，給定參數(shù)后拉伸草圖[10]。之后在中間部分執(zhí)行“拉伸切除”命令，拉伸出軸孔，然后對(duì)邊框部分進(jìn)行倒圓角，之后在兩側(cè)繪制圓形草圖，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，拉伸出機(jī)翼骨架，完成后如圖3.5所示。圖3.5撲翼部分(6)機(jī)翼和尾翼建模（五片）[14]：首先進(jìn)行草圖繪制，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，給定參數(shù)后拉伸草圖。完成后如圖3.6、圖3.7所示。圖3.6機(jī)翼部分圖3.7尾翼部分(7)連接插銷建模：首先進(jìn)行草圖繪制，執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”命令，給定參數(shù)后拉伸草圖。完成后如圖3.8所示。圖3.8插銷3.2裝配利用SolidWorks建模以后，使用其裝配模塊對(duì)已經(jīng)建立好的零件模型進(jìn)行裝配[11]，裝配完成后如圖3.9、3.10所示圖3.9裝配體圖3.10裝配體3.3渲染利用SolidWorks建模以后，使用其裝配模塊對(duì)已經(jīng)建立好的零件模型進(jìn)行裝配，裝配完成后如圖3.7所示KeyShot8是LuxRender公司研發(fā)的一種集三維造型、圖形渲染、動(dòng)畫制作于一身的全新軟件。由于其功能強(qiáng)大，應(yīng)用于模型的渲染和三維動(dòng)畫制作。(1)用KeyShot8打開(kāi)裝配好的模型，進(jìn)行模型優(yōu)化。通過(guò)其渲染模塊自帶的賦予材質(zhì)功能，對(duì)導(dǎo)入的三維模型進(jìn)行賦予材料操作，如圖3.12所示。圖3.12賦予材質(zhì)(2)按照實(shí)際情況賦予模型材質(zhì)，通過(guò)不同材質(zhì)自身的不同屬性，產(chǎn)生不同的效果，調(diào)節(jié)材料的基本屬性，達(dá)到想要的效果，為接下來(lái)的動(dòng)畫制作，打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。賦予好材質(zhì)后的模型如圖3.13所示圖3.13賦予材質(zhì)模型3.4調(diào)整顏色及材質(zhì)不同的色彩可以表現(xiàn)不同的特征，這些特征將給操作人員帶來(lái)不同的心理感受。同樣，雖然造型一致，但是采用不同的色彩搭配對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來(lái)講，會(huì)給人完全不同的視覺(jué)感受見(jiàn)表3.1。因此本撲翼機(jī)選取黑色與白色，會(huì)跟人帶來(lái)明亮，簡(jiǎn)約的視覺(jué)感受。表3.1色彩感受色彩感受高純度高明度低明度紅色熱鬧、艷麗輕快，溫暖低沉、澀味橙色高聲、發(fā)燒明朗、甜美干燥、腐臭黃色明快、醒目悅耳、清甜沉悶、焦味綠色平靜、清涼清雅、平坦沉靜、生硬藍(lán)色清暢、清脆柔和、清爽穩(wěn)重、幽深青色和諧、流水優(yōu)雅、清涼深遠(yuǎn)、光澤紫色幽深、豐潤(rùn)柔美、細(xì)潤(rùn)重響、皺褶白色寧?kù)o、明亮灰色消沉、粗糙黑色簡(jiǎn)約、干凈(1)材質(zhì)貼圖，材質(zhì)即材料的真實(shí)質(zhì)地，通過(guò)日常仔細(xì)觀察，了解物體的真實(shí)顏色，通過(guò)對(duì)材質(zhì)的透明度，反射性，反射強(qiáng)度，自發(fā)光和粗糙度的設(shè)置，使模型表面更加生動(dòng)。貼圖則是，將帶有通道的圖片粘貼到三維模型指定的位置。為了將特定圖片附加到特定位置，KeyShot8軟件使用紋理坐標(biāo)的概念，翻轉(zhuǎn)圖片，改變圖片大小及形狀。貼圖可以附加到平面、柱體和球體等，每一種都能實(shí)現(xiàn)不停地效果。(2)渲染，是指按照?qǐng)鼍皡?shù)的設(shè)置，材質(zhì)的賦予、燈光的調(diào)節(jié)等，共同繪制出一幅完整的畫面。確定場(chǎng)景完好然后進(jìn)行渲染輸出，造型的終極目標(biāo)就是得到靜態(tài)或動(dòng)畫效果圖，而這些都是通過(guò)渲染協(xié)助完成的。KeyShot8軟件渲染時(shí)，需要根據(jù)不同動(dòng)畫效果的需要，對(duì)渲染參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。打開(kāi)渲染場(chǎng)景對(duì)話框，選擇渲染器選項(xiàng)，設(shè)置渲染層、勾選漫反射、全局照明、環(huán)境閉塞等參數(shù)。調(diào)整完畢后，將輸出的尺寸設(shè)置1445×960，單擊渲染按鈕。如圖3.13、3.14、3.15所示。圖3.13渲染圖3.14渲染效果圖圖3.15渲染效果圖4動(dòng)態(tài)展示實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的整個(gè)流程包含產(chǎn)品的三維建模、仿真動(dòng)畫的制作、后期包裝剪輯以及宣傳冊(cè)和海報(bào)的設(shè)計(jì)、最終進(jìn)行實(shí)物模型的制作。每一個(gè)步驟，都需要按部就班、仔仔細(xì)細(xì)的操作。由于本次項(xiàng)目是仿真模型，需要1:1還原模型的真實(shí)尺寸。在精細(xì)模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行仿真動(dòng)畫模型的綁定工作，嚴(yán)格按照要求制作動(dòng)畫。材質(zhì)的賦予使影片更加有質(zhì)感。調(diào)整完畢后，進(jìn)行動(dòng)畫制作。4.1動(dòng)畫制作動(dòng)畫根據(jù)視覺(jué)原理，動(dòng)畫實(shí)際上由一系列的靜止圖像組成的畫面。當(dāng)這些圖像快速的在眼前運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)讓我們產(chǎn)生一種生理幻覺(jué)，變成活動(dòng)的影像。醫(yī)學(xué)證明，人類的眼睛和大腦能夠暫時(shí)留存影像，當(dāng)人們看到某一幅畫面后，0.34秒內(nèi)不會(huì)消失。根據(jù)這一原理，在上一幅畫面還沒(méi)有在記憶中消失的時(shí)候就播放下一幅畫面，造成了一種流暢的視覺(jué)變化效果。人們根據(jù)這個(gè)原理制作出了可以在一定時(shí)間內(nèi)播放適當(dāng)數(shù)量靜態(tài)畫面的設(shè)備，連續(xù)不斷的播放三維靜態(tài)圖片，讓從而感覺(jué)到這些圖像運(yùn)動(dòng)起來(lái)了，進(jìn)而形成了動(dòng)畫。動(dòng)畫制作的目的是生動(dòng)形象展示撲翼機(jī)構(gòu)，所以具體思路如下：動(dòng)畫開(kāi)始撲翼機(jī)構(gòu)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間之后鏡頭拉近展示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和連動(dòng)機(jī)構(gòu)，之后旋轉(zhuǎn)到后方展示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后側(cè)，之后鏡頭轉(zhuǎn)到前方，再將模型進(jìn)行縮放到視頻開(kāi)始位置。首先，打開(kāi)模型，進(jìn)入SolidWorks運(yùn)動(dòng)算例制作仿真動(dòng)畫模塊[16]，先對(duì)模型初始角度進(jìn)行擺放，以及整體視頻時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行控制，設(shè)置視頻整體時(shí)長(zhǎng)為30s。然后將模型給定動(dòng)力，模擬電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力，并且將鍵碼調(diào)至30s處，使其運(yùn)動(dòng)貫穿整個(gè)時(shí)長(zhǎng)。之后點(diǎn)擊菜單欄中“馬達(dá)”按鈕，選擇和電機(jī)直接接觸的主軸齒輪給定逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向，模擬動(dòng)力，如圖4.1所示。圖4.1給定電機(jī)動(dòng)力我們想在6s至8s之間做一個(gè)鏡頭拉近，達(dá)到具體展示傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的效果。所以右鍵點(diǎn)擊下方的動(dòng)畫控制面板里的“放置鍵碼”，通過(guò)調(diào)整鍵碼位置來(lái)控制第一個(gè)關(guān)鍵幀開(kāi)始的時(shí)間，第一個(gè)鍵碼放在6s處，第二個(gè)鍵碼放置8s處，放置好鍵碼之后將時(shí)間軸拉至6s處，在模型上進(jìn)行一個(gè)拉近視角操作。完成后如圖4.2所示。圖4.26s-8s鍵碼放置在14s至18s之間做傳動(dòng)結(jié)構(gòu)后方的近距離展示，在14s的位置處再次右鍵點(diǎn)擊“放置鍵碼”，第一個(gè)關(guān)鍵幀開(kāi)始的時(shí)間在14s處，結(jié)束時(shí)間在18s處，在此段時(shí)間內(nèi)，我們將模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到能直觀的看到后方傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為止。完成放置后的鍵碼如圖4.3所示。圖4.314s-18s鍵碼放置下一步我們?cè)?2s至24s之間模型位置的復(fù)原、24s至26s之間將模型的縮放到原始位置。在22s和24s處分別右鍵點(diǎn)擊“放置鍵碼”，在此段時(shí)間內(nèi)對(duì)模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)到起始角度。然后在24s至26s處重復(fù)上述操作，放置好鍵碼之后，在此段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行模型的縮放，使其回到初始位置。之后對(duì)制作好的仿真動(dòng)畫進(jìn)行運(yùn)動(dòng)算例的計(jì)算，觀察制作好的動(dòng)畫有誤位置上的誤差或者其他上的錯(cuò)誤，檢查無(wú)誤后準(zhǔn)備進(jìn)行動(dòng)畫的導(dǎo)出。全部完成后如圖4.4所示。圖4.4完成全部鍵碼放置幀，是一個(gè)動(dòng)畫以及視頻中最基本的時(shí)間單位，幀數(shù)的高低直接影響到人在觀看視頻以及動(dòng)畫的感受。幀分為三種，分別為過(guò)渡幀、關(guān)鍵幀和普通幀。每一個(gè)關(guān)鍵幀內(nèi)，動(dòng)作畫面中的模型發(fā)生了變化，就是制作動(dòng)畫。通過(guò)關(guān)鍵幀之間的過(guò)度來(lái)完成動(dòng)畫。中國(guó)電影的每一秒動(dòng)畫設(shè)置為25幀，而本次我將每一秒的動(dòng)畫幀數(shù)設(shè)置為20幀，通過(guò)設(shè)置時(shí)間軸面板的時(shí)間配置，初步設(shè)定動(dòng)畫的時(shí)常[17]。最后點(diǎn)擊菜單欄中的“保存動(dòng)畫”按鈕，彈出對(duì)話框。勾選“固定高寬比”，選擇自定義高寬比例為16：9，并將畫面信息欄中的“每秒的畫面”調(diào)整為20。要輸出的幀選為“整個(gè)動(dòng)畫”。如圖4.5所示。圖4.5導(dǎo)出動(dòng)畫4.2后期剪輯將制作好的運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫和事先做好的動(dòng)畫的開(kāi)頭和結(jié)尾進(jìn)行后期合成，構(gòu)成一段動(dòng)畫。依照分鏡頭的設(shè)計(jì)，使用非線性編輯軟件，綜合美學(xué)、文學(xué)、電影藝術(shù)等科學(xué)產(chǎn)物，利用后期包裝軟件PremierePro的包裝，合成一段mp4格式的視頻[18]。剪輯包裝要求大膽創(chuàng)新，與動(dòng)畫互相合作，不斷完善，緊密結(jié)合。嚴(yán)格把握作品節(jié)奏。打開(kāi)PremierePro，首先新建一個(gè)序列，在菜單欄中選擇文件，點(diǎn)擊文件中的新建序列，如下圖所示，將DV-PAL選為寬熒幕48kHz，點(diǎn)擊確定完成新建序列。（注意：DV-PAL制式每秒有50場(chǎng)，所以可以認(rèn)為每秒有25個(gè)完整幀）如圖4.6所示。圖4.6新建序列導(dǎo)入需要的素材，這里有多種方法導(dǎo)入素材，點(diǎn)擊左下角空白區(qū)域，單擊右鍵，點(diǎn)擊導(dǎo)入，選擇我們需要導(dǎo)入的動(dòng)畫素材；或者Ctrl+I，選擇我們想要導(dǎo)入的素材。特效是基于插件和基本屬性才可做出想達(dá)到的效果。我們首先要將我們的仿真動(dòng)畫和事先做好的動(dòng)畫開(kāi)頭結(jié)尾進(jìn)行分辨率的統(tǒng)一，首先導(dǎo)入動(dòng)畫仿真視頻，將仿真視頻拖到序列之中。（若此步驟可能會(huì)提示此素材序列設(shè)置不匹配，是否更改序列以匹配改素材的設(shè)置，選擇更改序列設(shè)置）之后調(diào)整好開(kāi)始和結(jié)尾的位置，Ctrl+M導(dǎo)出我們預(yù)先設(shè)置好的分辨率的動(dòng)畫[19]。如圖4.7所示。圖4.7導(dǎo)出仿真動(dòng)畫接下來(lái)我們導(dǎo)入我們動(dòng)畫的開(kāi)頭和結(jié)尾部分，將此部分拖入右側(cè)序列中，調(diào)整好開(kāi)始位置；之后Ctrl+I將剛才已經(jīng)導(dǎo)出的仿真動(dòng)畫序列01導(dǎo)入到候選欄中。將動(dòng)畫序列01拖至右側(cè)序列中，調(diào)整好鏡頭切入位置，和動(dòng)畫開(kāi)頭無(wú)縫銜接，如圖4.8所示。圖4.8動(dòng)畫合成設(shè)置這樣開(kāi)頭部分和仿真部分就剪輯到一起了，我們?cè)谏戏筋A(yù)覽效果，通過(guò)調(diào)整切入時(shí)間精準(zhǔn)控制動(dòng)畫切入的時(shí)機(jī)，準(zhǔn)確無(wú)誤后準(zhǔn)備動(dòng)畫結(jié)尾的剪輯。Ctrl+I將動(dòng)畫結(jié)尾導(dǎo)入到預(yù)選項(xiàng)目中，之后將結(jié)尾動(dòng)畫拖到右側(cè)序列中，調(diào)整結(jié)尾開(kāi)始部分和仿真視頻結(jié)束部分的銜接點(diǎn)，調(diào)整完成后如圖4.9所示。圖4.9動(dòng)畫合成序列預(yù)覽檢查視頻，檢查無(wú)誤后準(zhǔn)備加入音頻，Ctrl+I選擇是先準(zhǔn)備好的背景音樂(lè)，導(dǎo)入到預(yù)選項(xiàng)目中，如圖4.10所示。圖4.10導(dǎo)入音頻音頻導(dǎo)入完成后，將音頻拖到我們已經(jīng)制作好的序列中，調(diào)整開(kāi)始和結(jié)束位置，以及音頻時(shí)長(zhǎng)，全部完成后如圖4.11所示。圖4.11完成動(dòng)畫序列最后，我們對(duì)已經(jīng)制作好的整體動(dòng)畫進(jìn)行輸出，Ctrl+M調(diào)出導(dǎo)出設(shè)置窗口，縮放源選擇默認(rèn)選項(xiàng)“縮放以合適”，導(dǎo)出設(shè)置中格式選擇“AVI”，勾選“導(dǎo)出視頻”以及“導(dǎo)出音頻”。下方勾選“使用最高渲染質(zhì)量”以及“使用幀混合”，之后點(diǎn)擊下方導(dǎo)出按鈕，如圖4.12所示。圖4.12Premiere合成輸出5宣傳冊(cè)及海報(bào)設(shè)計(jì)宣傳冊(cè)是利用視覺(jué)形象化廣告的設(shè)計(jì)之一。樣品冊(cè)和海報(bào)的設(shè)計(jì)可以有效的提高大眾對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知，方便服務(wù)項(xiàng)目的介紹，有益于宣傳產(chǎn)品。對(duì)產(chǎn)品做特別說(shuō)明，以便引起消費(fèi)者的注釋，引起大眾的興趣愛(ài)好。宣傳冊(cè)封皮設(shè)計(jì)如圖5.1所示。圖5.1宣傳冊(cè)封皮設(shè)計(jì)利用平面設(shè)計(jì)理論與方法、人機(jī)工程學(xué)操作習(xí)慣等依據(jù)、品牌推廣等手段，進(jìn)行撲翼機(jī)宣傳冊(cè)設(shè)計(jì)，宣傳冊(cè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔大方，應(yīng)滿足廣大群眾的審美要求。宣傳冊(cè)清晰易懂，與主題顏色搭配協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)符合撲翼機(jī)的風(fēng)格。塑造產(chǎn)品具有科技感、高品質(zhì)的形象。利用Photoshop軟件進(jìn)行宣傳冊(cè)的制作、并對(duì)海報(bào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)節(jié)圖形、色彩以及文字的排版，完成宣傳冊(cè)及產(chǎn)品海報(bào)的設(shè)計(jì)。海報(bào)設(shè)計(jì)如圖5.2所示。圖5.2海報(bào)設(shè)計(jì)6實(shí)物模型制作通過(guò)網(wǎng)上購(gòu)買的齒輪組、連接桿、以及0.5mm、1mm碳棒、對(duì)實(shí)物模型進(jìn)行組裝，具體步驟如下:將齒輪安裝在機(jī)身三角架上，用銷固定。將連動(dòng)齒輪在確保與主軸齒輪嚙合的情況固定在機(jī)身三角架上。將撲翼安裝在機(jī)身三角架上，并用銷固定。用連桿將齒輪和撲翼連接起來(lái)，確保齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)撲翼運(yùn)動(dòng)。安裝電機(jī)，保證電機(jī)齒輪和主軸齒輪接觸良好。安裝機(jī)翼骨架和機(jī)身骨架。安裝翼片。完成后如下圖6.1、6.2所示。圖6.1實(shí)物模型圖圖6.2實(shí)物模型圖結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為撲翼機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)展示設(shè)計(jì)，撲翼機(jī)擁有廣泛的前景，未來(lái)將應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，搜救領(lǐng)域，追蹤偵查領(lǐng)域等。通過(guò)動(dòng)畫形的展示出了撲翼機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和原理，并通過(guò)此次對(duì)三維模型的制作以及運(yùn)動(dòng)仿真，到后來(lái)的動(dòng)畫的制作與分析，全面了解到科技發(fā)展進(jìn)進(jìn)步在生活中能帶給我的好處和方便。在三維模型制作的過(guò)程，我們需要在清晰地講解技術(shù)的基礎(chǔ)，以及對(duì)參數(shù)的嚴(yán)格把控。另一方面，在動(dòng)畫作品的色彩調(diào)節(jié)、構(gòu)圖、明暗、鏡頭銜接以及節(jié)奏把握等方面進(jìn)行藝術(shù)在創(chuàng)造，遵循影視藝術(shù)的規(guī)律來(lái)創(chuàng)造。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，通過(guò)對(duì)于工作原理及相關(guān)機(jī)構(gòu)的分析；利用SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行撲翼機(jī)構(gòu)三維建模及模型的裝配，利用KeyShot8對(duì)建立好的模型進(jìn)行渲染，得到產(chǎn)品圖片；并用SolidWorks進(jìn)行仿真視頻輸出，再用PremierePro完成對(duì)后期視頻的剪輯與制作、完成產(chǎn)品的宣傳視頻；最后利用Photoshop進(jìn)行宣傳冊(cè)、海報(bào)的設(shè)計(jì)；最后將三維模型進(jìn)行實(shí)物制作，得到產(chǎn)品實(shí)物模型。在本次設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，分為五大部分對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中包括：項(xiàng)目目標(biāo)的確定、項(xiàng)目背景的了解、方案的分析、撲翼機(jī)構(gòu)的了解以及項(xiàng)目的制作過(guò)程。通過(guò)本項(xiàng)目，我們可以達(dá)成以下目標(biāo)：全方位的講解撲翼機(jī)構(gòu)，并詮釋了該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的原理。栩栩如生的三維動(dòng)態(tài)的演示，更直觀更形象的展示出撲翼機(jī)構(gòu)，幫助大眾了解撲翼機(jī)。幫助企業(yè)產(chǎn)品推廣，激發(fā)大眾對(duì)撲翼機(jī)的熱情。

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論文的研究方法和手段有哪些

（1）調(diào)查法

調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過(guò)書(shū)面或口頭回答問(wèn)題的方式獲得大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)調(diào)查中收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、總結(jié)歸納，為人們提供規(guī)律性的知識(shí)。

（一）典型例子

調(diào)查法中最典型的例子是問(wèn)卷調(diào)查法。它是通過(guò)書(shū)面提問(wèn)收集信息的一種方法，即調(diào)查人員編制調(diào)查項(xiàng)目表，分發(fā)或郵寄給相關(guān)人員，詢問(wèn)答案，然后收集、整理、統(tǒng)計(jì)和研究。

（二）研究步驟

1.確定調(diào)查課題

確定題目時(shí)要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時(shí)要注意選題切忌太大，也要避免無(wú)意義的重復(fù)勞動(dòng)。

2.制定調(diào)查計(jì)劃

要明確調(diào)查課題、調(diào)查目的、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查手段、調(diào)查步驟、時(shí)間安排。

3.收集材料

收集材料時(shí)要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進(jìn)行整理，以便后續(xù)總結(jié)歸納、形成結(jié)論。

5.總結(jié)研究

對(duì)整理完的材料進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納，得出一般性的結(jié)論。

（三）特點(diǎn)

調(diào)查法相對(duì)其他研究方法來(lái)說(shuō)較為耗時(shí)耗力，但也有其優(yōu)勢(shì)，即獲得的一手資料信息真實(shí)具體，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象有更加準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識(shí)。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計(jì)劃地通過(guò)感官和輔助儀器，對(duì)處于自然狀態(tài)下的客觀事物進(jìn)行系統(tǒng)考察，從而獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的一種科學(xué)研究方法。

（一）典型例子

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論就是通過(guò)觀察法提煉總結(jié)出來(lái)的；兒童心理學(xué)創(chuàng)始人——普萊爾，也是在一次次地使用觀察法后，提出了兒童心理學(xué)領(lǐng)域中的諸多理論。

（二）研究步驟

1.明確觀察對(duì)象

在選擇和確定研究問(wèn)題的基礎(chǔ)上確定觀察者與觀察對(duì)象。

2.制定觀察計(jì)劃

在觀察計(jì)劃中要規(guī)定明確的觀察目的、重點(diǎn)、范圍以及要搜集的材料。

3.做好觀察準(zhǔn)備

觀察準(zhǔn)備是否充分，往往影響觀察的成敗。

4.做好記錄

在觀察過(guò)程中要時(shí)時(shí)記錄，不放掉任何一個(gè)關(guān)鍵信息。

（三）特點(diǎn)

觀察法具有拓展人們的感性知識(shí)、啟發(fā)思想等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其強(qiáng)調(diào)研究要在自然環(huán)境下進(jìn)行，且不允許摻雜個(gè)人的偏見(jiàn)，確為實(shí)際操作帶來(lái)了一定困難。

（3）實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)法是指經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，在高度控制的條件下，通過(guò)操縱某些因素，從而發(fā)現(xiàn)變量間因果關(guān)系以驗(yàn)證預(yù)定假設(shè)的研究方法。核心在于對(duì)所要研究的對(duì)象在條件方面加以適當(dāng)?shù)目刂疲懦匀粻顟B(tài)下無(wú)關(guān)因素的干擾。

（一）典型例子

采取實(shí)驗(yàn)法的一個(gè)典例是羅森塔爾效應(yīng)的提出，美國(guó)心理學(xué)家羅森塔爾和L.雅各布森通過(guò)對(duì)小學(xué)生進(jìn)行“未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)測(cè)驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)人們對(duì)他人行為的期望通常可以導(dǎo)致他人向期望方向改變。

（二）研究步驟

1.發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題

2.收集與問(wèn)題相關(guān)的信息

3.作出假設(shè)

4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

5.實(shí)施實(shí)驗(yàn)并記錄

6.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

7.得出結(jié)論