三维造型设计
论文
学院班级：农学院09级生物技术4班 姓 名：李晓芳
学 号：20090101310100
三维造型设计学习心得体会
学院班级：农学院09生物技术（4）班 学号：20090101310100 姓名：李晓芳
摘要：电脑是当代设计师的吃饭家伙，设计界自从1995年“甩开图板搞设计”之后，有将近十年时间，CAD几乎是唯一的应用工具。三维设计是在计算机软件的基础上发展起来一种新兴的技术，它是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。通过学习这门课程，我们能够掌握基础的专业能力 如三维空间分析能力、电脑动画造型能力、动画场景制作能力、初步的动画合成与编辑能力以及数码应用能力 媒体技术能力、自我发展能力、解决问题等的能力。通过对立体构成的学习，应该掌握观察立体、创造立体、把握立体方法，培养立体创造的创新意识，熟练运用各种材质，创造出富有美感和实用功效的立体造型。
关键词：三维 造型 设计 方法 CAD 自从学校开设了,《三维造型设计》这门课后，使我受益匪浅。当时我报这门课的时候一直以为老师会手把手教我们如何做三维图，但那都仅限于纸质，但当我上了第一堂课后我才知道原来计算机已经不仅仅局限于上网聊天等作用了，它已经渗透到了不同的领域为人类开辟了新的设计方法。下面我就从三维造型的原理、发展、设计方法和国内的应用范围等几个方面谈谈。
我们生活在三维世界中，日常所接触的各种物体，小到一只蚂蚁，大到摩天大楼，都具有“三维形态”的共性问题加以研究，探索立体形态各元素之间的构成法则，提高与形态创作能力。立体构成同时还包括对材料媒介运用的研究。
虽然我们时刻都在接触和感受三维形态，但我们更多的却是用平面的思维来思考和表现它们，这就使我们的三维创造能力受到很大的影响。三维形态与二维造型之间的区别在与，三维形态可以从不同的角度呈现不同的外形，由于比二维造型多了一个维度，就要求不仅具有前面，而且具有侧面，上面、下面、后面等多视点、多角度的造型意识，视点和造型的增加，也大幅度地扩展了造型的表现领域。三维立体造型和二维造型另一个重要区别在于，三维造型是要具备能承受地心引力的力学性坚实结构，部分还须有抵抗风、雨、雪、地震等各种外力影响的能力，如各种建筑等。此外，在立体造型领域，还能使形体产生真实运动，这是二维领域所无法想象和实现的。
立体构成的对象.立体构成的对象分为三方面.一是\"构成 \"形态的基本要素,如点、线、面、体、空间等。二是制作形态的材料，如木材、石材、金属等。三是材料构成过程中的形式要素，如平衡，对称、对比、调和、韵律、意境等等。
点、线、面、体、空间是“构成“的基本要素，在三维空间使用这些要素进行构成和在三维空间有很大不同。因此，在立体构成中，对形态要素的研究仍然非常重要。运用点、线、面、体、空间等形态要素，可以创造出各种立体，运用各种材料可以赋予立体各种的特性，而构成之间的各种关系也是影响立体构成的重要因素之一。如各要素之间的主从关系、比例关系、平衡关系、对比关系等等，都关系到立体构成的视觉效果和优劣评判。因此，对其的研究也是学习立体构成的一个重要内容。
三维的发展历史。
立体的概念诞生于1838年的英国维多利亚时代。英国物理学家查尔斯·惠斯通在英国皇家学院首先发表了“双目并用视觉”立体成像原理的演说。12年后，苏格兰人大卫·布鲁斯特发明了第一台用于摄影领域的立体观片装置，称为“透镜式立体镜”。从此，立体摄影术诞生了。20世纪中叶，立体电影问世。 在20世纪70、80年代，由陈佩斯的父亲陈强主演的黑白立体电影《一个魔术师的奇遇》曾在中国大地连续上影数年，那时候人们带着眼镜看电影倍感有趣。进入21世纪后，LCD立体显示、彩色立体电影、立体电视层出不穷。在全国各地的少年宫就能看到不少的立体科幻电影。。
为什么会出现三维图呢？
两眼视觉差原理可以解释这一切。
人类的眼睛相距6---7cm,有一定的距离,所以在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同的位置上，所观察到的物体图像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，我们可以感到一个三维世界的深度立体变化，这就是所谓的立体视觉原理。 据立体视觉原理，如果我们能够样我们的左右眼分别看到两幅在不同位置拍摄的图像，我们应该可以从这两幅图像感受到一个立体的三维空间。从前面的分析中我们可以知道不同的观察角度将可以看到不同的图像。因如果我们将光栅垂直於两眼放置，由於两眼对光栅的观察角度不同，因而两眼会看到两个不同的图像，从而产生立体感。
常为了获得更好的立体效果我不单单以两幅图像制作，而是用一组序列的立体图像去构成，在这样的情况下，根据观察的位置不同，只要同时看到这个序列中的两副图像，即可感受到三维立体效果。
三维图应该如何设计呢？
设计师们每天手里握着鼠标操作电脑屏幕上的图形，但是很少想过：运用CAD在电脑上所做的究竟是“制图”还是“设计”。CAD要求毫厘不差，在操作过程中设计师必须不断地做些零星计算才能精准输入，这些过于理性的操作会使设计思路一再受到干扰而中断。因而从设计的角度来看，CAD只能算是个制图阶段的工具。因此即使是用上了CAD，设计师在做设计构思的时候，还是得先在纸上勾勒草图推敲方案。
随着三维CAD技术在现代设计中的广泛应用及传统工程制图教学中问题的出现,为适应21世纪人才培养需求,本文提出应加强三维CAD技术在工程制图教学中的应用.文章针对传统教学、三维建模技术及二者的结合等问题作出了详尽的分析,力图通过三维造型技术与传统工程制图教学结合训练,优化教学效果,改变传统的以知识传授为中心的教学模式,引入学生自主学习的能力培养模式.
三维的用途 ：
在当前制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术、院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全面铺开。
8月5日，中国工程图学学会宣布与UGSSolidEdge建立三维联合认证体系。今后，中国工程图学学会颁发的三维数字建模师证书将与UGSPLMSoftware颁发的UGSSolidEdge技术认证等价。据介绍，该体系建立起来后，参加中国工程图学学会举办的三维数字建模师认证考试并获得通过者，将同时取得中国工程图学学会颁发的三维数字建模师证书和UGSPLMSoftware公司颁发的UGSSolidEdge技术认证证书。此外，作为该体系建设的一部分，中国工程图学学会将在全国范围面向所有最终用户和高校学生开展有关UGSSolidEdge软件的培训工作。
中国工程图学学会秘书长贾焕明表示，这一举措将有利于推进三维设计技术在我国制造业和教育界向更广泛和更深入的方向发展，有利于培育能熟练应用三维CAD技术创新型人才。 CAD技术与CG近年来发展迅猛，一跃成为当前网络信息时代的核心技术之一。三维设计技术进入企业应用的速度非常惊人，从其诞生到实用化仅仅用了不到20年的时间。由于这项技术优势明显，世界多国制造企业都非常重视三维设计技术的应用。
在欧洲、北美、日本等发达国家和地区，三维CAD技术不仅在航空、航天、汽车、船舶等高端制造业，而且在形形色色的民用消费品设计和制造中都得到了广泛应用。
相比工业发达国家，我国制造企业应用三维设计技术还存在较大差距。在企业界，仍有很多企业以手工或二维CAD设计为主。在学历和职业教育领域，三维CAD还未真正进入工程教育核心体系。
专家指出，在当前制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术，院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。中国工程图学学会理事长、我国CAD技术的权威专家院士指出：“三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全国铺开。”
贾焕明说：“工程语言从二维向三维转变、计算机辅助绘图向计算机辅助设计转变，数字化设计向虚拟设计、智能设计发展。用三维模型表达产品设计理念，不仅更为直观、高效，而基于包含了质量，材料，结构等物理、工程特性的三维功能模型，可以实现真正的虚拟设计和优化设计。三维CAD是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础，是培育创新型人才的重要手段。在当前制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术、院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全面铺开。”
他表示，中国工程图学学会是国家创新协会的重要组成部分，汇集了我国图学领域的精英，承担着促进学科发展和人才成长、推进自主创新，传播科学文化、提高民族文化素质，提供社会服务等重要职责。我们应该不失时机地启动“全国CAD技能等级考试”，为推进CAD技术的普及和提高，为经济社会的发展作出新贡献。
立体构成的学习方法
学习立体构成，需要抱有坚定的信念和开拓精神，从立体造型的特点出发，不断训练空间转换能力和立体想象力，培养对形体的概括、提炼和联想想象立，这就要求学习者应该具有良好与敏锐的造型意识和恰当的表现方法。
一、想象力的训练
二、想象力是学习立体构成必须具备发能力之一。
[1]从平面的形转为立体的态，没有想象力是无法实现的。立体形态的想象力是完成立体构成创作的基本能力，我们需要通过对基础造型的学习，训练，提高自己由平面进入立体空间转换能力和立体想象立。
三、学会观察。“自然是伟大的设计师、在那里深藏着一切原理。” 观察能力是一切视觉活动的必备条件，对自然的观察，是超越物象的表象而达到的对物质内在结构的理解，并借此获得对对象结构性质的完整认识和整体把握，从而达到对形体的超然的体验，使我们获得对自然的独特感受能力。通过对结构的分析我们的思维就会产生创意性的想象，从而为进一步的构想和设计奠定基础，想象力与创造力就是对自然的内在规律的认识和对于形体结构的创意的理解。
四、有机形态的获得。“外师造化，中得心源”，自然世界为设计提供了无限量的素材，成为创造力“取之不尽，用之不竭”的源泉。人类与其生存环境一向是互为渗透、互为适应，我们生活中的许多器具都蕴含着人类对自然形态的感受与再创造，也体现了人类对于有机生命的欣赏与追求。有机形态符合中国古代“天人合一”的自然观，而追求与环境的天然和谐也是当代的主题。
以上是我的学习心得体会，我还会继续学习三维造型设计的有关技术和方法，相信我会在这方面开辟一片新天地。
参考文摘：【1】刘斌：浅析三维CAD造型技术在工程制图教学中的应用【D】, 北京工商大学,机械自动化学院
1998
【2】基于组件的三维CAD系统开发的关键技术研究(1)【D】北京大学出版社 1996 【3】由芳著：三维CAD中的变形体造型方法研究及应用【D】 中山大学出版社 2003 【4】浦瑞欣：三维造型软件在模具设计中的应用（按钮注射模设计）【D】
湖南大学出版社
2001 【5】刘芒果：机械CAD三维设计的应用研究[D]山东科技大学
2005
