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摘 要:信息化技术已在各种加工行业中得到广泛应用。为此对雕刻领域的信息化技术应用作了简要的介绍,并由此通过实际操作的案例探讨了使用Type3软件进行浮雕物体建模的方法与应用。
关键词:Type3软件;三维建模;浮雕;剖面生成法;图片转换法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2010)08-042-02
众所周知,我国的雕刻文化历史悠久、源远流长,早在石器时代,人类已能利用兽牙、贝壳或砾石块进行雕磨、钻孔,制为非实用的装饰品,从雕刻造型的意义说,其性质已接近于雕刻的艺术制作。手工雕刻是一种工匠型的劳动,其雕刻成品是否成为珍品完全取决于雕刻师对艺术的理解、对材料的感觉、雕刻技巧的发挥和孜孜不倦的精神,这不是普通人所能胜任的。三维浮雕软件可进行产品“虚拟化”设计,不用加工样品可直接在电脑上观看效果,任意修改,缩短设计周期,避免了一些人为差错,另外设计思路更为广阔,设计师可发挥的随意性增大,产品造型的方案也更加多样化。
Type3是法国Vision Numeric公司耗费多年精力研制的一款运用于广告、模具、首饰等行业的专业三维立体浮雕CAD、CAM软件。它包括CAD模块、CAM模块、浮雕模块三大部分,是一套创意与雕刻加工的全能软件[1]。Type3软件的浮雕模块能迅速有效地将简单二维图形、照片转化成浮雕曲面。下文将以type3软件的浮雕建模为例说明创建浮雕物体三维建模的方法:
一、浮雕剖面生成法
1.建立矢量图
Type3软件的浮雕模块能驱动扫描仪,将多种形式的点阵图(黑白、灰阶、彩色)自动转换成矢量格式,并且可在此基础上作图形文字的节点修改,最后转化成浮雕曲面。浮雕模块不仅可以简单的定义各种复杂曲面,而且可以通过使用浮雕中的特效工具做多种处理,从而得到艺术般的浮雕效果,甚至还可以将以完成的浮雕曲面投影或包络到各种复杂形面上,这些复杂曲面可以调用使用其它CAD/CAM软件(如Pro/ENGINEER、UG、CATIA、MasterCAM等)创建的文件或通过三坐标扫描仪输入。
我们可以利用浮雕模块提供矢量和位图编辑,照片修饰,贴图及上色等工具,可以快速产生凹凸模和优化加工等专业功能,当然也可按照您的创意,设计出更复杂的浮雕形态。进行模拟加工以后,还可以以高精度照片格式输出您所设计的浮雕,从而对其有更感性直观的认识,令您的设计更趋合理和完美。图1 为龙凤戏珠的二维线框矢量图形。
2.创建浮雕区域
选择要创建浮雕的物体,然后按住Shift键并点击浮雕模块图标,运行浮雕模块如图2所示,创建一个150mmX150mm的浮雕框,分辨率为0.1,线数X、Y为750X750,即将150mmX150mm的浮雕框分为密度为750X750个,精度0.1。注意线数设置不要超过1000,否则可能造成加工精度过高软件死机[2]。
3.创建浮雕剖面
在浮雕模块选择要建立剖面的龙凤线框的外轮廓部分,运用浮雕剖面命令,Z最大设为3mm,先建立一个母体浮雕。再把龙凤的所有二维内轮廓线框选中,在母体浮雕基础上,选用曲面拟合的叠加模式再次运行浮雕剖面命令,Z最大设为2mm,即可生成龙凤戏珠浮雕模型(如图3所示)。
二、图片转换法
一些图片如灰度图或亮度变化不大的彩色图片(如图4所示)可直接使用软件的浮雕模块功能进行浮雕物体的建模。而对于亮度反差较大的图片,可先用其他图形处理软件进行处理后再进行浮雕物体建模,如使用Photoshop软件的“魔棒”工具选中图片亮度反差较大的区域,使用“羽化”工具进行修正轮廓线条,对于图片较亮区域使用“曲线选项”暗化;同理对较暗区域进行亮化[3]。
选择需要制作浮雕的物件,运行照相浮雕模块,黑白提升Z最大设为1.2mm(默认黑提升=0mm,白提升=5mm),即可建立如图5所示的浮雕模型。
三、综合法
进行浮雕物体建模的方法还有很多,可用三维曲面功能创建球体,圆柱体,圆锥体,椭圆体,立方体和圆环体等[4]。也可采用曲面扫描功能创建不规则曲面,对于复杂的浮雕物体的建模大多先单独进行简单的浮雕建模,再采用曲面拟合功能进行叠加、叠减、取代、最大及最小等操作生成复杂的浮雕物体。下面将以实例来说明曲面扫描、曲面拟合等浮雕物体建模的方法。
1.制作一个生成浮雕所需的的二维线==矢量图形文件, 如图6所示
2.先选择要创建浮雕的区域,点击浮雕模块图标,创建一个浮雕区域,将分辨率设置为0.12mm。
3.框选中间玫瑰花部分,点击集合图标将其创建成一个群组,然后采用浮雕剖面法进行建模。
4.按住Ctrl键分别点选中间的两个椭圆和左上角的曲线,采用曲面扫描方式进行浮雕建模。
5.选中小球形浮雕再选最内河最外两个椭圆形采用沿线复制浮雕物体功能,得到一组复制好的浮雕物体。
6.底面点选最大椭圆采用刷平面功能即可创建。
7.选中所有以创建好的浮雕物体,进行叠加或最大两种模式之一曲面拟合操作都可完成最终所需的整体建模操作(如图7所示)。
浮雕物体三维建模的方法多种多样,文章利用实例来讲述了Type3软件浮雕模块中矢量和位图编辑、照片修饰等专业功能的应用,总结出了剖面生成、图片转换、曲面扫描与曲面拟合等浮雕物体的三维建模方法,能对浮雕行业的信息化应用起到一个抛砖引玉的作用。当然也可以按照设计人员的创意,综合上述几种方法混合应用,设计出更复杂、更精美的浮雕形态。
参考文献:
[1]Vision Numeric.Typee3 Edit 4.3 简体中文版软件使用说明书[Z],2005.
[2] 信丽华,朱建军.Type3软件在数控雕刻机中的应用[J].上海工程技术大学学报,2006,20(1):57-60.
[3] 杨珍.利用Photoshop制作数控浮雕的若干问题[J].上海工程技术大学学报,2009,23(1):60～62.
[4] 朱建军,杨珍,信丽华.华东高校工程训练教学学会第八届学术年会论文集[C].北京:国防工业出版社,2008.
关键词:Type3软件;三维建模;浮雕;剖面生成法;图片转换法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2010)08-042-02
众所周知,我国的雕刻文化历史悠久、源远流长,早在石器时代,人类已能利用兽牙、贝壳或砾石块进行雕磨、钻孔,制为非实用的装饰品,从雕刻造型的意义说,其性质已接近于雕刻的艺术制作。手工雕刻是一种工匠型的劳动,其雕刻成品是否成为珍品完全取决于雕刻师对艺术的理解、对材料的感觉、雕刻技巧的发挥和孜孜不倦的精神,这不是普通人所能胜任的。三维浮雕软件可进行产品“虚拟化”设计,不用加工样品可直接在电脑上观看效果,任意修改,缩短设计周期,避免了一些人为差错,另外设计思路更为广阔,设计师可发挥的随意性增大,产品造型的方案也更加多样化。
Type3是法国Vision Numeric公司耗费多年精力研制的一款运用于广告、模具、首饰等行业的专业三维立体浮雕CAD、CAM软件。它包括CAD模块、CAM模块、浮雕模块三大部分,是一套创意与雕刻加工的全能软件[1]。Type3软件的浮雕模块能迅速有效地将简单二维图形、照片转化成浮雕曲面。下文将以type3软件的浮雕建模为例说明创建浮雕物体三维建模的方法:
一、浮雕剖面生成法
1.建立矢量图
Type3软件的浮雕模块能驱动扫描仪,将多种形式的点阵图(黑白、灰阶、彩色)自动转换成矢量格式,并且可在此基础上作图形文字的节点修改,最后转化成浮雕曲面。浮雕模块不仅可以简单的定义各种复杂曲面,而且可以通过使用浮雕中的特效工具做多种处理,从而得到艺术般的浮雕效果,甚至还可以将以完成的浮雕曲面投影或包络到各种复杂形面上,这些复杂曲面可以调用使用其它CAD/CAM软件(如Pro/ENGINEER、UG、CATIA、MasterCAM等)创建的文件或通过三坐标扫描仪输入。
我们可以利用浮雕模块提供矢量和位图编辑,照片修饰,贴图及上色等工具,可以快速产生凹凸模和优化加工等专业功能,当然也可按照您的创意,设计出更复杂的浮雕形态。进行模拟加工以后,还可以以高精度照片格式输出您所设计的浮雕,从而对其有更感性直观的认识,令您的设计更趋合理和完美。图1 为龙凤戏珠的二维线框矢量图形。
2.创建浮雕区域
选择要创建浮雕的物体,然后按住Shift键并点击浮雕模块图标,运行浮雕模块如图2所示,创建一个150mmX150mm的浮雕框,分辨率为0.1,线数X、Y为750X750,即将150mmX150mm的浮雕框分为密度为750X750个,精度0.1。注意线数设置不要超过1000,否则可能造成加工精度过高软件死机[2]。
3.创建浮雕剖面
在浮雕模块选择要建立剖面的龙凤线框的外轮廓部分,运用浮雕剖面命令,Z最大设为3mm,先建立一个母体浮雕。再把龙凤的所有二维内轮廓线框选中,在母体浮雕基础上,选用曲面拟合的叠加模式再次运行浮雕剖面命令,Z最大设为2mm,即可生成龙凤戏珠浮雕模型(如图3所示)。
二、图片转换法
一些图片如灰度图或亮度变化不大的彩色图片(如图4所示)可直接使用软件的浮雕模块功能进行浮雕物体的建模。而对于亮度反差较大的图片,可先用其他图形处理软件进行处理后再进行浮雕物体建模,如使用Photoshop软件的“魔棒”工具选中图片亮度反差较大的区域,使用“羽化”工具进行修正轮廓线条,对于图片较亮区域使用“曲线选项”暗化;同理对较暗区域进行亮化[3]。
选择需要制作浮雕的物件,运行照相浮雕模块,黑白提升Z最大设为1.2mm(默认黑提升=0mm,白提升=5mm),即可建立如图5所示的浮雕模型。
三、综合法
进行浮雕物体建模的方法还有很多,可用三维曲面功能创建球体,圆柱体,圆锥体,椭圆体,立方体和圆环体等[4]。也可采用曲面扫描功能创建不规则曲面,对于复杂的浮雕物体的建模大多先单独进行简单的浮雕建模,再采用曲面拟合功能进行叠加、叠减、取代、最大及最小等操作生成复杂的浮雕物体。下面将以实例来说明曲面扫描、曲面拟合等浮雕物体建模的方法。
1.制作一个生成浮雕所需的的二维线==矢量图形文件, 如图6所示
2.先选择要创建浮雕的区域,点击浮雕模块图标,创建一个浮雕区域,将分辨率设置为0.12mm。
3.框选中间玫瑰花部分,点击集合图标将其创建成一个群组,然后采用浮雕剖面法进行建模。
4.按住Ctrl键分别点选中间的两个椭圆和左上角的曲线,采用曲面扫描方式进行浮雕建模。
5.选中小球形浮雕再选最内河最外两个椭圆形采用沿线复制浮雕物体功能,得到一组复制好的浮雕物体。
6.底面点选最大椭圆采用刷平面功能即可创建。
7.选中所有以创建好的浮雕物体,进行叠加或最大两种模式之一曲面拟合操作都可完成最终所需的整体建模操作(如图7所示)。
浮雕物体三维建模的方法多种多样,文章利用实例来讲述了Type3软件浮雕模块中矢量和位图编辑、照片修饰等专业功能的应用,总结出了剖面生成、图片转换、曲面扫描与曲面拟合等浮雕物体的三维建模方法,能对浮雕行业的信息化应用起到一个抛砖引玉的作用。当然也可以按照设计人员的创意,综合上述几种方法混合应用,设计出更复杂、更精美的浮雕形态。
参考文献:
[1]Vision Numeric.Typee3 Edit 4.3 简体中文版软件使用说明书[Z],2005.
[2] 信丽华,朱建军.Type3软件在数控雕刻机中的应用[J].上海工程技术大学学报,2006,20(1):57-60.
[3] 杨珍.利用Photoshop制作数控浮雕的若干问题[J].上海工程技术大学学报,2009,23(1):60～62.
[4] 朱建军,杨珍,信丽华.华东高校工程训练教学学会第八届学术年会论文集[C].北京:国防工业出版社,2008.