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工业设计建设解决方案

目前工业设计人员趋于年轻化,他们在注重传统的设计表现、设计传达、设计工程的同时,也更多地关注计算机设计表现能力。目前,市场上与工业设计有关的软件很多,但是对于工业类的设计,我们需求一款更为精确严谨和实用的设计软件。好的设计软件可以让设计师摆脱纯手工绘图设计,设计师可以在电脑上任意发挥自己的想像,随心所欲的修改完善自己的作品,从而设计出高质量的作品。

1、Rhino

1.1 Rhino概述

Rhino是美国Robert McNeel & Assoc开发的PC上强大的专业3D造型软件,它可以广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。它能轻易整合3DS MAX 与Softimage的模型功能部分,对要求精细、弹性与复杂的3D NURBS模型,有点石成金的效能。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式,并适用于几乎所有3D软件,尤其对增加整个3D工作团队的模型生产力有明显效果,故使用3D MAX、AutoCAD、MAYA、Softimage、Houdini、Lightwave等3D设计人员不可不学习使用。

Rhino,中文名称犀牛,是一款超强的三维建模工具,大小才几十兆,硬件要求也很低。不过不要小瞧它,它包含了所有的NURBS建模功能,用它建模感觉非常流畅,所以大家经常用它来建模,然后导出高精度模型给其他三维软件使用。

1.2设计功能

自从Rhino推出以来,无数的3D专业制作人员及爱好者都被其强大的建模功能深深迷住并折服。 首先,它是一个“平民化”的高端软件:不象Maya,SoftImage XSI等“贵族”软件,必须在Windows NT或Windows 2000,Windows XP,甚至SGI图形工作站的Irix上运行,并且还要搭配价格昂贵的高档显卡; 而Rhino所需配置只要是Windows 95,一块ISA显卡,甚至一台老掉牙的486主机即可运行起来。其次,它不象其它三维软件那样有着庞大的身躯,动辄几百兆;而Rhino全部安装完毕才区区20几兆。因此,着实的诠释了"麻雀虽小,五脏俱全"这一精神。并且由于引入了Flamingo及BMRT等渲染器,其图像的真实品质已非常接近高端的渲染器。再次,Rhino不但用于CAD、CAM等工业设计,更可为各种卡通设计,场景制作及广告片头打造出优良的模型。并以其人性化的操作流程让设计人员爱不释手。总之;Rhino3D NURBS犀牛软件是三维建模高手必须掌握的、具有特殊实用价值的高级建模软件。

从设计稿、手绘到实际产品,或是只是一个简单的构思,Rhino所提供的曲面工具可以精确地制作所有用来作为渲染表现、动画、工程图、分析评估以及生产用的模型。

Rhino可以在Windows系统中建立、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面和实体。不受复杂度、阶数以及尺寸的限制。Rhino也支援多边形网格和点云。

与非常流行的3D自由体建模工具“MOI3D自由设计大师”无缝结合,更可与建筑界的主流概念设计软件——SketchUp建筑草图大师兼容,给建筑业界人士提供了一种自由体建模的优秀工具。

2、SpaceClaim

SpaceClaim是一款三维实体直接建模软件。它为工程和工业设计人员提供了充分的自由和空间以轻松表达最新的创意,设计人员可以直接编辑模型而不用担心模型的来源,同时可以为CAE分析、快速原型和制造提供简化而准确的模型。

2.1 简介

SpaceClaim 是世界首个自然方式3D 设计系统 – 用户可以比以往任何时候更快的速度进行模型的创建和编辑。不同于基于特征的参数化CAD系统,SpaceClaim 能够让用户以最直观的方式对模型直接编辑,自然流畅地进行模型操作而无需关注模型的建立过程。

SpaceClaim 作为富有创意的3D建模解决方案,日前推出了其第四代产品,SpaceClaim Engineer 和 SpaceClaim Style。这些直接建模工具象征了这10多年来3D工程领域最显著的技术进步,从简单发展到能够专供工程师和工业设计师自由灵活操作,快速捕捉灵感,可以随意编辑实体模型而不用考虑坐标原点,并为分析,原型,制造做设计准备。

SpaceClaim使得设计和工程团队能更好的协同工作,能降低项目成本并加速产品上市周期。SpaceClaim让您按自己的意图修改已有设计,不用在意它的创建过程,也无需深入了解它的设计意图,更不会困扰于复杂的参数和限制条件。

2.2 主要建模工具

SpaceClaim虽然仅有四大主要建模工具,但却能完成用户想要做的设计和编辑:

1)直接建模工具(拖拉和移动)能轻松自如地完成设计和编辑;

2)合并工具能轻易地完成各种模型的合并和分割;

3)填充工具能快速的填充或去除各种特征。不用担心实现的过程,SpaceClaim帮助用户实现构想。

2.3 数据交换功能

SpaceClaim支持标准数据交换格式如ACIS, STEP, IGES, ECAD, Rhinoceros®, DWG, DXF, STL, OBJ, XAML, VRML, 3D PDF,包括与Bunkspeed® 、HyperShot®的 的交互。安装附加模块后,SpaceClaim Engineer还可以直接导入并编辑Pro/ENGINEER®, Autodesk® Inventor®, CATIA® v4 and v5, VDA, Parasolid®, SolidWorks®, JT™, and NX® 的文件。

CAD模型在用于模具设计、CAE网格划分、数控加工等操作之前,都需要进行模型的清理工作,去除不需要的孔、小的导圆、倒角、去除小的凸台等,通常这些工作会需要很多的时间,SpaceClaim软件的几何模型清理方法则可以快速完成。

SpaceClaim的模型修改与清理工具里的“填充”工具极其适合去除凸台、凹陷、导圆等部位,它会智能判断所选取面所属的部位特性,然后施加不同的操作,对于凸台,执行的是去除,而对于凹陷执行的是填充,一个命令就可以完成绝大多数的清理任务。

SpaceClaim 的建模工具可以在零件或装配的任意截面视图、二维工程图以及任意3D视图下工作,甚至是SpaceClaim 的3D标注环境下工作。用户可以在熟悉的2D设计视图下通过一个布局或对2D元素进行回转、对称等操作即可轻松得到三维的部件。

用户能够用任意相交平面剖分模型,用以进行设计优化。替换零件的表面为另一曲面而无需对零件的其他部分进行重构,SpaceClaim鼓励真正创新的设计。

2.4 直接建模技术

直接建模技术不管模型是否有特征(比如从其它CAD系统读入的非参数化模型),用户都可以直接进行后续模型的创建,不管是修改还是增加几何都无需关注模型的建立过程。这样就使得用户可以在一个自由的3D 设计环境下工作,比以往任何时候更快的速度进行模型的创建和编辑。不同于基于特征的参数化3D设计系统,直接建模能够让用户以最直观的方式对模型直接进行编辑,所见即所得,自然流畅地进行随心所欲的模型操作,无需关注模型的创建过程!

3、keyshot

KeyShot是最快和最简单的3D的渲染和动画软件。短短的几个步骤,您可以创造出令人惊叹的影像。您的3D模型,可用在整个产品开发过程中做出的设计决策和快速创建客户,制造或销售的概念的变化。

KeyShotVR是什么?
KeyShotVR是一个能够使用三维交互查看功能的产品,目前正在申请专利,可用在笔记本电脑、移动设备、用于演示和审查设计的平台、它专为产品设计师,市场推广等用户打造,可以从KeyShot内部直接读取带有光线追踪的高品质图像。KeyShotVR被嵌入KeyShotPro版本当中,其中也包含了Web浏览器,它将是一个比较好的综合性的解决方案。

工作流程
KeyShot升级之后,KeyShotVR的按钮会出现在工具栏中,打开场景,加载和VR的按钮被按下的时候,会有一个向导,用户可以按照提示进行设置VR,设置完毕就可以在屏幕上与最终的VR结果进行互动了,另外KeyShot会产生单个图像的VR内容,整合在HTML代码到任何网站和支持JavaScript逐行加载的图像。

互动式3D内容无处不在
使用KeyShotVR,用户可以创建高品质的3D内容,可以被显示在具有触摸功能的任何支持HTML5的Web浏览器上。这些可查看的内容,可通过鼠标或触摸的方式进行交互,此外KeyShot并非基于WebGL,因此它的可使用的硬件环境范围很广范。

为什么 KeyShot可以轻松的创建动画?
Luxion的3D动画系统正在申请专利,它的轻松地创建动画的方式为产品的开发过程带来了一个全新的水平,KeyShot不是靠关键帧的插入和管理来创建动画,相反,它根据个人的变换(旋转、平移等),点击按钮就可以建立新的动画,播放动画和更新材质和环境照明。

它是如何工作的?
它的工作方式并非依靠关键桢,我们已经卡法处理一种新的动画对象应用到您的模型上,它简化了创建和编辑三维动画的方法;很简单,只需要选择对象设置动画方式,就立即看到动画出现在时间轴上,然后可以设置时间,对象,组对象等,非常简单。
KeyShot :轻松搞定动画
KeyShot动画把产品动画产品演示,汇编指令,丰富的媒体材料和创造的力量。显示功能的原型或恭维产品组合,网络,信息亭或移动设备上创建动画的视觉效果。

4、V-RAY渲染插件

V-Ray是由专业的渲染器开发公司CHAOSGROUP开发的渲染软件,是目前业界最受欢迎的渲染引擎,可以生成无与伦比的逼真的高质量的图像。通常,V-Ray插件与Robert McNeel&Associates的Rhino犀牛一起使用来完成高质量的工业设计作品。

软件特性:

V-RayRT——是一款具有革命性意义的渲染引擎,能瞬间提供反馈,使场景设置实现流水线化,因为V-RayRT和V-Ray一样都是在强壮的核心上建立起来的,所以可在两者之间实现无缝连接。

演示光——为创建基于图像的照明提供简单的、无伪影解决方案,其强大的抽样功能能分析HDR图像来优化光线追踪和GI的优越性。

V-Ray Proxy——管理场景记忆和高效率渲染大量几何图形的必不可少的工具,V-Ray Proxy渲染中的对象可不断地加载和卸掉,可以节约宝贵的RAM资源。

透镜效果——模拟拍摄亮点时的自然透镜效果。

色散——基于灯光的波长来追踪灯光,使灯光折射,来创建更加逼真的结果。

Retrace阀值——利用这款软件节约时间的特征时,能减少光缓冲工件的数量,改善光泽反射和折射的外观。

环境光遮蔽——基于对象靠近的程度来产生阴影,可有效地加强GI细节,但无需增加渲染时间。

VRayDirt——基于辐射距离,为对象的角落和裂缝处添加阴影,可用VRayDirt来产生许多效果,包括环境光遮蔽渲染。

 

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