第２４卷第ｌ１期 ２０１１年ｌ１月 湖北函授大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＨＵＢＥＩ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏ１．２４．ＮＯ．１１ ＮＯＶ．２０１１ 工业设计专业三维软件课程实施的思考 项 宏 （苏州工艺美术职业技术学院，江苏苏州【摘２１５１０４） 要］随着计算机辅助设计以及快速成型和数控加工技术的发展，对于软件教学的要求也越来越高。在长 期以来软件课一直以教授工具为主，可是学生不一定会因为会用这些工具而能做出好的模型来，这是一直以来困扰 软件教学的一个难题。我们更应该把工作的重心放在如何引导学生运用这些工具解决问题上。使学生能够运用计 算机这套新兴的绘画工具，制作出满意的设计。 ［关键词］三维模型；工业设计；快速成型 ［中图分类号］Ｇ６４２ ［文献标识码］Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－５９１８．２０１１．１１—０４９ ［文章编号］１６７１－５９１８（２０１１）１１－００９７－０２ ［本刊网址］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｂｘｂ．ｎｅｔ 多学生做不到。模型比较空洞，没有细节。这个问题不光表 现在大的结构上，而具体到面与面的衔接。往往学生做出来 在工业设计教学中，软件教学越来越成为一个体系化的 过程，随着计算机辅助设计以及快速成型和数控加工技术的 发展，对于软件教学的要求也越来越高。软件的教学一般可 以分为两个过程，一个是软件操作，一个是软件的运用。在普 遍的课堂教学过程中多半为软件操作技能的学习，而实际软 的模型形态的大的关系有，细节却一点都没有。转折和衔接 也非常的生硬。 最后就是曲面。曲面是建模的一个难点。很多学生因为 做不出曲面而改变了自己方案放弃了原来的曲面形态。往往 件运用的方面很少。原因很简单软件的操作容易衡量和考 评。但是最软件的运用上不太容易有个统一的标准进行考 在学生平面图上出现的美观的曲面关系在学生实际建模后由 于难度太大而被修改了。 二、要解决这些问题需要非软件的系统化的课程 核。工业设计软件包括二维、三维两个部分。这其中三维软 件尤为重要，它是工业设计产品设计制作效果图、实物模型和 生产的基础环节。 一（一）素描和速写。素描和速写能提高学生对形体的理 鳃和认识，但是也要有合理的训练方式。作为造型训练的基 础课，素描和速写在艺术设计中的地位不可取代，在产品设计 、工业设计专业对三维模型要求的特殊性及在教学中 出现的问题 （一）三维软件课对于工业设计来说主要是用来出图（效 专业素描教学中以结构素描为主，从某种角度讲结构素描是 和犀牛等三维软件有个极其相近的关系的。结构素描是通过 结构线条交代形体，犀牛等也是通过结构的线条“成型”，所 以打好素描的基础对建模有着非常重要的意义。通过素描和 速写的基本功训练，可以提高学生对形体的认识，抓住重点结 构把握造型的要素。一方面是训练学生的眼睛，一个方面是 要训练学生的手。训练眼睛是要求学生能够适应透视图的空 果图）和制作实物模型。出效果图有了两个部分的训练：建 模和渲染。这两个部分又有一个部分是“可复制”的——渲 染（作为产品对于渲染这个环节场景基本是固定的材质也有 具体参数可循），因此我认为建模是教学的重点。同时模型 还可以用作快速成型、三维展示以及动画演示等，这些都显示 模型有着很高的要求。相对于其他艺术设计的方向，比如环 境艺术设计，也有三维出图的要求，但是就模型方面来讲，不 间关系，因为在电脑制作模型的时候都是同过电脑屏幕呈现 的透视图来观察模型形态，学生必须有很好的眼力，适应透视 图的空间关系，发现问题进行修改。训练手是指他的表达能 力，能够把想要的东西表达出来，这个也是分析形态的基本素 质要求，总的来说就是训练空间想象能力和表达能力。能做 到有想法可以快速的合乎逻辑的表出来，方便建模的需要。 （二）油泥石膏等快速造型的课程。对于复杂的形体，比 如手绘不方便表达的部分在空间里去推敲。对细节的比例和 尺寸进行推敲。也就说对于画不出来的模型的细节需要我们 利用油泥或者石膏的材料进行捏塑，在空间里的实际的把握， 特别是复杂的曲面的交会处，可能有几种或十几种的衔接方 论是细节个复杂程度还是尺寸精确的要求都没有产品的高。 所以产品的模型制作难度很大，有的时候也不是单纯的软件 的问题。从表面看只是做一个模型，但是他要求学生从造型 到细节，从材料到结构都有全面的认识。 （二）在长期教学中发现了建模中得一些困难和问题 首先，尺寸问题。模型的各个部分都应有具体的尺寸或 者比例关系。很多学生在建模中并不会考虑其模型的具体尺 寸。只求一个大概差不多。具体问他们这个形态具体如何， 学生自己也无法说清楚。这样的问题在教学中经常碰见，学 生在制作模型的时候并没有具体的认识，用计算机做成什么 样子就成为什么样子。 其次，细节的缺失，从平面三视图到立体模型的过程是一 个形体再建构的过程，平面图上缺失的部分必须补充上。很 法。我们通过捏塑的油泥的方式进行优化和筛选。避免在建 模的时候空想。很多学生建不出模型来多半都是因为不知道 他们所需要的模型是什么样子的。有很多形态用手工绘制又 作者简介：项宏（１９８３一），男，江苏扬州人，江苏苏州工艺美术职业技术学院教师，研究方向：数字模型、快速成型、计算机辅助设计。 湖北函授大学学报（２０１１）第２４卷第１ｌ期 是造表达不清楚的，也不好表达，这时候我们不妨用油泥或者 首先，复杂曲面的分析。找一些代表性复杂的曲面，通过 石膏之类的材料进行捏塑。不但能得到整体的模型的比例关 案例给学生分析如何去处理复杂的形态。如何组织建模的思 系，同时也能具体问题具体分析得到满意的形态。加强了学 路，如何把复杂的形体分步骤的通过简单的形体的叠加变化 生对形态的直观感受。 完成。在这个教学过程中需要教师很有耐性解决学生遇到的 （三）快速成型课程，主要解决造型验证的问题。实际上 每个问题，一方面要讲授如何进行工具的搭配，另一方面也要 我们通过电脑显示器看到的图像和拿到食物的感觉是有所区 分析出为什么要这么做，能做到举一反三，当学生在此遇到复 别的，也就是说“一眼视觉”（摄像机照相机视觉）和两眼视觉 杂的形态的时候，能够冷静的分析解决问题，而不是绕道而 有着一点的区别。举一个生活中的例子，我们在看电视中的 行。 演员再去看真人的时候，会发现真人的脸比电视荧屏上的普 其次，三视图的立体化的训练。三视图的立体化，也就是 遍要窄一圈，我们用两个眼睛看人的时候是把人的面部看做 把三视图变成立体的模型。三视图会缺失很多重要的细节的 正面和侧面两个部分，其分界线在颧骨的位子，而我们所感受 信息，而这些信息都是要在三维建模中补充的，比如面与面之 到的人脸的宽度就是两个颧骨之间的宽度，而摄像机捕捉的 间的衔接、曲面的具体形态等等。对于缺失部分进行分析和 图像所感受到的人脸的宽度是包括正面和侧面的两个部分， 补充，这可以先用绘画表达分析、也可以通过油泥模型石膏模 这样自然要比实际的宽度要宽。因此我们通过显示器看到的 型制作确定形态，然后再制作模型。从表面上看这是个做软 设计作品是不准确的，主要是物体的宽度长度和比例关系在 件建模的过程，其实也是一个设计的过程，缺失的细节信息都 计算机显示器上的感觉和实物的感觉是有一定的差异的。这 需要学生一点一点地补充全面。油泥和石膏这种可塑材料是 就要求在做好数字电脑模型后通过快速成型做出实物，进行 为了更好的配合学生思维的需要，能让他们呢快速直观的表 造型的进一步的验证。这样才能优化设计。 达出需要形态和细节。在这一过程中需要引导学生有对形态 三、工业设计专业三维软件课程的具体实施思考 推敲和分析的能力。使他们能认真的分析每一个形态的细 为了能达到很好的教学效果在具体实施教学的过程中需 节。 要把软件操作、软件的运用进行分开进行。以高职教育的三 最后，造型的反思。通过快速成型技术（三维打印）制作 年时间为例，对于三维软件的教学，主要可以分为操作和运用 出学生制作的数字模型的实物。对实物模型进行修改和推 两个部分应该完整的贯穿在三年的教学之中。 敲。比如长、宽、厚度等是不是和设计意图的比例关系一致， （一）软件操作部分的教学。操作并不是一个复杂的过 把手、按钮等是否符合人机工程学。这个一过程需要引导学 程，在一年级的时候，除了打扎实学生的素描和速写造型的基 生去反思自己模型的问题，从分析中解决问题的能力。由于 本功，对软件的操作的课程也可以实施下去。同时在这一过 一眼视觉和双眼视觉的区别做出的实物的比例关系肯定有所 程中需要注意的是规范，工业设计是一个很严谨的学科，需要 变化。必须要体会中间的变化后才能在以后得建模中如何去 学生在起步的时候就要对尺寸比例有这明确的认识，不能够 避免这些问题的出现。换句话说就是让学生感受下拿到实物 凭感觉大概的来使用工具做出模型。同时使用软件也需要有 与最初建模时候的目标是否一致，如果不一致如何去修改。 一个很好的习惯。就计算机辅助设计来说，尺寸是个基础性 这是一个精益求精的过程。也是一个必需的过程。 问题。大到汽车小到手机小家电，都有具体尺寸和大小。我 对于运用来说是个复杂的过程，各个学生的个体差异也 们在制作模型的时候也要严格的遵循尺寸的概念。实际有多 是比较大的，只要能让学生在这一过程中能发现问题解决问 长多宽多厚，建模的时候也需要一一的对应。很多同学都忽 题而不是发现问题绕道而行就算成功了。纵观整个教学过 略这个问题，所以作业交来的时候测量下尺寸会让人哭笑不 程，软件的教学不只是软件的问题，它包括了学生造型的基本 得。比如把一辆汽车做出来尺寸只有一个手机大小，也有把 功训练和培养，学生对造型形态的分析和组织能力的培养，学 一个手表的尺寸做的和一个图书馆一样大的等等。在计算机 生对设计细节的追求等等。实际培养的是学生的综合设计能 进行快速成型（三维打印）的时候，你建模的尺寸是多少做出 力。对于计算机辅助设计越来越和生产紧密联系在一块。而 来就是多少。同时正是因为快速成型（三维打印）得出现，模 计算机就是新型的纸和笔，建模的好坏并不取决于纸和笔，而 型的制作过程有了更加严格的要求，模型不光要在屏幕上能 是取决于操作的人．因此我们培养出一个综合能力全面，具 够显示出图，同时计算机也要能够“认识”，如果学生的建模 有良好设计能力的人。 的习惯不好，会导致模型有破洞、重复的面、面与面之间不能 当然由于课时安排的原因，运用部分不可能完全以独立 闭合的问题，这些问题计算机都无法辨识加工。因此在开始 的软件课的形式出现。而应该把这些内容融入到产品设计的 起步的时候，需要培养学生有尺寸的概念和良好规范的建模 各项课程中去。长期以来软件课一直以教授工具为主，可是 习惯。 学生不一定会因为会用这些工具而能做出好的模型来，这是 （二）软件运用部分的教学。二年级开始需要制造几个 一直以来困扰软件教学的一个难题。我们更应该把工作的重 困难情境，让学生在实际中训练来解决问题。这也是一个循 心放在如何引导学生运用这些工具解决问题上。使学生能够 序渐进的过程： 运用计算机这套新兴的绘画工具，制作出满意的设计。 参考文献： ［１］张丽娟．基于三维立体交叉渗透的软件工程课程建设［Ｊ］．计算机教育，２０１１（１３） ［２］吉宁．高职院校三维绘图软件课程的教学创新［Ｊ］．中国新技术新产品，２００９（１０） ９８