三維設計是什麽工作?三維設計的前景如何:?
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三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平台的基礎。它是建立在平麵和二維設計的基礎上,讓設計目標更立體化,更形象化的一種新興設計方法。
傳統的方法,我們是在一個平麵的二維空間內考慮布局,也就是上下左右四個方向。如果我們把每個模塊抽象成為一個平麵,從三維的角度來看,有了前後的關係,一個頁麵就可以看做N個層的重疊,通過層之間的互相透視,二維上形成一個頁麵。這種抽象隻是在設計頁麵布局的角度,和最終呈現給用戶的二維視覺沒有影響。二維布局越複雜,製作難度越大,在三維空間內,再複雜的布局也就是更多個層的疊加,同時根據瀏覽器解析代碼自上而下的特性,可以隨意調整各模塊的顯示順序,很多存在於二維布局方法的難題迎刃而解。
三維繪圖在工業設計領域中又稱為三維建模,是三維設計中的一個重要組成因素
因為三維建模的形成,是設計過程變得更加簡單和容易模擬
三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平台的基礎。它是建立在平麵和二維設計的基礎上,讓設計目標更立體化,更形象化的一種新興設計方法。
傳統的方法,我們是在一個平麵的二維空間內考慮布局,也就是上下左右四個方向。如果我們把每個模塊抽象成為一個平麵,從三維的角度來看,有了前後的關係,一個頁麵就可以看做N個層的重疊,通過層之間的互相透視,二維上形成一個頁麵。這種抽象隻是在設計頁麵布局的角度,和最終呈現給用戶的二維視覺沒有影響。二維布局越複雜,製作難度越大,在三維空間內,再複雜的布局也就是更多個層的疊加,同時根據瀏覽器解析代碼自上而下的特性,可以隨意調整各模塊的顯示順序,很多存在於二維布局方法的難題迎刃而解。
三維設計的意義
1.1三維設計的必要性三維設計能準確地表達技術人員的設計意圖,更符合人們的思維方式和設計習慣;能組建進行有限元分析的原始數據,從而進行幾何形狀的優化設計,並實現CAD,CAE/CAPP/CAM的集成;能夠通過著色和渲染功能得到設計方案的三維效果圖,使得設計人員和決策人員能全麵準確地了解其外觀,有助於設計的決策,縮短周期,加快產品開發;能夠分析產品的動態特性,對工程項目的成本進行預算;三維設計是實現設計、製造一體化的基礎,為工程設計帶來巨大的變革,把設計推上前所未有的高度。
1.2三維設計與二維設計三維設計之所以能迅速成為CAD技術的主流,是因為它有許多傳統的平麵二維設計所無法比擬的優越性,表1對二維、三維設計從性能、效率等諸多方麵進行了比較,三維設計顯示了其對結構描述更加真實、更準確更全麵的強大優勢,克服了二維設計中可想而不可見的缺點,是技術進步的必然趨勢。
2三維設計的`軟件環境目前國外流行的三維設計軟件很多,根據產品的性能及應用領域的不同大致分類如下:
(1)用於三維渲染繪圖設計,如3DMAX、MAYA、Rhino、Sogtimage 3D、Lightwave、Bryce 3D等;(2)著重於三維建模功能,如Auto CAD、Solid Works、Solid Edge、MDT、Master CAM等;(3)大型集成化係統,它不但兼有CAD/CAE軟件之長,還集成有CAE、CAPP、PDM等分析、工藝、產品資料管理的功能,這類軟件以CATIA、UG、Pw/E、I-DEAS為代表,還包括Autodesk Inventor、Cimatron、PDS、PDMS、PLANTSPACE等。國產軟件有北航海爾三維電子圖板CAXA、高華CAD、開目CAD、廣州金銀花Imnicem等。
下麵對市場上較有影響力的CAD/CAM軟件特點進行評價,並說明它們在水利電力行業中的應用情況。
2.1 CATIA軟件CATIA是法國Dassault公司發展的一套完整的高檔3D CAD/CAM/CAE一體化軟件。支持複雜曲麵造型和複雜裝配。零件間的接觸自動地對連接進行定義,加快了裝配件的設計進度。CATIA與ANSYS之間有非常好的接口。CATIA的零件可直接轉化為ANSYS可以兼容的模型,為複雜有限元分析提供了較好的平台。
CATIA軟件是加拿大QUEBEC電力公司於2003年提供Mercier水電站設計時、對各種三維設計軟件提供商進行測試後決定廣泛采用的。該電力公司目前已成功將CATIA應用於地質重構、大壩設計、廠房設計和機電設備安裝等,且已建立水電站三維設計的標準環境。
2.2 UGUG是高中擋軟件的傑出代表,功能模塊齊全,是Unigraphics Solutions公司的拳頭產品。優越的參數化和變量化技術與傳統的實體、線框和表麵功能結合在一起。UG一個最大的特點就是混合建模,在一個模型中允許存在無相關性特征,可以局部參數化曲麵造型。在曲麵造型、數控加工方麵是強項,但在分析方麵較為薄弱。UG軟件中的UG/Routing模塊使得管道、管係、導管、水道和鋼結構等走線應用的裝配件建立更加方便快捷,在水利、石油、化工及各種液壓係統等工程中的應用逐漸廣泛。
2.4 IⷄEASI-DEAS軟件以CAD/CAE/CAM一體化著稱,分析方麵較好,但是加工方麵較弱。廣泛應用於汽車、家電產品及複雜機械產品的設計、分析、測試、加工方麵等。IDEAS在轉輪剛強度計算中有著廣泛的應用,哈電應用IDEAS和DEFORM.3D兩個有限元軟件開發了動態計算模壓葉片中心和壓力噸位的計算方法。此外,IDEAS還應用在盾構掘進機整體結構設計優化方法的研究中,進行盾構掘進機結構計算、分析,解決了用傳統解析法和經驗法難以解決或無法解決的盾構掘進機結構計算、分析、優化等。
2.5 Solid Works與Solid EdgeSolid works與Solid Edge在界麵風格和功能上都極其相似,是中端三維設計軟件的代表。Solid Edge是基於參數和特征實體造型的新一代機械設計純Windows的CAD係統。它的二維繪圖模塊充分體現了參數和變數技術的完美結合,設計簡單易行。Solid works的三大特點是功能強大、易學易用和技術創新,可以對複雜機械係統進行完整的運動學和動力學仿真。但Solid works與Solid Edge的曲麵造型功能較差。美國德州Lorimer公司使用Solid WoAs及COSMOS一起設計製造高壓水利控製係統、臍狀盤管係統和用於海上石油開采業的其他設備。
2.6 Autodesk InventorAutodesk Inventor是Autodesk公司開發的基於自適應技術的三維設計軟件,能夠完整讀入用戶的二維DWG文件並通過簡單方便的三維造型方法迅速生成三維模型,然後自動生成二維工程圖。自適應技術建立於參數化技術並且超越了現有的參數化技術,提供了完全的設計靈活性。零件特征之間隻有配合和位置關係無父子關係,解決純參數化係統所固有的缺陷。;
三維設計是一個很廣泛的說法,三維設計包括建模、場景搭建、動畫開發、數據接入和項目部署,這樣才是一個完整的3D設計流程。
轉行並不意味著放棄建築設計方麵的積累,三維建築設計屬於效果圖,目前這塊市場是有增量的,尤其是設計師需要用三維效果來進行方案優化、項目演示,簡單的用Sketchup, lumion;滿足臨時溝通需求,複雜的話就外包出去,應用到城市可視化大屏界麵如下圖。
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三維動畫設計主要課程:
素描、色彩、三大構成、基礎圖案、裝飾畫與材料、標誌設計、CI設計、包裝設計、室外內設計、廣告攝影、計算機基礎、平麵設計、三維動畫、網頁設計等。
三維動畫又稱3D動畫,它不受時間、空間、地點、條件、對象的限製,運用各種表現形式把複雜、抽象的節目內容、科學原理、抽象概念等用集中、簡化、形象、生動的形式表現出來。
三維動畫技術模擬真實物體的方式使其成為一個有用的工具。由於其精確性、真實性和 可操作性,被廣泛應用於醫學、教育、娛樂等諸多領域。在影視廣告製作方麵,這項新技術能夠給人耳目一新的感覺,因此受到了眾多客戶的歡迎。三維動畫可以用於廣告和電影電視劇的特效製作(如煙霧、下雨、光效等)、特技(撞車、變形、虛幻場景或角色等)、廣告產品展示、片頭飛字等等。
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