Alias產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)用教程

前言

筆者對(duì)Alias的接觸開始于2000年，當(dāng)時(shí)研究生階段的研究方向是關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)，為此收集了許多國(guó)外的信息資料。眾多的信息表明，作為一款計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的工具軟件，Alias無(wú)疑是出鏡頻率最高的。2003年，我懷著忐忑不安的心情在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課上講授Alias，這個(gè)在國(guó)外產(chǎn)業(yè)界和教育界有著成功運(yùn)用的軟件能被我的學(xué)生接受嗎？在嚴(yán)重缺乏中文學(xué)習(xí)資料的當(dāng)時(shí)，學(xué)生能掌握嗎？沒有辦法，我只有自己首先成為專家?；仡櫧?年多的教學(xué)經(jīng)歷，我是在同學(xué)們層出不窮的問題中成長(zhǎng)的，也從中真正體會(huì)到什么是教學(xué)相長(zhǎng)。從2006年開始，也因?yàn)锳lias接觸到了Autodesk公司，從而開始在課程實(shí)踐、學(xué)生科研計(jì)戈IJ、產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目中全面運(yùn)用了Alias以及Autodesk公司的數(shù)字樣機(jī)技術(shù)。同時(shí)也有機(jī)會(huì)和Autodesk中國(guó)研究院的Alias研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行相關(guān)的項(xiàng)目合作。經(jīng)過這么多年的教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)積累，我感覺自己應(yīng)該編寫一本Alias的書，一本為Alias的初學(xué)者和進(jìn)階者解惑的書，一本解開籠罩在Alias軟件上的所謂“高端”、“難以學(xué)習(xí)掌握”等神秘面紗的書。Alias從一開始研發(fā)就建立在為工業(yè)設(shè)計(jì)流程服務(wù)的基礎(chǔ)上，因此它才能真正被稱為cAID（計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)）工具。從概念草圖繪制到概念模型，從二維三維交互技術(shù)到虛擬評(píng)審，從精準(zhǔn)數(shù)字模型到傳遞到下游工程軟件深入進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，涵蓋了工業(yè)設(shè)計(jì)流程的每個(gè)環(huán)節(jié)。由于本書的篇幅有限，主要介紹Alias建模的基本原理以及建模技術(shù)，目的是讓讀者對(duì)Alias有個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且能夠掌握小型工業(yè)產(chǎn)品的建模和可視化技術(shù)。全書分為7章，具體內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹如下：第1章Alias基礎(chǔ)知識(shí)；第2章曲線，講解了Alias曲線的基礎(chǔ)原理、與曲線相關(guān)的工具命令以及運(yùn)用實(shí)例；第3章曲面，講解了Alias曲面的基礎(chǔ)原理、與曲面相關(guān)的工具命令以及運(yùn)用實(shí)例；第4章典型產(chǎn)品建模，按照由淺人深的原則，選取典型產(chǎn)品進(jìn)行建模講解；第5章典型造型技巧，總結(jié)Alias的技巧，按照造型的不同分類講解；第6章CAID過程輔助技巧，講解Alias對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)流程中的輔助技術(shù)；第7章Showcase可視化表現(xiàn)，講解運(yùn)用Showcase進(jìn)行渲染動(dòng)畫等可視化的技術(shù)。為了讓讀者更好、更輕松地掌握書中的內(nèi)容，本書還附有配套光盤。配套光盤按章劃分，第1～第6章包含Pix，wire，Video三個(gè)文件夾。Pix文件夾中主要有本章例子中的參考圖片；wire文件夾中是本章例子的模型源文件；Video文件夾中是本章中的視頻講解文件；第7章是Showcase范例文件，供讀者分析參考。

內(nèi)容概要

本書主要介紹了Alias 建模的基本原理和建模技術(shù)，目的是讓讀者對(duì)Alias 有個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且能夠掌握小型工業(yè)產(chǎn)品的建模和可視化技術(shù)。全書分為8 章，包括Alias 基礎(chǔ)知識(shí)，曲線的基礎(chǔ)原理、與曲線相關(guān)的工具命令以及運(yùn)用實(shí)例，曲面的基礎(chǔ)原理、與曲面相關(guān)的工具命令以及運(yùn)用實(shí)例，典型產(chǎn)品的建模，典型造型技巧，CAID 過程輔助技巧，運(yùn)用Showcase 進(jìn)行渲染動(dòng)畫等可視化的技術(shù)，以及Alias 軟件的設(shè)計(jì)實(shí)例賞析。    為了讓讀者更好、更輕松地掌握書中的內(nèi)容，本書還附有配套光盤。配套光盤按照章劃分，包括參考圖片、模型源文件、教學(xué)視頻講解文件和范例文件，供讀者分析參考?！　”緯m用于工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的師生，也可用于自學(xué)Alias軟件的讀者。

書籍目錄

前言第1章　Alias基礎(chǔ)知識(shí)　1.1　Alias簡(jiǎn)介　1.2　界面　　1.2.1　軟件啟動(dòng)界面　　1.2.2　軟件界面概況　　1.2.3　軟件界面的定制　1.3　操作輔助　　1.3.1　窗口操作和顯示　　1.3.2　圖層　　1.3.3　捕捉　　1.3.4　Marking Menu標(biāo)記菜單　1.4　Alias Studio中的物體　　1.4.1　物體的分類　　1.4.2　中心點(diǎn)和群組　　1.4.3　物體的選擇　　1.4.4　物體基本變形操作　　1.4.5　物體的顯示　1.5　物體操作　　1.5.1　復(fù)制和鏡像　　1.5.2　信息窗口　　1.5.3　建模的依據(jù)——畫布圖像的使用　1.6　基本操作實(shí)例——國(guó)際象棋　　1.6.1　文件啟動(dòng)和初始化設(shè)置　　1.6.2　繪制棋盤底座　　1.6.3　繪制各個(gè)棋子　　1.6.4　按照規(guī)則復(fù)制、移動(dòng)棋子　1.7　Alias的特點(diǎn)　　1.7.1　命令的選擇和結(jié)束　　1.7.2　雙手的配合　　1.7.3　Undo和Construction History構(gòu)建歷史第2章　曲線　2.1　曲線的基本知識(shí)　　2.1.1　NURBS曲線　　2.1.2　曲線的基本要素　　2.1.3　曲線的關(guān)鍵概念　2.2　繪制曲線工具　　2.2.1　自由繪制曲線　　2.2.2　標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制　　2.2.3　繪制Keypoint類型曲線　　2.2.4　Blend Curve混合曲線繪制　2.3　曲線編輯　　2.3.1　自由曲線基本編輯　　2.3.2　創(chuàng)建類編輯工具　　2.3.3　修改類編輯工具　　2.3.4　剪切和連接類修改工具　2.4　繪制高質(zhì)量曲線的原則　　2.4.1　用最少的要素來(lái)描繪想要的形狀　　2.4.2　優(yōu)化CV和Hull的分布　　2.4.3　根據(jù)需要保持和其他曲線或者曲面的相交關(guān)系　　2.4.4　曲線和相鄰曲線或者曲面之間保證所需要的連續(xù)性級(jí)別　　2.4.5　曲線的曲率變化呈現(xiàn)出加速或者減速的特點(diǎn)　　2.4.6　總結(jié)　2.5　曲線繪制實(shí)例　　2.5.1　從“圓”開始　　2.5.3　繪制空間曲線　　2.5.4　繪制對(duì)稱曲線　　2.5.5　Keypoint曲線繪制第3章　曲面　3.1　曲面的基本知識(shí)　　3.1.1　NURBS曲面　　3.1.2　UVW和XYZ　　3.1.3　連續(xù)性　　3.1.4　NURBS曲面CV塑形　3.2　構(gòu)建基本曲面　　3.2.1　主要建面方式　　3.2.2　曲面之間的連接　　3.2.3　翻邊和倒角　3.3　曲面編輯　　3.3.1　剪切曲面　　3.3.2　動(dòng)態(tài)形狀建?！　?.3.3　Shell物體第4章　典型產(chǎn)品建?！?.1　基本建模工具組合運(yùn)用——?jiǎng)?chuàng)建水壺　　4.1.1　建立模型參考體系　　4.1.2　構(gòu)建主體部分　　4.1.3　精心編輯，刻畫細(xì)節(jié)　4.2　快速封閉光滑的曲面——仿生潛水艇　　4.2.1　主體部分建模　　4.2.2　尾鰭造型　　4.2.3　產(chǎn)品分件線Part line　　4.2.4　“鰓”進(jìn)水艙　　4.2.5　“眼睛”照明部分　　4.2.6　水艙部分　4.3　精確參數(shù)建?！狧D MP4　　4.3.1　基本曲面的建?！　?.3.2　攝像頭建?！　?.3.3　屏幕和按鈕部分建?！　?.3.4　最后倒角和細(xì)節(jié)處理　4.4　相交剪切成型產(chǎn)品——HD攝像機(jī)　　4.4.1　理論模型的概念　　4.4.2　主體建模(理論模型構(gòu)建)　　4.4.3　過渡曲面和倒角細(xì)節(jié)添加——主體部分　　4.4.4　過渡曲面和倒角細(xì)節(jié)添加——后部控制部分　　4.4.5　過渡曲面和倒角細(xì)節(jié)添加——前部鏡頭細(xì)節(jié)　4.5　綜合運(yùn)用實(shí)例——剃須刀　　4.5.1　主體部分建模　　4.5.2　剃須刀頭部建?！　?.5.3　完善細(xì)部造型第5章　典型造型技巧　5.1　倒角的技巧　　5.1.1　倒角的策略　　5.1.2　修補(bǔ)倒角　5.2　封閉曲面的技巧　　5.2.1　按摩器建?！　?.2.2　碗形凹面建?！?.3　螺旋線的繪制　5.4　漸消面造型技巧　　5.4.1　漸消造型1——消失的特征線　　5.4.2　漸消造型2——臺(tái)階面的融合　　5.4.3　漸消造型3——表面的凸起　　5.4.4　漸消造型4——快速構(gòu)建漸消曲面第6章　CAID過程輔助技巧　6.1　硬件渲染技術(shù)　　6.1.1　硬件渲染基礎(chǔ)　　6.1.2　硬件渲染實(shí)現(xiàn)　　6.1.3　硬件渲染工作流程　6.2　二維三維交互　　6.2.1　創(chuàng)建二維畫布　　6.2.2　二維三維交互的基礎(chǔ)：畫布投影　　6.2.3　二維三維交互設(shè)計(jì)實(shí)例　6.3　設(shè)計(jì)評(píng)審的技巧　　6.3.1　書簽Bookmark　　6.3.2　Quicktime VR輸出　6.4　文件傳遞　　6.4.1　傳輸?shù)焦こ誊浖腁lias工作流程　　6.4.2　Alias to Inventor　　6.4.3　Alias to Solidworks第7章　Showcase可視化表現(xiàn)　7.1　Showcase簡(jiǎn)介　　7.1.1　Showcase研發(fā)的目的　　7.1.2　功能特點(diǎn)　　7.1.3　Showcase軟件組合　　7.1.4　硬件配置要求　7.2　Showcase界面和基礎(chǔ)操作　　7.2.1　打開場(chǎng)景　　7.2.2　基本的操作　7.3　Showcase渲染實(shí)例　　7.3.1　數(shù)據(jù)導(dǎo)入　　7.3.2　場(chǎng)景組織　　7.3.3　輸出圖片和制作動(dòng)畫第8章　A 1ias設(shè)計(jì)實(shí)例賞析　8.1　混合型自行車設(shè)計(jì)　　8.1.1　使用Alias進(jìn)行設(shè)計(jì)探討　　8.1.2　使用Alias進(jìn)行便捷的方案深化　　8.1.3　方案細(xì)節(jié)的確定　8.2　便簽貼組合設(shè)計(jì)　　8.2.1　草圖　　8.2.2　底座剖視圖　　8.2.3　使用情境　　8.2.4　使用Alias靈活變更設(shè)計(jì)　　8.2.5　使用強(qiáng)大的檢測(cè)工具檢測(cè)設(shè)計(jì)　8.3　汽車設(shè)計(jì)——幽靈狼　8.4　汽車設(shè)計(jì)——混合獸　8.5　廚房創(chuàng)意設(shè)計(jì)　8.6　概念車設(shè)計(jì)　8.7　童車設(shè)計(jì)　8.8　建模案例附錄　工具盤圖標(biāo)說明

章節(jié)摘錄

插圖：如圖4-110所示，先給大家介紹理論模型的概念。理論模型是經(jīng)過修剪但不具有圓角的模型，模型具有真實(shí)的銳邊。它是建模者對(duì)產(chǎn)品主要形態(tài)特征的提煉和歸納，并將復(fù)雜的曲面圓滑物體簡(jiǎn)化分解成俗稱的“大面”。最后的模型是在理論模型的基礎(chǔ)上圓角光滑銜接而成。這里的圓角有可能是真正意義上的圓角，也可能是自由曲面，被稱為“過渡面”。Alias曲面建模的總的思路就是根據(jù)理論模型而來(lái)，分為以下三步。第一步，構(gòu)建具備一定連續(xù)性的主要曲面，即理論模型的建立。這一步相對(duì)簡(jiǎn)單，但也是最容易被忽視的。定義理論模型曲面是很重要的。理論模型曲面質(zhì)量控制的好，曲面相交形成的理論交線光順流暢，將對(duì)后續(xù)的建模起著至關(guān)重要的作用，對(duì)以Alias的使用者來(lái)說，控制曲面質(zhì)量和流暢要從良好的曲線繪制習(xí)慣開始，前面曲線的章節(jié)我們已經(jīng)討論過這一話題?？傊珹lias曲面建模是一個(gè)比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程，前期的工作是后面的基礎(chǔ)，因此建議讀者在建模過程中多花一些時(shí)間在理論模型的調(diào)整上，有了好的基礎(chǔ)，后面的工作才會(huì)輕松。第二步，構(gòu)建過渡曲面。從較大的曲面開始，構(gòu)建大面之間的光滑過渡以消除尖銳的邊角。這個(gè)步驟是Alias建模中比較難的地方。對(duì)于不同質(zhì)量要求的曲面，有不同的做法。本書介紹的主要是小型產(chǎn)品的建模，相比較大型曲面的高質(zhì)量要求，它相對(duì)簡(jiǎn)單。第三步，完成產(chǎn)品的細(xì)節(jié)。對(duì)于簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，理論模型和過渡曲面之間區(qū)別不明顯，兩者可能是混合進(jìn)行的。但當(dāng)曲面越來(lái)越復(fù)雜，理論模型就越來(lái)越重要。對(duì)于理論模型的概括和提煉能力，反映了建模者對(duì)形態(tài)的理解能力。

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《Alias 產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)用教程》是Autodesk中國(guó)教育部門推薦教材。

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