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摘 要:在计算机技术尤其是虚拟现实技术的推动下,计算机数字虚拟三维建模技术(下文简称数字建模技术)更加深入和广泛地应用在产品造型设计中。由于数字建模技术具备直观、生动的特性,在提高产品造型设计效率方面更具有非凡的优势。本文通过对现阶段产品造型设计技术的现状进行扼要分析,以期能引发更多产品设计人员和同行从业者们在结合具体实例的情境下,来探讨产品造型设计中的数字建模技术,并通过对数字建模技术的研究,对将来的产品造型设计实践活动有所裨益。
关键词:产品造型设计;数字建模技术
0 引言
以立体的产品为对象所进行的造型设计活动当然是要围绕着产品的三维造型设计来展开,并且其核心任务就是设计出来的产品既能体现产品的使用价值,又能体现其审美价值。随着计算机技术特别是虚拟现实技术的发展,数字建模技术在产品造型设计中的应用越来越普遍,使之产品造型设计的效率也突飞猛进,但随之而来的却是产品造型设计的同行业的竞争也越来越激烈。因此,为了增强产品设计的表现力,提高产品造型设计的竞争力,迫切需要对产品造型设计中的数字建模技术进行深入研究,在采用新的设计方法提高工作效率。
1 计算机数字三维建模技术及其优点
在进行产品造型设计中,主要是对产品的风格包括造型、色彩,以及人机、标志设计等方面进行设计。在产品的造型设计阶段,利用数字建模技术建立产品模型,与传统的设计阶段建模方法相比,有显著的优越性。
(1)素描草图、三视图、透视效果图是传统产品造型设计的重要手段,而利用计算机数字三维建模技术进行造型设计,在表现技法方面是全新的,他能充分体现设计师的设计思想,制作快、成本低、易存储,而且方便随时修改。
(2)数字建模技术使产品设计时,添加色彩更加方便,且颜色更加逼真。毋庸置疑,完善的产品造型设计,其中的颜色设计是非常重要的。传统的产品色彩设计时,设计师需要对造型的色彩知识,如:色与光、对比与调和等方面的技巧有比较专业的把握,而在传统产品造型设计时,设计师绘画水平的良莠不齐可能会使设计方案遭到错误的判断,尤其是透视效果图中的色彩效果,常会受到绘画着色优劣程度的影响,直接导致色彩的真实性、可靠性流失掉。而使用数字建模技术,造型设计的着色可以采用模拟真实的原料就可以赋予模型逼真、可靠的色彩,并且可以灵活多变的在反复试验着色方案中达到满意效果。
(3)数字建模技术能够对造型设计中产品的功能要求、造型设计之间的关系进行快速直接的协调处理。产品的功能要求往往优先决定造型设计,这就是所谓的“功能优先”原则,意即造型设计体现功能要求,因为在事实上,确确实实存在物质条件影响艺术造型的现象。利用数字建模技术进行产品设计时,可以针对产品功能的特点,直接利用数字建模技术来設计。比如,模型的随意修改、材质的随意更换,都是体现和突出产品功能的必备条件,而修改模型自不必说,就是数字建模技术之丰富的材质编辑功能在赋予模型不同的材质以及感受不同种材质效果等方面就具有得天独厚的优势。
(4)数字建模技术使产品能实现了人机协调。产品的造型设计除了给人外观的审美感受,在使用中还会对人的生理和心理产生直接影响。利用数字建模技术,把人机作为统一体来进行设计,使机电产品与人体功能密切配合,能够促进生产效率的提高,降低体力消耗、改善工作条件,提高职业安全,使机器能够更方便地为使用者服务。
(5)数字建模技术能够快捷的展现设计者设计风格。传统的设计方式大都用手工来绘制产品效果图和制作模型,不仅耗时长,且不便于进行修改。所以可供其创作发挥的余地很小,限制了设计师的设计灵感。数字建模技术由于能快速生成模型,能够在短时间内生成多种可供选择的造型方案,为设计师展现不同风格的设计思想提供平台,可进行任意的创新修改,从不同角度观察产品造型进而选取最佳设计方案,且方便按用户要求进行修改。因而,从另一个角度来讲,数字建模技术也是诱发设计师创造性思维、提高创造能力的良好工具之一。
2 数字建模技术在加工中心造型设计中的应用
对加工中心的造型设计,不能简单地把它作为箱体造型来研究,而应该结合其特定的内部结构,结合外形与内部结构之间的有机联系来进行外形设计。具体来说,就是要考虑到加工中心的外观形状、颜色、机器功能等几个方面来进行设计。
由于加工中心对加工精度和加工环境有较高要求,因此大都采用全封闭式设计。这种设计方法由于竖直线和水平线过多往往容易显得太过方正、拘谨,会让人感觉呆板、单调,因此可以多用斜线、竖直线和水平线来造型设计,从而能够显得更加活泼醒目。同时,注重对产品的色彩选择对于提高产品的外形会带来很好的效果,外形构造漂亮的产品往往比这方面不够亮眼的产品更有市场竞争力。具体来说,可以选择比较鲜艳的颜色给人生动的感觉,使人感到精神愉快,提高工作效率。这些产品造型设计中的颜色搭配和外形修改等工作都可以通过计算机三维数字建模技术轻而易举地完成,既直观又方便,提高了产品造型设计的效率,有利于激发设计师们的设计灵感。
3 产品造型设计中数字建模技术的不足
尽管数字建模技术有其优点,然而也有其不足。首先,数字虚拟模型在任何时刻都只是一个模拟模型的一个视图,它受到电脑屏幕的平面化的限制,致使数字造型设计只能停留在平面和视觉的三维上,距离真实存在的物体可以全方位地观摩还相差甚远。其次,数字建模设计人员,大多都是以键盘和鼠标为主要工具进行设计的,作为通用的建模手段,大多数的数字建模设计师基本上都是把其他设计人员头脑中的基本成型的产品设计方案表达出来,而不是自己心中的设计,从这一点上来讲,在产品创新设计方面丧失了数字设计师本体所应具有的主观能动性和创造性。换句话来讲,设计师大都把时间花在表达造型上,而没有留出足够多的时间去思考和发掘自己心中的新创意,形成一种简单的初级模仿,在某种程度上限制了设计师的积极性与创造性的发挥。最后,触觉是人类感知世界不可或缺的手段之一,在获得真实体验方面,相比于视觉和听觉更具有真实感,在这一点上恰恰是数字建模技术所无法弥补的缺憾。因为,在建模的过程中,设计师与其设计只能进行视觉信息和听觉信息的交互。设计师在计算机屏幕上可以看到模型的形态,有时也可以通过计算发出的声音信息进行判断,然而,在这一领域始终没有触及到人与自然进行交互重要的信息之一:触觉信息。设计师无法触摸到虚拟的模型,也无法获得触觉信息的反馈,因而无法真切感受模型的存在。
4 结论
数字建模技术在产品造型设计中所体现的优越性是传统的设计方法无法比拟的。它所体现的直观性、方便性和效率性开拓了新的设计思路和方法,大大解放了产品造型设计设计师,使他们能够尽可能在寻找新颖的设计灵感,展现独特的设计个性方面下功夫。数字建模技术正以其极大的灵活性和方便性成为现今设计师门必不可少的工具。
参考文献:
[1] 谭秀华,于风华.三维建模技术在产品造型设计设计中应用[J].辽宁工程技术大学学报,2004(S1).
[2] 李锡蓉,陈磊,徐人平.计算机三维建模技术在产品造型设计设计中的应用 [J].昆明理工大学学报(自然科学版),2001(04).
关键词:产品造型设计;数字建模技术
0 引言
以立体的产品为对象所进行的造型设计活动当然是要围绕着产品的三维造型设计来展开,并且其核心任务就是设计出来的产品既能体现产品的使用价值,又能体现其审美价值。随着计算机技术特别是虚拟现实技术的发展,数字建模技术在产品造型设计中的应用越来越普遍,使之产品造型设计的效率也突飞猛进,但随之而来的却是产品造型设计的同行业的竞争也越来越激烈。因此,为了增强产品设计的表现力,提高产品造型设计的竞争力,迫切需要对产品造型设计中的数字建模技术进行深入研究,在采用新的设计方法提高工作效率。
1 计算机数字三维建模技术及其优点
在进行产品造型设计中,主要是对产品的风格包括造型、色彩,以及人机、标志设计等方面进行设计。在产品的造型设计阶段,利用数字建模技术建立产品模型,与传统的设计阶段建模方法相比,有显著的优越性。
(1)素描草图、三视图、透视效果图是传统产品造型设计的重要手段,而利用计算机数字三维建模技术进行造型设计,在表现技法方面是全新的,他能充分体现设计师的设计思想,制作快、成本低、易存储,而且方便随时修改。
(2)数字建模技术使产品设计时,添加色彩更加方便,且颜色更加逼真。毋庸置疑,完善的产品造型设计,其中的颜色设计是非常重要的。传统的产品色彩设计时,设计师需要对造型的色彩知识,如:色与光、对比与调和等方面的技巧有比较专业的把握,而在传统产品造型设计时,设计师绘画水平的良莠不齐可能会使设计方案遭到错误的判断,尤其是透视效果图中的色彩效果,常会受到绘画着色优劣程度的影响,直接导致色彩的真实性、可靠性流失掉。而使用数字建模技术,造型设计的着色可以采用模拟真实的原料就可以赋予模型逼真、可靠的色彩,并且可以灵活多变的在反复试验着色方案中达到满意效果。
(3)数字建模技术能够对造型设计中产品的功能要求、造型设计之间的关系进行快速直接的协调处理。产品的功能要求往往优先决定造型设计,这就是所谓的“功能优先”原则,意即造型设计体现功能要求,因为在事实上,确确实实存在物质条件影响艺术造型的现象。利用数字建模技术进行产品设计时,可以针对产品功能的特点,直接利用数字建模技术来設计。比如,模型的随意修改、材质的随意更换,都是体现和突出产品功能的必备条件,而修改模型自不必说,就是数字建模技术之丰富的材质编辑功能在赋予模型不同的材质以及感受不同种材质效果等方面就具有得天独厚的优势。
(4)数字建模技术使产品能实现了人机协调。产品的造型设计除了给人外观的审美感受,在使用中还会对人的生理和心理产生直接影响。利用数字建模技术,把人机作为统一体来进行设计,使机电产品与人体功能密切配合,能够促进生产效率的提高,降低体力消耗、改善工作条件,提高职业安全,使机器能够更方便地为使用者服务。
(5)数字建模技术能够快捷的展现设计者设计风格。传统的设计方式大都用手工来绘制产品效果图和制作模型,不仅耗时长,且不便于进行修改。所以可供其创作发挥的余地很小,限制了设计师的设计灵感。数字建模技术由于能快速生成模型,能够在短时间内生成多种可供选择的造型方案,为设计师展现不同风格的设计思想提供平台,可进行任意的创新修改,从不同角度观察产品造型进而选取最佳设计方案,且方便按用户要求进行修改。因而,从另一个角度来讲,数字建模技术也是诱发设计师创造性思维、提高创造能力的良好工具之一。
2 数字建模技术在加工中心造型设计中的应用
对加工中心的造型设计,不能简单地把它作为箱体造型来研究,而应该结合其特定的内部结构,结合外形与内部结构之间的有机联系来进行外形设计。具体来说,就是要考虑到加工中心的外观形状、颜色、机器功能等几个方面来进行设计。
由于加工中心对加工精度和加工环境有较高要求,因此大都采用全封闭式设计。这种设计方法由于竖直线和水平线过多往往容易显得太过方正、拘谨,会让人感觉呆板、单调,因此可以多用斜线、竖直线和水平线来造型设计,从而能够显得更加活泼醒目。同时,注重对产品的色彩选择对于提高产品的外形会带来很好的效果,外形构造漂亮的产品往往比这方面不够亮眼的产品更有市场竞争力。具体来说,可以选择比较鲜艳的颜色给人生动的感觉,使人感到精神愉快,提高工作效率。这些产品造型设计中的颜色搭配和外形修改等工作都可以通过计算机三维数字建模技术轻而易举地完成,既直观又方便,提高了产品造型设计的效率,有利于激发设计师们的设计灵感。
3 产品造型设计中数字建模技术的不足
尽管数字建模技术有其优点,然而也有其不足。首先,数字虚拟模型在任何时刻都只是一个模拟模型的一个视图,它受到电脑屏幕的平面化的限制,致使数字造型设计只能停留在平面和视觉的三维上,距离真实存在的物体可以全方位地观摩还相差甚远。其次,数字建模设计人员,大多都是以键盘和鼠标为主要工具进行设计的,作为通用的建模手段,大多数的数字建模设计师基本上都是把其他设计人员头脑中的基本成型的产品设计方案表达出来,而不是自己心中的设计,从这一点上来讲,在产品创新设计方面丧失了数字设计师本体所应具有的主观能动性和创造性。换句话来讲,设计师大都把时间花在表达造型上,而没有留出足够多的时间去思考和发掘自己心中的新创意,形成一种简单的初级模仿,在某种程度上限制了设计师的积极性与创造性的发挥。最后,触觉是人类感知世界不可或缺的手段之一,在获得真实体验方面,相比于视觉和听觉更具有真实感,在这一点上恰恰是数字建模技术所无法弥补的缺憾。因为,在建模的过程中,设计师与其设计只能进行视觉信息和听觉信息的交互。设计师在计算机屏幕上可以看到模型的形态,有时也可以通过计算发出的声音信息进行判断,然而,在这一领域始终没有触及到人与自然进行交互重要的信息之一:触觉信息。设计师无法触摸到虚拟的模型,也无法获得触觉信息的反馈,因而无法真切感受模型的存在。
4 结论
数字建模技术在产品造型设计中所体现的优越性是传统的设计方法无法比拟的。它所体现的直观性、方便性和效率性开拓了新的设计思路和方法,大大解放了产品造型设计设计师,使他们能够尽可能在寻找新颖的设计灵感,展现独特的设计个性方面下功夫。数字建模技术正以其极大的灵活性和方便性成为现今设计师门必不可少的工具。
参考文献:
[1] 谭秀华,于风华.三维建模技术在产品造型设计设计中应用[J].辽宁工程技术大学学报,2004(S1).
[2] 李锡蓉,陈磊,徐人平.计算机三维建模技术在产品造型设计设计中的应用 [J].昆明理工大学学报(自然科学版),2001(04).