《版式设计》课件-产品方案建模

产品方案三维建模产品三维电脑效果图表现课程安排:产品建模部分:Rhino渲染部分:Vray综合练习1-8周48课时完成要求的6-8课题独立完成1-2课题9-12周24课时完成要求的2-4课题独立完成1-2课题13-16周24课时独立完成2课题概述辅助设计软件介绍平面软件平面图像处理软件(位图):Photoshop(PS)平面图形绘制软件(矢量图):Illustrator(AI)、CorelDraw(CD)、

Freehand、Flash等工程图绘制软件:AutoCAD三维软件辅助工业产品:Rhino(flamingo)、Alias等工程类软件:Pro-E、UG等综合类软件:3DMAX、Maya等渲染插件:finalrender、Brazil、V-ray、

mentalRay.概述前篇—用Rhino构建工业产品模型Rhino是一款什么样的软件？Rhino能用来干什么？Rhino有什么特（优、缺）点？一、认识Rhinoceros软件Rhino是一款什么样的软件？CAD计算机辅助设计CAID计算机辅助工业设计面世时间：1998年建模方式：NURBS建模系统Rhino能用来干什么？三维动画制作工业制造科学研究机械设计造型设计中低端产品高端产品Rhino提供了一个灵活、准确、和快速的工作环境，可以建立模型和对物体进行渲染。可以创建各式各样的曲线，曲面和实体。并且可随心所欲地创建想要的模型。Rhino有什么特（优、缺）点？造型设计师最重要的软件西华盛顿大学工业设计项目教

授JasonMorris进行的关于工业设计所需软件的调查二、作品鉴赏器械零件工业产品交通工具建筑模型珠宝首饰生物模型机械零件数码产品交通工具交通工具交通工具玩具模型空间展示建筑模型珠宝首饰生物模型创意建模创意建模熟练使用Rhino的操作界面的功能制定建模环境建立基本的图形物件，例如：直线、圆、弧、曲线、实体和曲面使用坐标输入、物件锁点及智能轨迹做精确建模使用编辑指令修改曲线和曲面使用编辑控制点的方式修改曲线和曲面分析模型显示、隐藏模型的某部分导出和导入不同文件类型的模型渲染模型三、课程目标四、教材结构《Rhinoceros造型基础教程》第1章Rhino基础第2章建立几何图形第3章3D建模与编辑第4章设定工作环境和工具列配置第1章Rhino基础§1.1Rhino的操作界面§1.2Rhino操作的常用技巧使用鼠标巡览模型视图操作技巧第2章建立几何图形§2.1建模基础画出封闭多重曲线选取物件管理图层§2.2精确建模二维精确建模三维精确建模结合物件锁点精确建模精确绘制圆弧精确绘制椭圆和多边形利用建构线建立玩具起子§2.3编辑物件曲线圆角曲线斜角环形阵列矩形阵列变动偏移分割修剪延伸§2.4编辑控制点编辑线的控制点编辑面的控制点第3章3D建模与编辑§3.1建立可塑形的物件建模赋色§3.2实体建模刻出文字文字贴纸浮雕文字§3.3建立曲面建立曲面的基本技巧挤出曲面放样曲面旋转成形曲面网状曲面双轨扫掠单轨扫掠建立玩具鎯头建立挤压瓶§3.4导出模型导出网格文件类型导出IGES文件类型导出STEP文件类型§3.5渲染设定材质放置灯光渲染出图§3.6尺寸标注尺寸标注形式导出二维图形并标注尺寸§3.7打印打印设置第4章设定工作环境和工具列配置§4.1设置Rhino选项文件属性Rhino选项§4.2制定工具列配置界面介绍界面介绍命令栏

命令栏是Rhino的一个非常主要的组成部分

显示当前命令执行的状态键盘输入命令、参数键盘输入数值，坐标提示下一步的操作显示分析命令的分析结果提示操作（及操作失败的原因）例:用曲线剪切多义曲面时.许多工具在命令栏提供了相应的选项。如图所示，在命令栏中的选项上单击鼠标即可更改该选项的设置。界面介绍工具箱

将鼠标停留在相应的按钮上，将会显示该按钮的名称。Rhino中很多按钮集成了两个命令，使用左键单击该按钮和使用右键单击该按钮执行的是不同的命令。工具箱中很多按钮图标右下角带有小三角，表示该工具其下还有其它隐藏的工具。在图标上按住鼠标左键不放可以链接到该命令的子工具箱。选择菜单栏中的【工具】/【工具列配置】命令，弹出如图所示的【工具列】对话框。在【工具列】列表中勾选相应的选项，即可在界面中显示其它的工具箱。

界面介绍自定义界面界面的自定义：

按住键盘的Ctrl键，并拖曳图标到工具栏中图标的间隙处后释放即可复制图标。按住键盘的Shift

键，并拖曳图标到工具栏中图标的间隙处后释放即可移动图标。更改工具箱的配置后，可以选择【工具列】对话框中菜单栏中的【文件】/【另存为】命令，将自定义的工具箱保存起来，以便以后调用，注意不要覆盖了原来的文件。

将设定好的界面保存：执行【文件】>【保存为模板】，即可保存界面方案。执行【文件】>【新建】命令。在弹出的对话框中勾选底部的“当Rhino启动时使用这个文件”选项。若不显示工具栏与命令栏，可以执行【工具】/【工具列配置】命令，在弹出的对话框中执行【文件】>【打开】命令，打开Rhino安装目录下的Default.tb文件。界面介绍状态栏状态栏是Rhino的一个重要组成部分，状态栏中显示了当前坐标、捕捉、图层等信息。熟练的使用状态栏将在很大程度上提高建模的效率。界面介绍状态栏(statusbar)CPlane/World

切换坐标系统:当前作图平面坐标系统/世界坐标系统XYZ

a

光标的坐标位置（x,y,z）/下一点相对于上一点的距离图层(Layer)

图层信息颜色，名称/（显示，锁定，颜色，当前图层的切换，图层名称）捕捉(Snap)

网格的捕捉正交限制平面限制对象锁点(ObjectSnap)

每个视窗上的作图平面都有栅格在栅格上有红色与绿色的轴以代表作图平面上的X和Y轴灰色的线就是栅格这些栅格可以帮助您去观察物体与物体之间的关系在透视图中的栅格代表水平面，可以直观观察到物体的高度界面介绍基本概念光标(cursor):标记鼠标的位置标记(Marker):用于捕捉时，标记锁点的位置网格(Grid):工作视图中的辅助工具世界坐标(Worldcoordinate):也叫绝对坐标世界坐标X轴(Xaxes):TOP视图中的红色轴世界坐标Y轴(Yaxes):TOP视图中的绿色轴世界坐标Z轴(Zaxes):Front视图中的绿色轴世界坐标轴图标(Worldaxesicon):视图左下角的图标作图平面坐标(Cplane/constructionplanecoordinates)：基于当前的工作平面的坐标系统在任何视窗上作图，鼠标输入的点都会处于这个作图平面上，除非，使用了捕捉或打开了正交模式等。界面介绍显示方式的调整显示精度的调整：

在Rhino中的显示，NURBS模型不能直接进行显示，首先需要转化为Mesh模型方式后再显示。如图所示的两幅图为同一模型的不同精度的显示情况。调整方式：执行【工具】>【选项】

命令，单击【Rhino选项】对话框中左侧列表的【网格】选项，在右侧调整相应的数值即可，每个参数的解释参见帮助文件。界面介绍显示方式的调整显示方式的调整：

在Rhino中，NURBS模型可以以多种方式进行显示，每一种显示方式都有各自的特点与作用。1.线框模式线框显示模式是系统默认的显示方式，它是一种纯粹的空间曲线显示方式，曲面以框架（结构线和曲面边缘）方式显示，这种显示方式最简洁，也是刷新速度最快的。线框模式可以通过快捷键Ctrl+Alt+W来进行切换。2.着色模式着色显示方式中曲面显示是不透明的，曲面后面的对象和曲面框架将不显示，这种显示方式看起来比较直观，能更好的观察曲面模型的形态。快捷键为Ctrl+Alt+S。3.渲染模式和着色模式很相似，显示的颜色基于模型对象的材质设定。可以不显示曲面的结构线与曲面边缘，这样可以更好的观察曲面间的连续关系。快捷键为Ctrl+Alt+R。界面介绍界面介绍4.半透明模式和着色模式很相似，但是曲面以半透明方式显示，可以看到曲面后面的形态。可以在【Rhino选项】对话框中自定透明度。快捷键为Ctrl+Alt+G。5.X光模式和着色模式很相似，但是可以看到曲面后面的对象和曲面框架。快捷键为Ctrl+Alt+X。6.平坦着色可以将光滑的曲面转为四边面块方式显示，该模式并不常用。单击【Rhino选项】对话框中左侧列表的【外观】/【高级设置】/【着色模式】选项，即可在对话框右侧自定义着色模式的显示选项，如图2-24所示。每种模式都可以自定义背景颜色、对象的可见性、对象的显示颜色、点的大小、曲线的粗细等。界面介绍工作视图(viewport）

顶视图（Top），前视图（Front），右视图（Right）通称为正交视图或作图平面视图。正交视图用于创建图形。正交视图中对象不会产生透视变形效果。通常绘制曲线等操作都在正交视图中完成。透视图（Perspective）：一般不用于绘制曲线，可以在该视图中观察模型的形态，偶尔会在此视图中通过捕捉来定位点。工作中的视图/视图的激活（ActiveViewport)：视图标题栏以蓝色显示，创建图形时可移动鼠标来切换视图。界面介绍快捷方式平移视图：正交视图中，RMB+拖动鼠标透视图中，Shift+RMB+拖动鼠标RMB即

rightmousebutton（鼠标右键）放大视图：Ctrl+RMB+向上拖动鼠标缩小视图：Ctrl+RMB+向下拖动鼠标旋转视图：正交视图中，Ctrl+Shift+RMB+拖动鼠标

透视图中，RMB+拖动鼠标最大化视图:双击视图名称界面介绍快捷方式取消操作：Ctrl+Z重复操作：Ctrl+Y删除：Delete显示栅格线：F7捕捉栅格点：F9正交限制：F8显示CV点：F10隐藏CV点：F11重复上一命令：单击鼠标右键/Enter键界面介绍点选:

点选单个物体的方法非常简单，只需在所要选取的物体上单击鼠标左键即可，被点选的物体将以亮黄色显示。取消选择：在视图中的空白处单击鼠标即可取消所有对象的选取状态。加选：按住键盘上的Shift键，再点选其它对象，即可将该对象增加至选取状态。减选：按住键盘上的Ctrl键，再单击要取消的对象，即可取消该对象的选取状态。当场景中有多个对象重叠或交叉在一起，这时要选取其中某个对象时，会弹出如图2-26所示的【候选列表】对话框，视图中待选的对象会以粉色框架显示，在【候选列表】中选择待选物体的名称，即可选取该对象。如果【候选列表】中没有要选择的对象，选择【无】选项，或直接在视图中空白处单击鼠标左键即可，然后重新进行选取。选择工具界面介绍框选:Rhino中的框选物体的方法与AutoCAD中的框选十分类似。当按住鼠标左键从左上方向右下方框选时，只有被完全框住的物体才能被选中，而从右下方向左上方进行框选时，只要选取框与待选取的物体有接触即可被选中。按类型选取:在一个场景中的所有物体，系统能够按类型分为曲线、曲面、多边形、灯光等几类，使用按类型选取的方法可以很方便地同时选取场景中的某一类物体。在工具箱中的按钮上按住鼠标左键不放，即可弹出如图2-27所示的【选取】子工具箱。这些选择方式也可以在菜单栏中的【编辑】/【选取物体】中找到。选择工具界面介绍End：端点Near：近点Mid:中点Point：点捕捉Cen:圆心Int：交点Qerp:垂直点Tan：相切点Quad:圆的四分点Knot:节点捕捉工具(snap)当Rhino要您选择一个点时，您可以开启对象锁点模式，将标记限制在现存对象的指定部分上。按Alt键可暂停物件锁点。如果对象锁点被锁定，按Alt键可暂时切换它们。界面介绍世界坐标输入法：极坐标输入法：相对坐标输入法：相对极坐标输入法：格式是：“a,b”

或“a,b,c”

“a,b”

基于当前作图平面的x,y轴“a,b,c”

基于世界坐标系统格式是：“d<a”，基于当前作图平面的原点其中d是极坐标的半径，a是角度格式是：“rx,y”，含义是相对于前一点的X，Y的坐标，也可以理解为把前一点当作原点，其X，Y的坐标数值可以使用格式“@x,y”原理与上面介绍一样，格式是“rd<a”

或“@d<a

”坐标的输入界面介绍坐标的输入(0,0)[0,0][0,5]/[r5<90][r20<0]/[r20,0][r30<60][r50<-45][r70<-180]/[r-70,0]在输入坐标时，如果前一点的输入有误，想取消上一个点的输入，可在命令栏中键入“

U

”后回车。坐标的输入常用工具点(Point)与曲线（Curve)曲线的构成：控制点(Controlpoints):也叫控制顶点(controlvertex)简称CV点编辑点(Editpoint):简称EP点外壳(Hull):连接CV点之间的虚线点(Point)与曲线（Curve)自由造型曲线控制点曲线：CV曲线内插点曲线：EP曲线几何曲线通过键盘输入几何曲线的参数使用鼠标左键确定曲线关键点的位置Line,Polyline,Polygon,Rectangle,Circle,Arc,Ellipse,Parabola(抛物线）,Conic（圆锥曲线）,Helix（螺旋线）,Spiral（圆锥螺旋线）.曲线的编辑延伸曲线（ExtendCurve)曲线的偏移(OffsetCurve)曲线的倒角(Filletcurve)倒斜角（Chamfercurve)曲线的混合（BlendCurve)曲线的匹配(Match)调整曲线的端点转折(AdjustEndBulge)常用工具曲线(Curve)Aroundcurve用环绕曲线方式画图

在画圆的命令后键入“A”回车

,或者单击图标,先在视图中选择曲线

上的一点,然后再输入圆的半径。Circle根据半径绘制圆形。菜单:Curve〉Circle〉Center,Radius命令:Circle操作:先输入圆心,再输入半径值或者直接拖动鼠标,在合适位置单击左键。参数：(垂直直径三点正切环绕曲线)

常用工具曲线(Curve)以控制点方式绘制曲线,简称

CV曲线（ControlPointCurve）菜单

:Curve〉Free-form〉Controlpoints命令

:Curve操作:在视窗中随意地添加控制点便能很方便地绘制出曲线。在命令没结束时控制点是可见的如果有画错的控制点

,可以键入“U”回牢取消最后画的控制点如果想使曲线封闭

,可以在绘制最后一个控制点后单击曲线的第一个控制点或键入

"C"回车。常用工具根据编辑点的位置绘制曲线

,简称

EP曲线。（Interpolatepoints）菜单:Curve〉Free-form〉Interpolatepoints命令:InterpCrv

操作

:和CV

曲线一样,不同之处在于视窗中鼠标单击的都是编辑点,曲线将穿过这些编辑点而形成。CV点与ED点的比较：CV点位于曲线之外，拖动可控制曲线的形状；EP点位于曲线之上，也控制曲线的形状；编辑曲线的形状时，大多选择CV点模式，因为一个CV点影响曲线形状的范围较EP点小。EP点用于工业产品造型较少，主要用于角色建模中，在工业产品造型中，主要用于两根中间部位有交点的曲线。曲线(Curve)常用工具打开曲线上的

CV点（PtOn）打开曲线上的

CV点

,一般用于通过拖拉

CV点来改变曲线的形状,快捷键是

F10键

,关闭

CV点可以用右键单击该图标或者按

F11键。

打开曲线上的

EP点（EditPtOn）打开曲线上的

EP点,一般用于通过拖拉

EP点来改变曲线的形状。注意:当曲线上的

CV点和

EP点被打开时,将不能选择到曲线。曲线(Curve)常用工具延伸曲线(ExtendCurve)菜单:Curve〉Extend〉ExtendCurve命令:Extend操作:1.选取边界对象或输入延伸长度。动态延伸请按Enter键2.选取边界对象。操作完毕请按Enter键3.选取要延伸的对象(类型=直线）Line、Arc、

Smooth圆弧：建立一条和原来的曲线正切的延伸圆弧。直线：建立一条和原来的曲线正切的延伸直线。平滑：建立一条和原来曲线的曲率连续的平滑延伸曲线。曲线(Curve)常用工具建立圆角曲线（倒角）（FilletCurve）

菜单:Curve〉Fillet命令:Fillet说明:在两条曲线之间产生一个由圆弧形成的圆角。选取第一条要建立圆角的曲线(半径=1组合=否修剪=是)

选取第二条要建立圆角的曲线(半径=1组合=否修剪=是)曲线(Curve)常用工具

建立斜角曲线（倒斜角）（ChamferCurves）

菜单:Curve〉ChamferCurves命令:Chamfer说明:将两条曲线以斜角相连接。选取第一条要建立斜角的曲线(距离=1,1组合=否修剪=是）选取第二条要建立斜角的曲线(距离=1,1组合=否修剪=是）距离：两条曲线的交点与曲线斜角点之间的距离曲线(Curve)常用工具

偏移曲线

（OffsetCurve）菜单:Curve〉Offset命令:Offset

操作

:1.选取要偏移的曲线(距离=1角=尖锐通过点公差)2.通过点(距离=1角=尖锐通过点公差)曲线(Curve)常用工具曲面创建在曲线的基础上Rhino提供了14类曲面创建方式工业造型设计常用其中的11类创建方式曲面(Surface)以边角点建立曲面（Surfacefrom3or4CornerPoints）以二，三或四条边缘曲线建立曲面（Surfacefrom2,3or4EdgeCurves）以平面曲线建立曲面（SurfacefromPlanarCurves）平面（plane)拉伸（surfacebyextrudingacurve)放样（Loft）单轨扫描（one-railsweep)双轨扫描（two-railsweep)旋转成形（Revolve）/沿路径旋转（Revolvewitharail）嵌面/补丁（Patch）从曲线网线建立曲面（SurfacefromNetworkofCurves）常用工具曲面(Surface)以边角点建立曲面（Surfacefrom3or4CornerPoints）菜单：Surface>CornerPoints命令：SrfPt形成方式：以空间上的三个或四个点之间的连线形成闭合区域。常用工具曲面(Surface)以二，三或四条边缘曲线建立曲面（Surfacefrom2,3or4EdgeCurves）菜单：Surface>EdgeCurves命令：EdgeSrf形成方式：空间上，端点互相衔接（重合）的曲线，形成曲面。常用于大块简单的曲面的创建，也用于补面。即使曲线端点不相接，也可以形成曲面，但是这时生成的曲面边缘会与原始曲线有偏差。该命令只能达到G0连续，形成的曲面优点是曲面结构线简洁，通常使用该命令来建立大块简单的曲面。常用工具曲面(Surface)以平面曲线建立曲面（SurfacefromPlanarCurves）菜单：Surface>PlanarCurves命令：PlanarSrf形成方式：在同一平面上的闭合曲线，形成一平面上的曲面。如果某些曲面部分重迭，会产生不期望的结果。如果某条曲线完全包含在另一条曲线之中，这条曲线将会被视为一个洞的边界。需要注意的是使用改命令的前提是必须是闭合的并且是同一平面内的曲线，当选取开放或空间曲线来执行此命令时，命令栏会提示创建曲面出错的原因常用工具曲面(Surface)平面（plane)菜单：Surface>Plane>CornertoCorner命令：Plane说明：生成一矩形平面，常用工具曲面(Surface)拉伸（surfacebyextrudingacurve)菜单：Surface>Extrude>Straight形成方式：沿直线拉伸曲线形成曲面。拉伸的方式：直线拉伸，沿曲线拉伸。结合体倒角命令，常用于产品分模线细节的模拟。常用工具曲面(Surface)挤出曲线命令在模拟曲面表面的分模线用的比较多，先创建一个挤出曲面，再修剪曲面，之后在两个曲面间生成圆角，如图所示的流程示意图。挤出曲面用【往曲面法线方向挤出曲线】命令生成的曲面来创建圆角产生的效果要好一些；使用【直线挤出】命令生成的曲面来创建圆角，分模线之间的缝隙有时会在局部过大，如右上图所示。常用工具曲面(Surface)放样（Loft）菜单：Surface>Loft形成方式：以空间上，同一走向上的一系列曲线建立曲面。1.这些曲线必须同为开放曲线或闭合曲线。2.在位置上最好不要交错。常用工具曲面(Surface)单轨扫描（one-railsweep)菜单：Surface>Sweep1Rail形成方式：一系列的截面曲线（cross-section)沿着路径曲线（railcurve)扫描而成，截面曲线和路径曲线在空间位置上交错，截面曲线之间不能交错。截面曲线（cross-section)的数量没有限制。