三维造型设计

三维造型设计（精选十篇）

三维造型设计 篇1

1. 三维动画角色造型设计艺术的缘起

随着现代化电子技术的迅速发展, 众多传统, 复杂的绘画制作程序已经慢慢的被电脑技术所代替了, 随之涌现出了大量的动画片。从20世纪60年代开始的电脑动画萌芽阶段发展到至今的CG动画。电脑动画按照不同的制作软件, 可分为三维动画, Flash动画以及合成动画等等这些动画种类。总之, 电脑动画在各个层面上, 为动画制作者和爱好者带来了翻天覆地的转变。

角色对于动画电影来说具有非常重要的作用, 一部动画电影如果没有深具特色而吸引人的角色而能取得成功是难以想象的。角色就是电影中的主角和灵魂, 是故事得以围绕展开的主轴, 场景, 背景, 道具等很多电影因素都将围绕角色来安排和构思。这就相当于一幅画中, 有主体物, 有衬布的道理, 衬布围绕主体物起衬托陪衬突出主题的作用。在动画电影中, 由于艺术不必完全等同于现实世界的关系, 几乎所有的东西都可以做电影中的角色主体, 人物, 动物, 小鸡快跑, 虫虫特工等植物, 物品, 汽车总动员等, 甚至人们概念中想象的东西, 都可以通过艺术的加工转化为艺术角色。当然了这种情景的实现要求创作者必须具备相应的艺术水准。角色的动作, 情绪, 思维, 表情等的变幻是电影得以展开的基础, 没有角色, 这些具体又抽象的词汇便失去附着的载体, 将彻底的变成词汇。

2. 动画角色造型不再单纯

在动画作品中, 现在常常运用“魔幻”这一道具, 激发了超常的想象力, 打破了很多常规现象, 使一些不合理的变成合理的。打破了观众们在现实世界中常常所认为的约定俗成的观念, 带观众们去感受一个奇幻的世界, 带来刺激感和惊喜感。日本动画片, 没有单纯的变为魔幻片和儿童片, 主要关注真实, 细腻的情感刻画, 把幻想的理念合情合理的渗透到真实情景中去, 这种创作理念, 使动画的创作具有了很大的发挥空间, 使人们感受到更多的是幽深的回味和深深的感慨。

动画作品中有各种各样的造型, 主要包括场景造型、道具造型、角色造型。其中角色造型是最鲜活与生动, 并且充满了无穷无尽的魅力和吸引力。动画作品中一个重要的环节, 就是对角色造型的设计, 动画的设计需要设计师有一个很广阔开放的思维, 具有很强的创作性, 不断的涌现出奇妙的构思以及探索新的设计思路和表现方式。这样创作出的作品, 才能具有新意, 收到观众的喜欢以及市场的认可。

动画片中的角色形象和一般影视片中的人物形象差异很大, 一般影视片中的人物都是由演员来扮演的, 是有血有肉的真人活跃在屏幕上的, 而在动画片中的角色是画家画出来的虚幻形象。

3. 动画角色的漫画风格和写实风格类型

动画电影中角色的风格, 以漫画性质的形式居多, 如《狮子王》《汽车总动员》等, 不胜枚举。影片中的角色原型来自于现实生活, 可是经过动画电影艺术创作人员的艺术加工, 往往升华为典型的艺术形象, 例如汽车总动员中的汽车, 基本的特征与现实中的汽车一脉相承。但是采取拟人化的艺术手法后, 片中的汽车角色便具备了现实生活中的汽车所不具备的特征, 如人身的扭动, 说话的动作, 神情, 甚至一种拟人化的神韵, 都使得电影实现了很好的艺术效果。动画中的角色都被设计成艺术风格明显的形象, 采用了一定程度的夸张, 变形的手法, 有漫画的特征, 但同时又让人感觉很真实, 很亲切, 甚至比现实中的形象更凝练, 因为电影中的形象往往不是要表现现实生活中的具体的某个形象, 而是集中了很多形象的典型特征, 在加上想象, 灵感, 所以创作成功的艺术角色会让观众感觉更真实, 更感动, 更有感染力。

动画电影里还有一些写实风格的作品, 作品采用写实的手法把现实中的形象, 或者过去时代的形象或者想象中的形象创作成为艺术的角色, 这类角色往往在人物的比例, 外形, 质感, 动作等方面追求与现实存在的尽可能想象, 那种逼真感, 幻觉感产生了一种不同于漫画形式作品的效果, 他们有时候简直就要欺骗了观众的眼睛。再加上逼真的场景和道具营造假的真实空间, 给我们带来了令人着迷的艺术享受。例如动画电影《最终幻想》中的角色, 不管从人物的相貌, 比例, 皮肤, 动作, 都让观众感觉到影片中的艺术形象的真实。正是这种人为制造的真实, 充分体现着三维风格动画的魅力。

角色形象引导着整个动画片的情节变化与发展, 是一部动画片的灵魂, 是动画片成功的基础, 一个优秀的角色形象往往能吸引住观众, 国内外那些经典的动画片, 无不都是那些鲜活, 生动的角色形象给我们留下了深刻的印象。动画电影与普通的的影视作品相比, 一个最大的不同就是, 动画电影的整个组成因素皆是由人创作出来的, 而不是现实中的人物和场景。由于这种虚拟的特点, 人们观看时, 关于影片的角色形象的创作, 背景的设置, 故事的展开, 叙事的策略等, 心理上都会有完全不一样的期许。因为这些全不同与现实的状况。而这种期许恰恰也正是一部动画电影是否具有独特的艺术效果和艺术风格的基础。所以, 动画电影首先引起电影创作者和观众最大兴趣的就是这些虚拟的艺术角色和视觉叙事的状况。任何模式化的、概念化的形象设计都会影响影片的艺术价值的层次。也不引起观众长久的兴趣, 因而也不能对其产生持久的吸引力。

二、三维动画角色造型设计的基本规律

1. 动画造型的形象性特征

不管有何好的想法, 最终都要落实在具体的角色造型上, 这种角色要求必须是直观的, 让人通过观看就能直观的感觉到。所以这就要求我们在设计角色造型的构思阶段, 就要想到怎样通过单纯的形象来体现创造者想要通过角色表达的创作者想使这个角色具备的性格, 特点和艺术特征, 具备创作者想要传达给观众的艺术构想和艺术效果, 艺术家通过角色传达的让观众感觉到和看到的艺术效果的构想。因此, 动画角色的明确的, 单纯的, 强烈的视觉效果是这个角色设计的首要因素, 为了达到这个效果, 夸张是做好的办法, 类型化和程式化是最直接的手段, 这是和它的审美特征紧密相关的, 虽然有被脸谱化的倾向, 但是作为基本的创作原则, 还是能够给我们指明造型设计方向的。

2. 动画造型的艺术感染性特征

要想概括出角色造型的精神气质和性格特点, 就要对形象特征不断的推敲和反复的锤炼, 让提炼出的角色造型呈现出一种熟悉的陌生感, 这样才能增强艺术的表现力, 提高艺术的感染力。从而让人们和动画作品中的角色产生情感上的共鸣, 使人们在心灵上以及意识上都能得到愉悦。通过这种特性的体现, 使现代动画造型脱离了传统动画角色的客观性描述, 运用艺术手段来高度提炼以及人为的主观处理, 变成了源于生活, 脱离艺术常态的写实形式, 让现代动画作品有个更宽泛的发展空间。

3. 三维动画角色设计过程中的思维观念

立体感和空间感是三维动画角色造型的最重要特征, 要做好一个三维动画角色造型, 不但要艺术家需要丰富的想象力, 还得具有对造型的把握能力, 并且还需要熟练地掌握动画相关的软件以及复杂的制作技巧。把一个有视觉感染力和心灵感染力的动画角色生动的展现在观众的面前。

在传统的二维动画中, 手绘创作往往没有约束, 给予艺术家的创作空间比较大, 在设计角色时通常不需要考虑动画角色的骨骼, 衣服等与角色的关系, 也不需要严格的考虑角色的透视等等。但是在三维动画创作中, 角色设计都不能按照传统的二维动画那种平面式的思维模式考虑了, 在设计前都应该具备空间的, 立体的思维模式, 以及统筹整个动画流程的能力。

结语

法国电影理论家埃德加﹒莫郎指出:“银幕的客观影像与主观心像之间的关系, 是把影像看做是心像的客观化或是心像结合的化身”, 而另一位哲学家保罗萨特认为:“影像是有一定的对应物, 对那个对象所产生的有关意念便是影像, 影像是一种可以体验到的存在, 对人的意念能够起到类似观察的作用, 影像的构造在我们内部是作为非合理的东西而留存的, 我们要在过去的理论的基础上建立一个合理的构造物, ”而这里的化身与影像都可以映射到现今的动画角色造型上, 人们总是希望能够在动画中找寻自己的内心世界, 因此决定了动画角色造型设计的重要地位, 其成功与否直接关联着动画的命运。

当今的三维动画角色设计的一大特征是其在数字艺术创作领域中的地位日趋显著。我国当前三维动画角色设计研究的状况可谓五花八门, 热闹而丰富, 但是从总体的水平上看还有很大的欠缺。我国三维技术的发展要比其他许多发达国家晚得多, 当前来看, 不管是设计构思还是制作手段的水平都泛善可陈, 对于三维角色及其在各个艺术领域的应用还没有形成系统的认识, 对于它的设计和创作也多数限于零散的制作, 并且存在着许多的问题, 还没有一个完整的认识体系和系统的设计创作体系, 尤其是还没有对它的创作进行过系统的研究和论述。

三维造型设计学习心得体会 篇2

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UGSSolidEdge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。

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。

[1]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

三维教学目标的设计 篇3

一、分解式和整合式

按照三维教学目标整合程度的不同，可将三维教学目标设计分为分解式和整合式。

1.分解式三维目标设计

分解式三维目标设计指的是按目标所涉及的学生发展的知识与技能，过程与方法，情感，态度与价值观三个维度来分别进行设计。下面以“经济生活”中“公司的经营”为例分析说明：

“公司的经营”三维目标设计

【知识与技能】了解企业的含义及其社会作用、地位；了解公司的基本含义及设立公司的要求，了解有限责任公司和股份有限公司的含义及异同，提高比较分析的能力；知道公司组织机构的基本构架并懂得他们各自承担的职能，了解公司制的特点，了解公司经营的直接目的，理解影响公司经营的因素，理解企业兼并与破产的积极意义与作用，初步掌握创办公司。经营公司的基本技能，提高辩证思维能力。

【过程与方法】运用讨论法对TCL的公司制改造的探究，了解公司概况、公司与企业的关系，企业进行公司制改造的意义；运用比较分析的方法，探究有限责任公司与股份有限公司的区别；运用举例分析的方法，探究影响公司经营与发展的多种因素．

【情感、态度与价值观】通过学习，初步形成创新精神和创业意识，增强依法经营、诚信经营、科学管理的观念，增强进取心和正当竞争的意识。

分解式三维目标设计对三个维度目标的采取分别阐述的方法，每个维度根据实际情况罗列若干“小目标”，思路清晰具体明了，便于操作，是一种比较常见的设计样式。从上面“公司的经营”这一课的三维目标设计来看，不仅对三个维度的教学目标进行分解，而且对“知识与技能”和“过程与方法”目标涉及的内容进一步分解，将目标细化，对每一个知识点规划出非常具体的学习目标，明确提出学生在学习之后应达到的何种水平，这种细化和明确的课堂教学目标，可以为课堂教学效果的测量和评价提供必要的依据。

2.整合式三维目标设计

整合式的目标设计指的是将三维目标整合在一起，分要点进行集中表述。在整合式的目标设计中，各个目标要点的表述要求是并列关系，所有要点要能涵盖目标的三个维度，体现出综合性的价值取向，使目标的各个要点形成一个合理的结构。仍以“公司的经营”为例分析说明：

“公司的经营”三维目标设计

运用讨论法、比较分析的方法，了解企业与公司的基本常识，提高比较分析的能力和辩证思维能力，初步形成创新精神和创业意识；通过运用举例分析的方法，理解影响公司经营的各种因素，增强依法经营，诚信经营，科学管理的观念，初步掌握创办经营公司的基本技能，增强进取心和正当竞争的意识。

整合式三维目标设计在描述时不会出现“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”这几个明显的提示语，但它的每一点都把“二维”乃至“三维”目标交融在一起，最大的特点是叙述方便。

二、顺序式和非顺序式

按照三维教学目标的排序方式不同，可将三维教学目标设计分为顺序式和非顺序式。

1.顺序式三维目标设计

顺序式教学目标设计是指三维教学目标的每一个维度都按照1、2、3……的顺序排列的设计样式。以《经济生活》中《财政收入与支出》为例分析说明：

“财政收入与支出”三维目标设计

【知识与技能】

(1)知道财政的含义及实质，了解国家预算和决算的含义。

(2)知道财政收入的含义及具体获取渠道，提高对经济学图表信息的解读能力和比较分析能力。

(3)理解影响财政收入的主要因素，能够为政府增加财政收入提出合理化建议。

(4)了解财政支出的含义，了解我国财政支出的具体用途，初步理解根据政府职能。

【过程与方法】

(6)阅读教材后举例说明影响财政收入的主要因素。

(9)阅读关于财政支出的图表信息，把图表信息用文字语言描述出来。

(12)阅读并比较财政收支的三种状态。

【情感、态度与价值观】

(2)感悟政府提供的服务，增强学生的爱国情感。

(8)关注国家发展，增强主人翁意识。

(11)关心国家财政支出的内容，树立以科学精神对待现实问题的态度。

这种将三个维度按照设计流程统一排序的设计样式，立体构架出课堂教学的三维目标，通过阅读三维目标即可大致了解该节课各个环节的流程以及每个环节预期实现什么样的目标，现场感强。

三、简洁式和详述式

按照三维教学目标阐述的详略程度的差异，可将三维教学目标设计分为简洁式和详述式。

1.简洁式三维目标设计

简洁式三维教学目标设计指的是简洁明了的三维教学目标的设计样式。以“经济生活”中“消费及其类型”为例分析说明：

“消费及其类型”的三维目标设计

知识与技能：了解影响消费的因素，了解居民消费结构及其影响因素，了解恩格尔系数的含义，理解恩格尔系数变化与消费结构、生活水平的关系，提高辩证分析问题的能力。

过程与方法：通过讨论、比较分析、举例分析的方法达到目标。

情感、态度与价值观：正确对待各种消费方式和我国消费结构的变化。

这种粗线条的设计样式，文本的概括性强，比较适合能较好驾驭教材，教学经验丰富的教师。

2.详述式三维目标设计

详述式教学目标设计指的是表述详尽的三维教学目标的设计样式。仍“消费及其类型”为例进行分析：

“消费及其类型”的三维目标设计

知识与技能：了解影响消费的主要因素，理解居民收入水平、总体物价水平对消费水平的影响，形成综合认识影响消费水平因素的能力；了解商品消费和劳务消费，两清消费、贷款消费和租赁消费。生存资料消费、发展炙料消费和享受资料消费及其内在变化规律。

(5)了解财政收支的对比关系，初步知道如何度量财政收支平衡，辩证地对待财政赤字现象的能力。

过程与方法：

(1)阅读材料并讨论“修建地铁由谁来办?”

(2)观察饼状图，计算2003年我国税收收入占财政收入的比例。

(3)阅读教材后举例说明影响财政收入的主要因素。

(4)阅读关于财政支出的图表信息，把图表信息用文字语言描述出来。

(5)阅读并比较财政收支的三种状态

情感态度与价值观：

(1)感悟政府提供的服务，增强学生的爱国情感

(2)关注国家发展，增强主人翁意识。

(3)关心国家财政支出的内容，树立以科学精神对待现实问题的态度。

这种将每一个维度都按顺序排列的设计样式，在实际应用中比较常见，它把每个维度作为一个剖面进行静态分析，线索清晰，视觉效果好。

三维动画角色造型设计要素研究 篇4

虽然技术的进步使中国的动画制作水平有了很大的提高, 但是相较于其他国家, 中国的动画还有很大的进步空间[1]。对于动画中角色造型不仅仅是一种视觉符合, 还是连接整个动画故事的重要线索。如果角色造型设计出现问题, 就会严重降低整个动画作品的质量。特别是三维动画, 角色造型的设计是影响整个动画水平的关键, 也是整个动画作品走向市场赢得观众喜爱的重要因素。因此对于三维动画的角色造型设计要素的研究, 具有非常重要的意义。

1 角色造型设计在三维动画制作中的重要性

1.1 推动剧情的发展

三维动画中的剧情是吸引观众的重要元素之一。如果动画的剧情比较好, 就能使得观众投入到动画中, 引发观众的情感共鸣, 这样一部动画的制作也就取得了很大的成功。而剧中角色造型的设计能够推动剧情的发展, 因此在设计角色造型的时候也要结合剧情的发展, 这样设计出来的角色才能更有吸引力。很多动画中对于角色的造型非常丰富, 不仅能让观众眼前一亮, 也大大推进了剧情的发展。

1.2 突出角色的形象和性格

一部好的三维动画仅仅依靠先进的制作技术是不够的, 重要的是要有创新, 能够设计出带有鲜明性格和形象的角色。要想使动画的角色成为经典, 深入人心, 不但要注重动画角色性格的展现, 还要将角色的性格融入到故事发展的情节当中, 使得故事更加有吸引力。因此一部优秀的动画里一定使得角色造型有明确的性格和特征。然后才选择相关设计技术, 设计出非常形象和独特的动画角色。

1.3 产生深远的影响

对于一部完整的三维动画, 制作的时间相对较长, 而且情节比较简单, 观众在看过之后很容易忘记故事发生的情节。而对于角色造型设计的非常好的动画角色, 就会深入人心, 让观众看过之后不会忘记。由此看来, 三维动画中角色造型的设计非常的重要, 对于整个动画作品也会产生深远的影响。

1.4 反映时代发展的潮流

动画形象的制作和发展, 和当时社会的发展情况与政治环境都有很大的关系。因此, 在设计角色的造型时需要紧跟时代发展的潮流。通过动画中角色的特征, 来反映那个时代具有的社会观、人生观和价值观。

2 角色造型设计的具体要素分析

2.1 角色造型的风格

对于动画角色造型设计之前, 必须先对整个动画剧本的风格进行全面的把握, 角色造型的风格要符合整体的风格。比如异质化型的角色造型和其他类型的角色, 在表现手法上相差很大。所以, 在设计的时候, 一定首先要对角色的造型进行全面整体的考察。

2.2 夸张和变形处理的模式

对于角色造型设计要注意的要素还有对角色夸张和变形的处理。为了使动画形象更加生动和有趣, 对于适当的形象夸张和变形是有必要的。但是也需要注意一些问题, 首先是归纳形体, 强化几何形体。然后是注意动画角色的对比和平衡, 对于比较细微的地方要采用简单对比的方式达到整体的平衡。例如一个比较大的动画头部在二维环境中会显得很可爱, 但是放在三维环境里就会觉得很奇怪。所以, 对于三维动画角色造型的设计时要充分考虑到形体和体积。

2.3 角色的性格

对于三维动画而言, 角色的性格是整个动画作品的灵魂, 而角色的性格就是通过对角色造型的设计体现出来的。在动画中表达的氛围一般都是多种角色相互交流的、非常活跃的[2]。并且会设计很多造型来对角色的性格进行搭配和补充。不但使得角色的性格更加饱满, 也使得整个动画有了核心的灵魂。对于一部成功的三维动画而言, 让观众深深记住的不仅仅是一个主要的角色, 还有许多其他带有鲜明性格特征的小角色。

3提高角色造型设计的措施

3.1 提高角色造型设计的艺术性

艺术的感染力可以让观众对于三维动画角色更加喜爱。角色造型的设计要体现出角色的性格特点和精神气质, 就需要对于角色的形象不断推敲和锤炼, 让角色在给大家带来新鲜感的同时, 又能让大家觉得熟悉。这样才更有利于增强角色的表现力, 使得角色造型更具有艺术性, 让观众的身心得到愉悦。

3.2 顺应时代发展的要求

符合时代发展的要求是对于作品的基础要求, 不管任何作品, 只有符合时代社会发展的要求, 才能成为人类情感和精神的载体, 才能被更多的人所喜爱。虽然角色造型的设计者有很多可以选择的设计素材, 但一定要符合时代发展的潮流, 使得能和观众的内心产生心灵和情感的共鸣。所以, 设计角色造型的时候要多融入当下时代的流行元素和能反映时代文化和社会特定现象的角色, 只有这样才能满足人们的需求, 吸引观众的注意力。

3.3 增加角色造型的趣味性

趣味性作为三维动画作品的重要元素, 对整个动画作品的市场效果起着非常重要的作用。在对于角色造型的设计时, 要多增加趣味性。作为设计人员不仅仅要依靠自己对于艺术的理解来塑造动画角色, 还要根据不同的观众进行心理特征的分析, 多考虑怎样的造型能使更多人觉得有趣而且比较容易接受。对于动画角色的细节处理也要认真对待, 通过对角色细微的处理来增加角色的娱乐性和幽默性, 让人们能通过这些角色放松身心。

4结语

角色造型设计对于三维动画的制作起着非常重要的作用, 是动画作品角色性格的塑造和动画作品能否成功的决定性因素。而角色造型的设计相对比较复杂, 这就要求设计人员在进行动画制作的时候, 牢牢把握角色造型设计的要素, 并对于角色造型进行合理地设计与规划, 不断融入新的元素, 增加角色的趣味性和艺术性。使得观众对于国产三维动画越来越喜爱, 从而促进中国三维动画产业的快速、健康发展。

摘要：首先阐述三维动画中角色造型设计的重要性, 然后讲述在进行角色造型设计时应该注意的问题, 从而对角色造型设计的要素进行分析。

关键词：三维动画,重要性,角色造型设计

参考文献

[1]肖世红.浅议计算机三维动画制作中角色造型设计与动作表情实现[J].媒体时代, 2015 (5) :75-76.

三维造型设计 篇5

AutoCAD 提供了两个坐标系：一个是被称为世界坐标系 (WCS) 的固定坐标系和—个是被称为用户坐标系 (UCS) 的可移动坐标系。 UCS 对于输入坐标、定义图形平面和设置视图非常有用。改变 UCS 并不改变视点。只改变坐标系的方向和倾斜度。

创建三维对象时，可以重定位 UCS 来简化工作。例如，如果创建了三维长方体，则可以通过编辑时将 UCS 与要编辑的每一条边对齐来轻松地编辑六条边中的每一条边。

通过选择原点位置和 XY平面的方向以及 z 轴，可以重定位 UCS 。可以在三维空间的任意位置定位和定向 UCS ，在任何时候都只有一个 UCS 为当前 UCS ，所有坐标输入和坐标显示都是相对于当前 UCS 。如果显示多个视口，这些视口将共享当前的 UCS 。

应用右手定则判断三维坐标轴的位置和方向。在三维坐标系中，如果已知 x 和 Y 轴的方向，可以使用右手定则确定 z 轴的正方向。将右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向 x 轴的正方向，伸出食指和中指，食指指向 Y 轴的正方向，中指所指示的方向即 z 轴的正方向

一、坐标系

1 .世界坐标系

世界坐标系 WCS ，又称为通用坐标系，在未指定用户坐标系 UCS 之前， AutoCAD 将世界坐标系设为缺省坐标系，世界坐标系是固定的，不能改变。

2 .用户坐标系

用户坐标系 UCS 为坐标输入、操作平面和视窗提供一种可变的坐标。对象将绘制在当前的 UCS 的 x 、y平面上。

3 .坐标系的坐标轴方向

世界坐标系，用户坐标系的坐标轴方向技右手法则定义：

右手法则：以相互垂直的右手的大拇指 ( 为 x 轴正向 ) ，食指(为 Y 轴正向)、中指( 为 z 轴正向 ) 表示。

二、创建用户坐标系

1 .功能

为在不同形体表面上作图，必将坐标系设为当前作图面的方向和位置。且能灵活调整，使三维绘图简化为二维平面绘图。

2 .操作方法

调用

(1) 命令行; UCS

(2) 菜 单;工具→新建 UCS

( 3 )图 标;在 UCS 工具栏中

启用 UCS 命令后，提示：输入选项 [ 新建 (N) /移动 (L) /正交 (G) /上一个 (P)/

恢复 (R) /保存 (S) /删除 (D) 应用 (A) / ? /世界 (w)] 〈世界〉：

3 、选项

(1) 新建：可用以下 7 种方法之一创建新 UCS 。

1) 原点：移动当前 UCS 的原点，保持其 X 、Y 、Z 轴方向不变，定义新坐标系。

2)Z 轴：指定 Z 轴正半轴定义新 UCS 。

3) 三点：指定新 UCS 原点及 X 轴、Y 轴的正方向，定义新 UCS 。

4) 对象：根据选定三维对象定义新的坐标系。

5) 面：将 UCS 与选定实体对象的面对正。

6) 视图：以

三维图形在 AutoCAD 中是非常重要的一种功能，在机械制图中经常会用到三维图形，三维图形给人以强烈的真实感，尤其是在进行渲染之后，这种感觉就跟照片差不多了.在产品宣传、广告片制作、科研和教学工作中有着不可替代的作用。本章我们主要来学习是三堆实体的创建，同时也将学习有关三维的其他知识，如三维坐标、三维图形的显示等功能，希望在本章的基础上，读者能够自如地创建三维实体，并能够使用三堆显示的工具，从各个角度来现察图形.

AutoCAD 提供了两个坐标系：一个是被称为世界坐标系 (WCS) 的固定坐标系和—个是被称为用户坐标系 (UCS) 的可移动坐标系。 UCS 对于输入坐标、定义图形平面和设置视图非常有用。改变 UCS 并不改变视点。只改变坐标系的方向和倾斜度。

创建三维对象时，可以重定位 UCS 来简化工作。例如，如果创建了三维长方体，则可以通过编辑时将 UCS 与要编辑的每一条边对齐来轻松地编辑六条边中的每一条边。

通过选择原点位置和 XY平面的方向以及 z 轴，可以重定位 UCS 。可以在三维空间的任意位置定位和定向 UCS ，在任何时候都只有一个 UCS 为当前 UCS ，所有坐标输入和坐标显示都是相对于当前 UCS 。如果显示多个视口，这些视口将共享当前的 UCS 。

应用右手定则判断三维坐标轴的位置和方向。在三维坐标系中，如果已知 x 和 Y 轴的方向，可以使用右手定则确定 z 轴的正方向。将右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向 x 轴的正方向，伸出食指和中指，食指指向 Y 轴的正方向，中指所指示的方向即 z 轴的正方向

一、坐标系

1 .世界坐标系

世界坐标系 WCS ，又称为通用坐标系，在未指定用户坐标系 UCS 之前， AutoCAD 将世界坐标系设为缺省坐标系，世界坐标系是固定的，不能改变。

2 .用户坐标系

用户坐标系 UCS 为坐标输入、操作平面和视窗提供一种可变的坐标。对象将绘制在当前的 UCS 的 x 、y平面上。

3 .坐标系的坐标轴方向

世界坐标系，用户坐标系的坐标轴方向技右手法则定义：

右手法则：以相互垂直的右手的大拇指 ( 为 x 轴正向 ) ，食指(为 Y 轴正向)、中指( 为 z 轴正向 ) 表示。

二、创建用户坐标系

1 .功能

为在不同形体表面上作图，必将坐标系设为当前作图面的方向和位置，

且能灵活调整，使三维绘图简化为二维平面绘图。

2 .操作方法

调用

(1) 命令行; UCS

(2) 菜 单;工具→新建 UCS

( 3 )图 标;在 UCS 工具栏中

启用 UCS 命令后，提示：输入选项 [ 新建 (N) /移动 (L) /正交 (G) /上一个 (P)/

恢复 (R) /保存 (S) /删除 (D) 应用 (A) / ? /世界 (w)] 〈世界〉：

3 、选项

(1) 新建：可用以下 7 种方法之一创建新 UCS 。

1) 原点：移动当前 UCS 的原点，保持其 X 、Y 、Z 轴方向不变，定义新坐标系。

2)Z 轴：指定 Z 轴正半轴定义新 UCS 。

3) 三点：指定新 UCS 原点及 X 轴、Y 轴的正方向，定义新 UCS 。

4) 对象：根据选定三维对象定义新的坐标系。

5) 面：将 UCS 与选定实体对象的面对正。

6) 视图：以

垂直于视图方向 (平行于屏幕 ) 的平面为 XY平面，建立新 UCS

7)X ， Y ， Z ：绕指定轴旋转当前 UCS ，建立新 UCS 。

(2) 移动：平移原点或修改当前 UCS 的Z轴深度，重新定义 UCS ，但保留其 XY平面的

原始位置不变。

(3) 正交：指定六个正交 UCS 中的一个。

(4) 上一个：恢复上一个 UCS 。

(5) 恢复：恢复已保存的 UCS ，使它成为当前 UCS 。

(6) 保存：把当前 UCS 按指定名称保存。 ( 可用 255 个字符，包括字母、数字、汉字、特殊字符 ) 。

(7) 删除：从已保存的坐标系中删除指定的 UCS 。

(8) 应用：将当前 UCS 应用到其它视口。

(10) 世界：将当前 UCS 设置为 WCS ， WCS 是所有 UCS 的基础，且不能被重新定义，

4 、举例

( 1 )新建用户坐标系

1) 新建一个 UCS ：当前坐标系 WCS ，如图 a 所示。

启用 UCS 命令后，提示：输人选项 新建 (N) /移动 ( M ) /正交 (G) /上一个 (P)

恢复 ( R ) /保存 ( S ) /删除 (D) /应用 (A) /?/世界 (w)] 世界，：→输入： N (回车)→提示：指定新U CS 的原点或 [z 轴 (ZA) /三点 (3) /对象 (OB) /面 (F) /视图 (V)/X/Y/Z

〈 o . o ， o 〉：→输入： 3 (回车)→提示：指定新原点 0 ， 0 ， 0 ，→指定一点 (1) →提示：在正 X 轴范围上指定点当前点坐标，：→指定一点 (2) →提示：→指定一点 (3) 。

2) 保存 UCS ，并命名为 UCS1 ：启用 UCS 命令→提示：辅入选项 [ 新建 (N) /移动 (M) /正交 (G) /上一个 (P) /恢复 (R) /保存 (S) /删除 (D) /应用 (A) /?/世界( W ) ]

世界，输入： S /→提示：输入当前保存的 UCS 的名称：→输入： UCSI (回车)，如图 b 所示

( 2 )旋转用户坐标系

启用 UCS 命令 ( 当前 UCS 名称 ) →提示：输入选项 [ 新建 (N) /移动 (M) /正交

(G) /上一个 (P) /恢复 (R) /保存 (S) /删除 (D) /应用 (A) / ? /世界 (w)] 世界：

→输入： N (回车)→提示：指定新 UCS 的原点或 [Z 轴 (ZA) /三点 (3) /对象 (OB) /面 (F) /视图 (V) / X / Y / Z] O . O ， O ：→输入： Z (回车)/→提示：指定绕 Z 轴旋转角度 90 ：→(回车) ( 此时， UCS 绕 Z 轴逆时针旋转 90 度 ) ，如图 c 所示。

( 3 ) . 移动用户坐标系;

单击图标(在 UCS Ⅱ工具栏中)提示;指定新的 UCS 原点或 [Z 轴 ] 0，0，0→ 指定 B 点(此时， UCS 的原点从 A 点移动到 B 点)如图所示

三维视点

•视点

是指用户在三维空间中观察三维图形的位置，将观察者置于一个位置上观察图形，就好像从空中的一个指定点向原点( 0 、0 、0 )方向观察。三维视图子菜单为我们观察图形提供了十个特殊视点。见下图

二、消隐、着色、渲染;

1 、消隐 -为了提高观察效果，增加立体感，常用消隐( HIDE )命令暂时隐藏位于实体背后的被遮挡的轮廓线

。

2 、着色- 生成明暗效果的三维图形。即当前视图中的三维模型的各个面被单一颜色填充成明暗相间的逼真图像。

3 、渲染- 是使三维图形能够真实显示的最高级形式，它可以得到近似于照片真实效果图片。通过 AutoCAD 的渲染工具，可以向图形添加光源，指定材质，添加背景，使图形看起来更加真实。渲染非常费时，一般不使用。渲染一般包括四个步骤;

●创建三维模型

●放置光源

●添加材质

雕塑造型与三维动画造型的比较研究 篇6

关键词：雕塑造型 三维动画造型 技术性 艺术性 文化性一、引言

雕塑艺术在远古人类制作陶器时期就已萌芽，而三维动画造型艺术的产生不过是短短几十年的时间。一个是长时间发展和被充分研究的艺术类型，一个是依附于现代高新技术的新生事物。二者又同属三维空间造型艺术。它们之间有何异同，将它们之间创作的异同因素加以比较，能否给艺术创作人员带来有益的启示，这是本文产生的原因。

三维动画造型设计是一个艺术、技术、文化等因素共同作用、相辅相成的过程，在创作者自身文化修养、审美修养的基础上，创作者使用各种技术手段，创作出适合动画影片背景设定的造型。这种造型还要有利于用来生成动画，有利于构建角色性格和烘托影片气氛。而影响雕塑创作的同样包括技术性因素、艺术性因素以及文化性因素，技术性因素包括制作工艺、使用工具、材料等；艺术性因素包括设计师三维空间形体的感受与塑造能力、对色彩、材质的选择等；文化性因素则决定了创作选题、创作灵感的来源。下面就对它们的这三个因素加以比较。

二、雕塑造型与三维动画造型比较

1.二者技术性因素的比较

三维动画造型技术相对于雕塑造型技术上来说，一定程度上是继承与发展的关系。三维动画技术是新技术的集中体现。它代表了动画艺术形式的发展，一方面它继承了平面动画技术，另一方面，它也是立体造型、雕塑艺术的创作理念、创作经验的新发展。每一帧的三维动画造型，其实也可以看作是一个雕塑的场景。由此看来，三维动画技术是二维动画技术向空间上的延伸，也是三维空间艺术（雕塑）向时间维度上的延伸。雕塑与三维动画造型是密不可分的。

从雕塑创作与三维动画造型二者技术表现能力来说。雕塑与三维动画造型二者皆可表现现实中存在的对象，亦可表现超现实的对象。其中，三维动画造型在表现超现实对象上走的更远。因为雕塑在创作中尚不能摆脱现实中自然科学规律的约束，比如，力学问题。而三维动画造型则可无视或者轻易修改这些规律。因为三维动画造型存在于一个虚拟的数字世界。在这里修改参数只需输入数据就可办到。相较于雕塑创作所处的现实世界，三维动画造型呈现出更大的自由性和和与现实世界的脱离性。材料因素限制了两种造型艺术存在与流通的空间与方式方法。雕塑艺术作为一门古老的艺术门类，其存在不依附于任何现代高科技。它的创作只需要较为原始的材料如泥、石头等。限制雕塑存在的也只有环境、材料等物质因素。三维动画造型存在于数字世界里，三维动画对象可轻易复制、传播，给三位艺术的流通带来极大的便宜性。另一面，它也限制了三维动画作品只可依附于数字技术及其附属物而存在。数字技术给了三维动画造型一定自由，同时也限制它存在的空间。

对于雕塑造型创作和三维动画造型来说，掌握其创作的技术都不会太困难。雕塑艺术创作技术的掌握建立在创作者经过较为系统的美术训练基础上。而三维动画造型对于这方面的要求没有雕塑造型那么高，但是三维动画造型需要创作者掌握一定的电脑操作技术。当然，掌握了技术并不意味着能创作出好的作品。只有将技术性、艺术性、文化性统一于作品中，作品才是优秀的。

2.二者艺术性因素的比较

对于雕塑造型与三维动画造型来说，其艺术性因素相近或相似的部分分析如下。从创作者的角度出发，三维动画造型的审美也是对传统艺术审美的延续。这里面就包括了雕塑的审美。相较于绘画的审美而言，雕塑的空间形态、材质、色彩的审美与三维空间造型审美有更多的相似性。这两者都需要创作者有良好的三维空间意识，经过结构素描、人体解剖、透视学等三维空间绘画的训练，才能具备创作出三维作品的能力。

三维动画造型包含了建立模型、赋予材质、色彩等步骤，而这些步骤与雕塑也是非常相似的，雕塑中也需要通过选用材料，累积材料成型等创作步骤。因此，在创作的过程中欣赏作品、修改作品，雕塑与三维动画造型有共同之处。

从欣赏者的角度出发。人们根据自身审美经验来对雕塑造型或者三维动画造型解读，其解读经验的来源是共同的，指向现实世界。审美遵循的审美原则也是相同的。比如协调、透视等法则。

雕塑造型与三维动画造型艺术性因素中差异性较大的部分如下：

三维动画造型的简练与雕塑造型的“写实”。虽然同属三维造型，因其材料不同、技术不同、表现内容不同、使用场合的不同，二者造型风格上的还是有些区别。一般来说，三维动画造型都呈现出一定程度上的提炼与归纳。原有的复杂的结构被整理，留下主要特征，呈现出卡通化的造型风格。这当然与塑造三维动画造型使用的技术平台有关系。对于三维软件来说 ，过多的细节会因为产生了过大的数据量致使动画制作变得非常缓慢，不仅意味着增加成倍的工作量，降低动画影片的制作效率。这也是导致动画项目失败的原因之一。当然，并不是所有的动画造型都会对细节进行归纳，聪明的动画造型师们也会考虑一些其他的方法来增加细节，比如说使用贴图的方式，既能在保持一个比较小数据量的情况下，也能获得较好的细节表现。

从欣赏的侧重点来说，二者是有所区别的。由于雕塑艺术是发生在现实生活中的，具备体量感的实物，这使得人们对它的欣赏是有些时候是从体量上去衡量的，这是一种静态的美。人们欣赏雕塑三维空间的形态、占据的体量、构成的线型、面、体等构成形式上。而电脑三维艺术只能在二维的投影或是显示屏幕上去观察，其最后还是落脚在二维上，因此，人们欣赏他的角度多是从奇幻、优美等现实生活难以表达的角度去进行欣赏。

尽管艺术性因素上有些区别，雕塑对于形态及其表现力的关注是动画造型需要吸收、借鉴的。

3.二者文化性因素的比较

雕塑造型与三维动画造型都不是创作者任意妄为来进行的。艺术作品之所以有价值，是因为它能被一些人接受和喜爱。而要获得接受、喜爱，则必须遵循共同的文化哲学、道德标准等。当然人们对雕塑和三维动画造型关注的点是不一样的。而这也是得二者在文化性因素上有所差异。下面对相似性与相异性展开分析。endprint

文化主题的定位存在相通性。雕塑在制作之前必须考虑其定位，其内涵、理念、表现主题的选择都是需要经过论证的。这决定了雕塑的主题能否获得人们的接受。也就是说，需要表现正确的价值观念。而动画影片同样需要向人们传达正确的观念。那些暴力、血腥、色情、违背伦理价值观念的作品会遭到人们的唾弃。在这一点上，雕塑造型与三维动画造型是有共同点的。雕塑艺术始终关注现实性的问题：政治、宗教、生命、环境等等，和人们的生活是密切相关的，雕塑的主题常常是严肃的、沉重的。而三维动画关注的主题却往往是和现实背离的，它有带着人们脱离现实，通往虚幻的美好世界的倾向，往往显得轻松、诙谐。

经过长时间的发展、探索，雕塑形成了自身的文化体系。雕塑造型中的注重体量、空间和各种各样的形式语言。而三维动画造型也有自身的文化风格。由于在全世界范围存在较大的影响力，欧美动画、日本动画、中国学派动画都具有特定的文化风格，这些文化风格包含了特定的造型语言。例如，美国动画中的英雄常常具有健美的倒三角形的上半身、矫健的肌肉、夸张、生动的表情，非常适合动画表演。而日本文化下的动画造型多修长、挺拔、清秀俊美。

三、雕塑造型对三维动画造型的影响

由于高新技术是动画的基本属性之一，而高新的数字技术可以在虚拟世界里凭空创造一切，这就使得动画电影能传播比传统媒介更广泛的内容。由于动画电影独特的艺术形式，使得它在传播形式上相对传统媒介更为生动与直观，传播效果也更为突出。掌握技术并不意味着能创作出优秀的雕塑造型，也不能意味着能创作出优秀的三维动画造型。对于创作者掌握的技术因素来说。雕塑作为一门古老的纯艺术，其制作技术的掌握需要创作者经过较为系统的美术训练，对于人的生存、生活、政治等方面有深切的体会与思考，才可能创作出好的雕塑作品。这就注定它是相对“小众”的，带有“曲高和寡”的特点。而三维动画造型是借助于电脑操作平台及特定的软件，它对创作者有一定美术素养的要求，对于文化底蕴方面的要求也不是太高。大部分人经过一段时间训练都可以进行创作的一种艺术形式。三维动画的受众也遍及男女老少，是相对大众的艺术作品。

无论何种艺术形式，其技术都是基础，艺术与文化才是灵魂，只有研究艺术形式演变中的发展与融合，学会从传统文化中学习、发展、突破，而不是狭隘的标榜先进技术，才是成为优秀三维动画造型师的正道。雕塑造型中对于造型语义的重视，值得三维动画造型借鉴。从上文中的分析可以看到，雕塑创作与三维动画创作有异有同，而其中，对于三维动画角色设计、场景设计中三维空间思维能力、塑造能力、材质、色彩的感受能力、形体的塑造技法、以及文化性等方面有非常相同的地方，可以说，三维动画角色设计、场景设计是雕塑艺术在非物质空间的一个延伸。因此，三维动画造型师不应只重视电脑操作技能，也应体现对造型能力、表现能力的培养，这样才成能成为一流的三维动画设计师。

参考文献：

[1]何力平.为雕塑凿七个孔[M]. 北京：人民出版社，2010.

[2]薛峰，洪达未，李化.三维动画角色造型色剂[M]. 北京：电子工业出版社，2009.

[3]【英】汤姆·福赖恩.人体雕塑[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2004.

[4]俞雷.浅论传统木偶的造型艺术对我国电脑三维动画角色设计的艺术价值[J].科技经济市场，2010（4）.

[5]肖伟. 论三维空间造型能力的培养——以卡通雕塑创作为例[J].艺术教育，2011（8）.

机械设计的三维模拟与仿真设计分析 篇7

关键词：机械设计,三维模拟,仿真设计,分析

0 引言

传统机械设计的弊端相对比较明显, 总是会因为图纸的问题或者是意见的分歧造成设计的过程中相对滞后, 也会因为设计中存在的一些缺陷造成生产过程中的问题, 从而影响了整个流水线的发展。计算机模拟仿真技术, 是现代化技术中应用最为广泛的技术之一。尤其是在机械设计以及机械生产领域中, 有着举足轻重的位置。计算机模拟仿真技术, 利用强大的计算机技术平台, 实现了对机械设计中的仿真与模拟, 从而打破了传统机械设计的桎梏, 并成功的提高了设计的效率, 实现了高效的机械设计。

1 机械设计的三维模拟设计

计算机技术的发展, 带动了诸多行业的发展, 尤其是机械工程行业中, 计算机技术应用十分广泛。三维模拟是计算机平台开发的一种模拟技术, 基于立体几何原理, 通过对现实物体的模拟, 从而建立虚拟平台的模型。三维模拟可以模拟现实世界的立体物体, 从而保证了对于现实物体的真实还原。计算机三维模拟技术, 在一定程度上实现了对现实世界的还原, 并且能够将现实物体进行真实模拟, 实现对现实事物在虚拟世界中的改变和呈现。那么, 对于机械设计而言, 如何更好的利用计算机三维模拟技术呢?

首先, 机械设计中经常需要对设计方案以及设计产品进行构思与小样的设计, 传统的机械设计中最为重要的是图纸, 而设计工程师更多的也是采用传统的纸笔方式进行机械产品的设计, 这种方式不仅仅工作效率低, 而且非常容易因为一点的疏忽而造成返工, 极大的增加了设计工程量。因此, 采用计算机三维模拟技术, 就可以突破这样的瓶颈, 利用三维模拟平台, 就可以实现对于机械产品设计的图纸设计, 而且可以随时修改, 极大的提高了工作效率。

其次, 机械设计中, 需要进行一定的实物呈现。在市场调研中, 经常会遇到对于机械产品的实物样本考察的需求。但是, 在机械设计阶段, 并不能直接进行样本制作, 这样就造成了在生产环节中的滞后。而采用计算机三维模拟技术就可以很好的解决这样的问题。计算机三维模拟技术, 可以通过将机械产品的理念以及样本进行模拟展示, 从而在计算机平台中, 更加直观的展示给客户样本信息, 从而提高了机械设计的实用性。

最后, 计算机三维模拟技术, 可以根据相关性的原理, 进行高效的机械设计。例如, 在机械设计的过程中, 经常会遇到相似产品或者是理念类产品的设计。那么, 利用三维模拟技术, 就可以非常直观而形象的进行产品外观扫描, 利用计算机模拟技术平台, 将产品设计理念和设计的架构最高效的进行视觉展示, 并进行后期的处理与修改, 即可很快完成类比产品的设计方案。

2 机械设计的仿真设计分析

计算机的模拟与仿真, 是非常紧密的。两者在一定程度可以认为是一个连贯的过程。以上对于计算机三维模拟的分析中, 阐述了其在机械设计中的优势和作用。那么, 仿真的优势则建立在模拟的基础上。在机械设计的过程中, 经常会遇到一些棘手的问题。比如, 一个机械产品的设计, 如何能够更加真实的展示呢?三维模拟给予了设计者最直观的视觉体验, 但是如何能够让机械设计的理念更加鲜活的动起来, 从而让设计者将自己的设计理念以最为直观的方式传达给审核部门。那么, 仿真技术就非常高效的完成了这样的操作。在仿真的过程中, 就是将机械设计的理念和产品模式进行真实再现的过程中。例如, 一件机械产品的设计, 其功能的实现, 后期的维护以及各项参数的体现, 都可以利用仿真设计技术来予以实现。因此, 机械设计中, 仿真设计就是将无法在设计阶段展示的内容予以展示。仿真设计, 甚至可以实现对于机械产品在使用过程中的操作予以展示, 从而让设计更加的高效和有效。总之, 机械设计过程中, 仿真设计极大的丰富了机械设计的内容, 也最大限度的提高了机械设计的效率, 从而保证了整体生产的流水线化。

总之, 充分合理利用计算机模拟仿真技术, 在一定程度上加快了机械设计的发展步伐, 也改变了传统行业中的一些固化模式。因此, 计算机三维模拟以及仿真设计, 对于机械设计而言, 是划时代的结合。

3 结语

本文通过对机械设计中遇到的问题以及弊端进行分析, 从而结合计算机三维模拟仿真设计技术进行了结合性的分析。从成功的案例以及技术理论层次分析, 计算机的三维模拟以及仿真技术, 都在一定程度上提高了传统机械设计中的效率问题。高效化是未来机械设计以及生产领域中最为直接也是最核心的要求。那么, 实现高效化, 实现机械设计的高效化就应充分的利用计算机的三维模拟以及仿真技术, 从而将机械设计的效率提升, 实现真正高效的机械设计。

参考文献

[1]高辉, 陈再良, 吴电礼, 张鑫.基于Pro/E的四连杆机构运动仿真设计[J].苏州大学学报 (工科版) , 2010 (03) :47-49.

[2]樊登焕, 方孟周.基于CAD/CAM技术的调压阀阀体虚拟加工仿真[J].煤矿机械, 2010 (06) :99-101.

三维造型设计 篇8

1 Inventor功能分析

Inventor是美国Auto Desk公司推出的一款三维可视化实体模拟软件Autodesk Inventor Professional (AIP) , 目前已推出最新版本AIP2014。Inventor的主要构成模块包括五个方面, 其一为零件造型模块, 其二为钣金模块, 其三为表达视图模块, 其四为装配部件模块, 其五为工程图模块。在综合应用以上各个模块的条件下, 能够很好地完成对零部件的三维造型设计工作。需要注意的一点是:在依赖Inventor完成零部件三维造型设计的过程当中, 以上各个模块相互关联, 设计人员对其中任意文件所做的更改都会对全部文件模块产生影响, 从而确保文件的一致性, 兼顾方便性以及可靠性。

2 Inventor三维造型特征分析

Inventor在帮助零部件建立三维造型的过程当中, 引入了建立在特征基础之上的参数化实体造型技术, 该技术对简化三维造型表达有重要意义。从三维造型的角度上来说Inventor主要具备两个方面的特征要素:其一, Inventor三维造型具有零件造型的特征。零件造型特征是零部件生成中所必须的元素之一, 包括草图特征、定位特征以及放置特征这三个方面的内容;其二, Inventor三维造型具有自适应的特征。在自适应特征作用之下, Inventor可以使零件的一个或多个特征与其他零件自适应, 当其他零件改变时, 该零件就能够自动调整以符合装配约束。通过使用自适应特征可以简化和缩短设计流程, 使设计者更关注设计本身, 而不是把更多的精力花在尺寸和图形的修改上。

3 基于Inventor的零部件三维造型实例分析

在基于Inventor对零部件进行三维造型设计的过程当中, 为了能够使设计工作效率更加理想, 将Inventor的各方面设计价值与优势充分发挥出来, 就需要从确定设计方案、零件造型、部件装配以及工程图生成等多个方面入手, 对各个环节设计工作的开展全面进行质量控制。以虎钳为例, 本文重点对建立在Inventor基础之上的三维造型设计方案进行分析与探讨, 期间所涉及的设计工作步骤概括如下。

第一步, 对设计方案的确定。在Inventor支持下, 选取设计方案需要遵循产品设计导向的基本工作理念, 明确零部件组成与装配之间的对应关系。对于本文所研究的虎钳而言, 作为一种机械制造加工行业使用率极高的夹具, 其主要职能是在机械加工过程当中装夹工件。虎钳相关的零部件主要包括以下几个方面:1) 垫圈标准件;2) 固定钳身;3) 活动钳身;4) 钳口板;5) 螺杆标准件;6) 螺母标准件;7) 挡圈标准件;8) 螺钉标准件;9) 插销标准件。在虎钳正常运行状态下, 通过转动螺杆的方式, 使活动钳身在螺母标准件的带动作用之下进行移动, 用以调整固定钳身钳口板与活动钳身间的间隔距离, 从而使虎钳能够完成夹紧工件以及松开工件的工作指令。

第二步, 零件造型工作。在Inventor支持下, 对零部件进行三维造型设计需要从主要零件入手。对于虎钳而言, 最主要的零部件为固定钳身。以此为例, 对Inventor下的零件造型方法进行探讨。

(1) 零件造型草图绘制工作。在Inventor下, 当开始创建新零件文件时, 系统会默认自动建立一个全新的草图平面, 在该草图平面上选择绘制最能够反映零部件外形态的视图。此环节中, 开始绘制草图时即可粗略估计形状以及大小, 进一步的精确定位与定形可以在后续工作中完成。固定钳身所对应的造型草图绘制图如下图1所示。

(2) 零件造型草图约束工作。在Inventor当中, 对所绘制零件造型草图的约束需要从两个方面入手, 其一为几何约束。主要是指草图绘制必须遵循的共线关系约束、相切关系约束、平行关系约束、垂直关系约束、水平关系约束、同心关系约束、对称关系约束以及重合关系约束等。在零件造型过程当中, 设计者可以通过在所绘制草图中添加几何约束关系的方式, 建立不同对象之间的对应关系。其二为尺寸约束。主要是指对绘制草图大小进行控制的约束方法。在零件造型设计中, Inventor具有相当突出的智能性优势, 设计者可以仅通过使用尺寸标注工具的方式完成对尺寸的标识。标识的尺寸数据可以简单地完成修改与调整。

(3) 零件造型特征创建工作。在此环节中, 重点需要分析零件实体是由哪些特征所组成, 同时观察特征相对应的创建顺序, 通过灵活选择创建顺序, 确保造型能够及时完成。对于固定钳身而言, 首先需要创建拉伸方面的特征, 然后处理包括圆角、倒角以及打孔在内的相关特征。

第三步, 零件造型部件装配工作。在Inventor所提供的零件造型装配环节当中直接调入已经完成创建的零件, 然后通过增设装配约束, 对零件相互之间的位置关系进行定义。在Inventor支持下, 为满足不同的工况需求, 提出了四种类型的装配约束关系:其一为配合, 其二为对准角度, 其三为相切, 其四为插入。需要注意的一点是, 在零部件发生修改的情况下, 装配约束能够确保部件严格按照指定的规则维持装配关系。其所对应自适应技术运行零件特征基于条件的装配约束对尺寸大小、尺寸形状以及尺寸位置进行调整。

第四步, 零件造型工程图生成工作。在完成以上造型工作以后, 利用Inventor的工程图文件新建功能, 根据前面步骤已创建的零部件造型文件, 直接生成装配图。根据操作者所设定的投影方向, 利用Inventor自动生成投影视角、基础视角以及俯视视角状态下的零件造型图, 为后续的零件造型工作提供图纸参照。

4 结语

Inventor系统与常规意义上的三维绘图软件之间最大的差异在于:Inventor不单单可以满足三维绘图的功能, 同时建立在特征的参数化造型技术基础之上, 具有在装配处理能力、自适应特性方面的优势, 从而能够使设计人员在一种全装配的环境下开展设计工作, 更多的属于一个完整的设计系统。在应用Inventor进行零部件三维造型设计的过程当中, 首先在概念层次工作, 然后推进至细节层次, 具有设计流程有效、设计难度较低、设计质量可靠的优势。相关人员应对Inventor技术多加关注, 并促进Inventor在零部件三维造型设计中的进一步应用。

参考文献

[1]贺静, 唐勇, 张志强, 等.INVENTOR用于斜齿轮造型和有限元分析[J].广东海洋大学学报, 2007, 27 (3) :90-92.

[2]王新峰, 钱东海.基于OpenInventor的机器人三维环境运动学仿真研究[J].机械工程师, 2007, (11) :68-70.

面向设计院的三维设计应用分析 篇9

三维设计是计算机技术发展的必然成果，它是对传统设计模式的一场革命，甚至比20年前的“甩图板运动”更有意义。“甩图板运动”只是将传统的设计工具（图板、铅笔、丁字尺、三角板、圆规等）改变成CAD（计算机辅助设计），它只是设计工具的改变；而三维设计则是彻底地改变了传统的设计方法，它将设计师的传统设计模式“三维构思==>二维设计==>三维展示“还原”成三维构思==>三维设计==>三维展示”的符合人类大脑思维的模式。这也排除了经过二维设计转换过程中的错误，保证了设计思维的连贯性，回归到三维认识世界的本质。

建筑三维设计有多项技术组成，但最重要的技术有二项：

1）参数化设计[1]：独立支持三维设计，通过参数化技术保证了设计的高效、准确和方便，通过对三维图形编辑保证了设计文件的可重复修改。并且可通过与数据库技术的联接，将BIM（建筑信息模型）技术融合到设计过程中。BIM提供了几何信息，同时也将对象的物理属性结合在一起，为结构的力学分析、建筑光照分析等提供支持与帮助。

2）协同设计[2,3]：基于网络平台，支持多专业在同一协同环境下进行并行协同化的设计过程。它能最大程度地提高设计工作的效率，压缩设计周期，实时地解决设计过程中各专业物体之间的碰撞干涉情况和设计变更时的同步更新。

2 参数化设计

参数化设计主要是运用物体之间的关联性来完成设计工作，在BIM技术中，参数化模型就是几何关系与数学逻辑的有机结合体。在物体之间建立起一种对应的控制关系。这种关系可以是线性的，或非线性的，也可以通过不同的约束条件来控制。参数化设计技术主要由三维造型和数据库来支撑。

2.1 三维造型技术[4]

在三维设计的过程中，几何模型是建筑造型的基本体素。一般常用的基本体素有立方体、锥、柱、球、环等规则形体，而它们之间的集合运算，可以生成更多的几何形体。这些几何形体在三维场景中只有几何信息和构成这些几何形体的拓扑信息。如：点，线，面，起点，终点，左边，右边，左面，右面、法矢等。

2.2 模型的几何参数化

几何模型的参数化设计主要有以下三个方面：

1）将某些具有共同几何特征的对象，建立内在的参数关系。

2）不同对象之间建立依存或约束关系。

3）建立对象的数学模型，通过对数学表达式中的参数设置实现设计要求。

具体描述如下：

(1）建筑有许多类物体结构形式是相同的，只是大小尺寸不同，如：门类、窗类、墙类、梯类等，这些特征为模型的参数化提供了方便。模型的参数化就是在模型的物体级或子物体级上建立相互对应关系，通过参数方式来调用它们。

建立自己常用的几何形体库，在设计过程中，通过参数调用的方式来完成建筑设计或修改的过程。但要注意，在模型参数化设置中的参数相互对应，这样才能保证模型参数调用时的正确性。这类模型的参数化设置是线性的。

(2）不同物体之间的相互关联，当某一对象的参数改变时，另一对象的参数也随之发生改变。这种改变，有些依据于设计规范，有些是设计需求。如：当楼层高度发生变化时，楼梯的高度也会变化。当楼梯的每一层台阶的高度固定时，则楼梯的级数发生变化。

在设计之初，需要对不同对象之间的关系进行参数关联设置，以提高设计工作中的效率。

(3）现代建筑采用异形造型已是越来越多，并且有些造型是由不可展曲面构成，若在设计过程中采用放样的方式找坐标位置，难以得到准确信息。如果通过建立造型的数学模型，通过改变数学公式中的参数来进行造型设计，可以满足设计师的造型需求。

对于复杂的曲面造型，很多情况下不是由一个简单的数学公式就能完成，需要由分段函数来实现；有些需要对参数模型进行集合运算，才能完成造型设计工作。

2.3 模型的物理参数化

BIM所包含的信息，不仅只承载着几何信息，同时也承载了物理属性，即：材料属性、力学属性等。因为在建筑造型的设计过程中，建筑的承载抗震设计更为重要。

依据建筑规范或分类约束，将对象的几何属性与物理属性关联在一起，保证设计过程中的约束和校验。如：当把某一对象赋予梁的属性后，梁的截面大小和形状与建筑空间大小就有了关联。这种关联的基础，是强大的数据库信息的支持，它可以完成快速查找、公式计算，并给出符合标准规范的结果。

3 协同设计

协同设计强调的是“协同”，而协同之中包含着管理。正是因为有了这种管理，才使得协同设计不是一种简单的并行设计[2]，它更强调的是一种设计工作过程中的“协调与并行”（见图1）。这种协同关系是基于网络和系统平台上的。通过网络一个协同环境，各专业在此环境中进行协同工作，同时共同完成某一个设计项目，最大程度地提高了工作效率。

协同设计的技术有：权限管理、协同设置、信息管理。

3.1 权限管理

在协同工作开始之前，需要先给各专业设计师分配角色权限，以便于协同工作过程中的协调管理。各人通过登录进入用户，在自己的权限下进行本专业的设计工作，无法去做其它专业的工作。这在明确权限的同时也明确了职责。

3.2 协同设置

协同设置包括两个方面：初始设置、过程设置。

3.2.1 协同设计的初始设置

协同设计是以工作集的方式来实现。建立一个协同设计名称，设置参加协同设计的各专业或设计师名称，服务器端将自动生成一个协同设计环境。协同设计过程中各专业的设计文件都将在服务器中备份。

3.2.2 协同设计的过程设置

在协同过程中，各专业相互参照、相互依存。如图2所示：管路P到墙W的位置设置为T时，（1）墙W到门边的距离为A；(2）当建筑设计移动墙W到门的距离为B时，管路专业不用修改P的位置，自动跟随移动并保持距离T。

3.3 信息管理

由于权限的设置，各专业的设计图只能由自己编辑修改，其它专业的设计图可以通过借阅的方式叠加显示在本专业设计图上，只能看，不能编辑修改。

各专业的设计文件保存时同时提交两份，一份保存在本地硬盘，一份保存在服务器的协同环境中，用于各专业的协同参照。最新设计文件保存时间的不同，会影响着其它专业的设计参照。因此，根据需要可以将保存文件的时间分别设置为：实时保存、定时保存、提交保存。一般采用的是提交保存，这样可以让设计师将最终的修改结果提交到协同环境中，以免将不成熟的设计提交到协同环境中。当服务器没打开，或单机脱离协同环境时，设计文件只保存在本地硬盘，当加入到协同环境中，再完成设计文件的正常提交。

在各专业设计师签名栏中，只能在规定的地方签自己的名。服务器中保存的设计文件，可以通过权限设置，由项目管理员打开，但只能打印输出，不能编辑设计文件。

4 结语

参数化设计是三维设计的基础，而协同设计则是精髓。协同设计同步完成各专业之间的协调与设计，是基于网络平台的协同关系。作为先进的设计模式，目前的应用还不普及，试分析其原因有如下4个方面：

1）认识问题：对三维设计认识不足，在没有压力的情况下，不愿意主动学习三维设计，安心于二维设计的现状。

2）管理者的决心：在工作任务繁重的情况下，推广三维设计之初，会在一定程度上影响工作进度。如果管理者下决心推动三维设计，收获的将是更多的回报。

3）计算机软硬件水平的发展：三维设计对计算机软硬件水平要求较高，从硬件方面来看，如果工程设计的项目比较复杂，设计师在计算机前总是处在一个等待的状态，就会大大地影响三维设计的应用与推广。而从协同设计的软件方面来看，三维表现时屏幕上的线条更多、观察场景的视角更复杂，如何控制最佳显示表现、最方便快捷地找到最适当的观察角度是最重要的。

4）三维设计标准化：目前三维设计还是一个初级阶段，还没有统一的标准规范，所有的三维设计最终都将转换成二维工程设计图。也就是说最终还得归结到二维设计图，因为二维设计有国家标准，三维设计解决的只是设计过程。如果解决了三维设计的标准化问题，将是三维设计的一个重要标志。同时也要看到，三维表现的信息量要比二维的更大，因此，制定三维标准的难度也会更大。

综上所述，三维设计是设计领域发展的必然，它的优势是明显的，同时，也有一些需要解决的问题。只有在不断地应用过程中，才能不断地完善和推广三维设计。

参考文献

[1]张卫平.参数化设计研究实践[J].城市建筑,2009(11):112-113.

[2]季炳伟.面向并行设计的建模方法研究[D].杭州:浙江大学,2007.

[3]刘静,杨卓然.工程勘察设计院的协同设计与管理[J].有色冶金设计与研究,2009(10):71-72.

三维造型设计 篇10

换气扇由电动机带动叶片轮旋转驱动气流,是室内外空气交换的一种空气调节电器,又称通风扇。叶片轮是换气扇的重要零件,其设计和制造过程复杂,为了缩短换气扇的研制开发周期,节约设计成本,本文利用三维设计软件SolidWorks 2010对换气扇进行了几何造型设计。

1换气扇三维几何造型设计

1.1 换气扇几何特征分析及造型策略

本文设计的换气扇结构示意图如图1所示。其可分为后盖板(固定架)、叶片轮、扣环、轴承和摩擦片5部分,如图2所示。后盖板为一外方内圆框架结构,其造型相对较复杂,需完成6次拉伸、1次抽壳、1次圆周阵列、2次切除-拉伸工序。叶片轮有7片叶片,且叶片呈圆周状相间排列。对于叶片的造型,可先对其中的1片进行造型设计,然后进行圆周阵列即可得到另外6片。扣环和摩擦片结构简单,都只需要编辑好草图后拉伸1次即可。轴承结构简单,只需要编辑好草图后先旋转1次,再切除拉伸1次即可。

1.2 换气扇三维几何造型设计

1.2.1 后盖板(固定架)造型设计

后盖板造型操作步骤如下:

(1) 选择前视面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图拉伸,得到如图3所示的拉伸实体一。

(2) 选择拉伸实体一的后面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图拉伸,得到如图4所示的拉伸实体二。

(3) 选择拉伸实体二的后面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图拉伸,得到如图5所示的拉伸实体三。

(4) 选择拉伸实体三的后面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图拉伸,得到如图6所示的拉伸实体四。

(5) 利用特征生成工具,将拉伸的实体四抽壳,得到如图7所示的抽壳实体。

(6) 选择抽壳实体的底面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图拉伸实体,得到如图8所示的拉伸实体五。

(7) 选择实体五的后面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图拉伸,得到如图9所示的拉伸实体六。

(8) 利用特征生成工具,将拉伸实体六圆周阵列,如图10所示。

(9) 选择圆周阵列实体前面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图切除-拉伸,如图11所示。

(10) 选择切除-拉伸实体一的前面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图切除-拉伸1如图12所示。至此完成了后盖板(固定架)的造型设计。

1.2.2 叶片轮造型设计

叶片轮造型操作步骤如下:

(1) 选择前视面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图旋转生成实体,如图13所示。

(2) 选择前视面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具把草图拉伸,得到一个叶片,如图14所示。

(3) 利用特征生成工具,将拉伸生成实体圆周阵列,得到另外6个叶片;并利用特征生成工具将圆柱体上端面倒圆角,如图15所示。

(4) 利用特征生成工具将圆柱体下端面移除抽壳,如图16所示。

(5) 利用特征生成工具,选择抽壳实体前视面作为绘制草图的平面将草图拉伸,如图17所示。

(6) 利用特征生成工具,将拉伸实体切除-拉伸,如图18所示。

(7) 利用特征生成工具,选择拉伸实体一的顶面作为绘制草图的平面将草图拉伸,如图19所示。

(8) 选择拉伸实体二前视基准面作为绘制草图的平面,利用特征生成工具将草图旋转,如图20所示。至此完成了叶片轮造型设计。

2换气扇三维几何造型装配设计

前面已将各组成造型设计好,现进行装配,步骤如下:

(1) 新建—装配体—插入—零件—现有零件/装配体—开始装配体—浏览—后盖板(即为固定零件实体)。

(2) 插入—零件—现有零件/装配体—开始装配体—浏览—叶片轮(即为可移动零件实体)。

(3) 插入—零件—现有零件/装配体—开始装配体—浏览—轴承(即为可移动零件实体)。

(4) 插入—零件—现有零件/装配体—开始装配体—浏览—扣环(即为可移动零件实体)。

(5) 插入—零件—现有零件/装配体—开始装配体—浏览—摩擦片(即为可移动零件实体)。

(6) 选择叶片轮与轴承同轴心配合。

(7) 选择叶片轮与扣环同轴心配合。

(8) 选择轴承右端面与扣环左端面重合配合。

(9) 选择叶片轮与后盖同轴心配合向后盖。

装配好的换气扇如图21所示。

3结论

以三维机械设计软件SolidWorks 2010为工具,通过对换气扇进行三维造型设计的实践,相比其他设计软件有其优势,能较容易地实现复杂零件的三维造型设计,且效率高、周期短、成本低。

参考文献

[1]刘厚林,袁寿其,施卫东,等.离心泵水力元件三维实体造型的研究[J].水泵技术,2003(3):23-24.

[2]周玉娟.离心泵叶轮叶片的几何造型技术研究[J].河北建筑科技学院学报(自然科学版),2004(1):101-104.

[3]刑启思,雷文平,苏国彬,等.SolidWorks2001中文版实用技术精粹[M].北京:清华大学出版社,2002.