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探究产品设计Rhino结合KeyShot在产品设计中运用

收藏本文 2024-02-03 点赞:4811 浏览:11548 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:应用Rhino精确的三维建模功能,结合KeyShot快速逼真的渲染效果,是当前产品设计领域最为快速有效的三维设计软件组合。
关键词:RhinoKeyShot产品设计
1007-9416(2012)10-0149-01
1、引言
随着计算机软、硬件技术的飞速发展,计算机辅助产品造型设计技术得到了很好的普及应用。目前,在产品造型设计领域内使用的三维设计软件种类繁多,例如,Rhino 3D、Pro/Engineer、3dsMax、UG 等。但在产品造型设计上,任何一款软件很难同时满足既能实现产品准确的三维建模,又能真实、快速的进行效果渲染两方面的要求。而Rhino 3D强大精确的建模功能与KeyShot快速逼真的渲染能力结合使用,却能够方便、圆满地解决这一问题。

2、关于Rhino和KeyShot

Rhino是Rhinoceros(犀牛)的简称,是美国Robert McNeel& Assoc公司开发的一种专业3D造型设计软件,该软件功能强大,体积小巧,运算稳定,操作简便易学,相对低廉。该软件除了能建立曲线、实体外,最突出的是能够比较灵活准确地创造出符合设计师要求的曲面物体。Rhino是主要基于NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines,指非均匀有理B样条曲线)的三维建模工具,可用于创建、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面和实体,并且在复杂度、角度和尺寸方面没有任何限制,对曲线、曲面、实体等三维对象均通过数学计算准确定义,表现力极其优秀,同时Rhino所建的模型通过格式转换后,可以导入Pro/E、UG等CAD软件,两者转换方便,故而Rhino越来越倍受设计人员的青睐。
KeyShot意为“The Key to Amazing Shots”,是一个互动性的光线追踪与全域光渲染程序,无需复杂的设定即可产生相片般真实的3D渲染影像。是luxion公司于2010年出版的一款高质量的专业3D模型渲染软件,该软件功能强大,渲染速度快,效果逼真。KeyShot是基于LuxRender开发的,LuxRender是一种基于物理的没有偏见的渲染引擎。基于先进的技术水平算法,LuxRender根据物理方程模拟光线流,可以快速产生逼真的图像,呈现照片般的品质。因此KeyShot也在众多渲染软件中独领,迅速成为目前最受产品设计公司欢迎的渲染软件。

3、基于Rhino进行产品三维建模

在产品设计过程中,设计师往往将设计构思通过手绘草图的形式表现出来,然后用二维效果图的方式把草图更为具体的呈现,最后根据二维效果图在Rhino软件中进行三维建模。下面以一款办公座椅为例,阐述Rhino进行产品三维建模的基本过程。
在Rhino中应用背景图进行建模是一种非常精确的建模方法。首先使用Background bitmap命令,将提前绘制好的座椅二维效果图置入到

摘自:毕业论文翻译www.udooo.com

相应的顶视图、左视图与前视图中,然后调整其中一个视图窗口,使其比例合适,位置正确,并在物体的边沿处绘制几条参考线,根据参考线再去调整其它视图窗口。
办公座椅根据外观与结构划分,主要是由坐垫、椅背、扶手和支架四部分组成,下面分别介绍各部分的建模过程。利用之前调整好的背景图,使用Curve曲线命令绘制出办公座椅的主要轮廓线和构造线。坐垫:使用Sweep2(二路扫描)命令生成坐垫侧边曲面,再使用Patch命令生成坐垫上下表面。靠背:使用Sweep2命令生成椅背表面,再使用Trim(剪切)命令修剪椅背表面的镂空部分,然后使用FilletEdge(边缘倒角)命令对椅背进行边界倒角。扶手:使用Sweep2命令生成扶手表面,再使用FilletEdge命令对扶手边界倒角,同时使用Mirror(镜像)命令生成另一个扶手。支架:使用Sweep2命令、Trim命令和Polar Array(环形阵列)命令生成支架上的5条腿,再使用Extrude curve(拉伸)、Loft(放样)、Join(组合)、Split(分裂)、BooleanDifference(布尔差集)等命令生成轮子和主支撑结构。模型的大致形态基本完成,并用Zebra Analysis(斑马纹曲面检测)命令对曲面质量进行检测。最后,对座椅的部分细节进行细化,并对模型进行曲面圆角和合并处理,最终模型效果如图1所示。

4、使用KeyShot进行渲染

使用Rhino建模完成后,就要进入到渲染阶段。在Rhino中将文件保存为3dm、3ds或iges格式,然后导入到KeyShot中。导入三维模型后,第一步,打开材质库选择金属、橡胶、塑料、布纹等材质,并赋予模型相应的部分;第二步,打开环境设置选项,选择适当的HDRI贴图;第三步,设置背景,为了更清晰表现座椅细节,采用目前产品渲染中普遍使用的纯白色场景;第四步,调整模型在视图中的位置和角度;第五步,设置渲染输出参数, 输出图片格式, KeyShot提供了EXR、TIFF、JPEG等图像输出格式, 最终效果如图2所示。
5、结语
通过以上的案例可以看出,在产品设计领域,利用Rhino强大精确的建模能力, 结合KeyShot快速逼真的渲染能力,能够准确实现设计师的想法,并能够快速提高产品设计效率。目前,两种软件的配合使用已经受到越来越多产品设计师的欢迎,同时也成为产品设计公司所推崇的三维设计软件组合。
参考文献
汪仁斌.Rhino在家具设计中的应用.林产工业,2003,30(2).
周劲松,曾小梅,梁德才.Rhino结合3dax在工业产品设计中的应用.现造工程,2005(10).

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