基于SolidWorks的工业产品造型设计-曲面造型和渲染-渲染方法研究开题报告

毕业设计（论文）课题 ： 基于 SolidWorks 的工业产品造型设计 曲面造型和渲染、渲染方法研究 1、 本课题的研究意义 （ 500字左右） 注：内容为四号仿宋体 当前工业企业正面临着市场全球化、制造国际化和品种需求多样化的新挑战、各企业围绕时间、质量和成本的竞争越来越激烈。由此出现了一系列先进技术、系统和新的生产管理方法。如并行工程、及时生产、精良生产、敏捷制造和虚拟现实技术等 1。所有这些先进制造技术和系统都和 CAD 技术的发展与应用密切相关，而其中 SolidWorks 是 CAD 系统技术中的佼佼者 ，被广泛应用于工业设计上。如汽车工业，它代表着一个国家机械制造业发展的水平，一直是 CAD/CAM 技术应用的先锋和大户。 SolidWorks 提供了无与伦比，基于特征的实体建模功能。利用共享的布局草图和多样的多体结构， SolidWorks 2005 为用户设计过程中提供了最大的灵活性。SolidWorks 2005 目前是世界上唯一一家机械设计软件，能够在特性层面上对多体结构进行控制的 2 。这使得用户能够在制造之前对设计的潜在问题进行评估，在更高的层面上对设计进行控制。通过 SolidWorks 带控制线的扫描、放 样、填充以及拖动可控制的相切操作。 现今的工业设计不只是简单的外观美化和包装，而是要顾及产品功能。包括符合产品功能需要和人类的审美情趣，即满足实用功能和审美需求。因此，工业设计涉及艺术造型和功能结构设计，对软件工具的要求既要满足产品的生产需求 (工程图 )，又要满足产品的展示需求 (三维效果图 )。 SolidWorks 是主流的三维机械设计软件，在产品造型和功能创新设计、分析中具有独特的优势。探索 SolidWorks 在工业设计过程中曲面造型和渲染等应用具有重要意义 3。 2、本课题的基本内容、 重点和难点 ， 拟采用的研究手段（途径），工作进度安排等 。（ 500 字左右） 随着计算机技术的飞速发展，为虚拟现实技术提供了越来越好的软硬件环境，这为设计界广泛采用虚拟现实技术提供了有力的支持。理所当然， 许多工业产品在设计开发阶段都可以用三维软件建模，但是有些工业产品特别是生活中的日用品和一些电子产品，它们为了造型美观，吸引消费者购买，往往外型都很复杂，在三维造型过程中所碰到的曲面也是非常复杂的 ,在用三维软件实现实体建模的过程中会遇到很多困难 ,给设计人员带来不小的困难。本课题将以 SolidWorks软件为基础 ,研究工业产品特 别是机电产品的曲面造型方法，并总结出几种基本的曲面形状，提出可以实现该曲面的造型方法。 曲面是 3D 设计中重要的建模手段，适应于结构复杂的 3D 模型。作为一名设计人员必须要熟悉 3D 的曲面功能 。 SolidWorks 的曲面功能支持绝大多数工业设计的需要并逐步加强。从SolidWorks 2005 开始加强了对连续曲率的支持，这使得 SolidWorks 处理曲面的能力更加强大 14。 本课题的研究难点是要利用上面所叙述的方法对同种曲面要提出多种的建模方案供大家参考，还画出复杂的实物渲染，对渲染的材质属性研究后作出归纳总结，供那些从事三维设计的人员参考。 本课题最后将 利用所学知识利用 SolidWorks 进行机电产品的合理构形设计、渲染以及渲染方法的研究； 工作进度和安排 1. 第一第二周：市场调研和企业参观，完成资料收集和可行性调研。 2. 第三第四周：整理收集资料，提交开题报告 3. 第五第六周：提出、讨论、确定设计方案。 4. 第七第十一周：曲面产品造型设计。 5. 第十二第十四周：外观设计模型试样的制作。 6. 第十五第十六周：编写毕业设计说明书 . 7. 第十七周：准备毕业答辩。 3、文献综述 （ 300字左右） 90 年代初，国际微机市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格一路下滑，微机卓越的性能足以运行三维 CAD 软件。传统的 CAD 系统由于存在许多约束限制，不允许快速输入和再现不完备的概念造型，从而导致其基本上是一个在设计方案基本定型之后的概念化（草图化）绘图工具，也就是有了图纸后的依葫芦画瓢功能，而非辅助设计工具 4。为了开发世界空白的基于微 机平台的三维 CAD 系统，1993 年 PTC 公司的技术副总裁与 CV 公司的副总裁成立 SolidWorks 公司，并于 1995年成功推出了 SolidWorks 软件，引起世界相关领域的一片赞叹。并成立了SolidWorks 公司 5。美国 SolidWorks 公司他就是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，公司宗旨是使每位设计工程师都能在自己的微机上使用功能强大的世界最新 CAD/CAE/CAM/PDM 系统，公司主导产品就是处于世界领先水平的SolidWorks 软件。在 SolidWorks 软件的促动下， 1998 年开 始，国内、外也陆续推出了相关软件；比如 solid2000 和现在跟高级的 solid3000，它们都和 SolidWorks有着千丝万缕的联系。再如原来运行在 UNIX 操作系统的工作站 CAD 软件，也从 1999年开始，将其程序移植到 Windows 操作系统中。 曲面设计，曲面设计功能对三维实体造型系统尤为重要， SolidWorks 提供了众多的