平面設(shè)計(jì)方法在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（陜西科技大學(xué),西安,710021）

平面設(shè)計(jì)方法在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

趙敏婷

（陜西科技大學(xué),西安,710021）

平面設(shè)計(jì)通過(guò)Photostyle、AutoCAD、Animotor Pro、3D Studio等多種軟件作為開(kāi)發(fā)工具，用于平面廣告、商標(biāo)和品牌、出版物、廣告牌、海報(bào)、標(biāo)志和產(chǎn)品包裝等產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)中。本文對(duì)3D Studio軟件用于產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，通過(guò)3D Studio軟件來(lái)設(shè)計(jì)出動(dòng)畫(huà)逼真的產(chǎn)品造型，大大縮短了產(chǎn)品造型的設(shè)計(jì)周期。

平面設(shè)計(jì)；AutoCAD；3D Studio軟件；產(chǎn)品造型；動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)

0 引言

隨著科技的發(fā)展，平面設(shè)計(jì)方法在工業(yè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成，成功的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)極大地增強(qiáng)了產(chǎn)品的美感和時(shí)代感、提高了產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)并有效地降低了成本。產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中一種較為重要的設(shè)計(jì)方法。產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)要求相關(guān)工作人員產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意圖和產(chǎn)品的空間形體反映在圖紙上。

圖1 工業(yè)產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)構(gòu)成

傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)方法要求工作人員采用透視圖、繪制軸測(cè)圖等方法來(lái)繪制出符合設(shè)計(jì)要求的效果圖、方案圖，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)該制作出產(chǎn)品模型。設(shè)計(jì)人員要完成這一設(shè)計(jì)工作需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，此設(shè)計(jì)過(guò)程中很多勞動(dòng)需要重復(fù)操作，并且產(chǎn)品的造型多以靜止的狀態(tài)呈現(xiàn)在用戶面前，對(duì)產(chǎn)品造型的定位不夠全面化，無(wú)法使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)具有周期長(zhǎng)、成本高的缺陷，最終可供參考的設(shè)計(jì)方案非常少，極大的阻礙了產(chǎn)品投入市場(chǎng)的進(jìn)度。產(chǎn)品造型的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)需要更先進(jìn)的技術(shù)手段，以此來(lái)滿足市場(chǎng)時(shí)代潮流等多種需求。隨著科技的蓬勃發(fā)展，CAD技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的領(lǐng)域有了一定的應(yīng)用，其中3D Studio軟件用于產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)技術(shù)有了顯著成效。通過(guò)3D Studio軟件來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品造型的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，極大地縮短了產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的周期時(shí)長(zhǎng)，設(shè)計(jì)人員的工作條件得到了極大地改善，為設(shè)計(jì)人員預(yù)留了更多的時(shí)間和精力來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品造型的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。

1 工業(yè)產(chǎn)品造型的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的搭建

1.1硬件系統(tǒng)

工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的硬件系統(tǒng)主要包括外部設(shè)備、主機(jī)、外圍設(shè)備三大部分，工業(yè)產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

1.2軟件系統(tǒng)及工業(yè)產(chǎn)品造型的功能設(shè)計(jì)

3D Studio軟件具有材料編輯、實(shí)體造型、著色投影及動(dòng)畫(huà)處理等多種功能。將3D Studio軟件與Photostyel、AutoCAD等多種軟件相結(jié)合，可以設(shè)計(jì)出更為新穎、多變、復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品造型。3D Studio一款功能強(qiáng)大的三維動(dòng)畫(huà)軟件，它可以具有材料編輯、建立三維物體模型、動(dòng)畫(huà)處理、高分辨率著色投影等多種功能。產(chǎn)品的造型可以通過(guò)3D Studio軟件建立三維模型，并可以對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行更為細(xì)致的質(zhì)感與紋理設(shè)計(jì)、著色處理、動(dòng)畫(huà)操作。3D Studio軟件通過(guò)接口的連接與AutoCAD相連接，將3D Studio軟件所設(shè)計(jì)的模型轉(zhuǎn)到AutoCAD進(jìn)行更為細(xì)致的處理。Photostyle軟件主要用于圖形的處理，以此來(lái)產(chǎn)生逼真的背景、材料等圖像，可以使產(chǎn)品置身于工作環(huán)境之中,以此來(lái)增強(qiáng)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)效果。Animotor Pro軟件用于處理圖形動(dòng)畫(huà)工作，修繕三維圖，提高動(dòng)畫(huà)演示效果。

2 工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)

工業(yè)產(chǎn)品造型的設(shè)計(jì)主要是將AutoCAD、3D Studio、Animotor Pro、Photostyle這幾個(gè)軟件通過(guò)接口連接成一個(gè)產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，而各個(gè)軟件作為系統(tǒng)的不同功能模塊。產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)系統(tǒng)各功能模塊之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2 產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)系統(tǒng)各功能模塊之間的關(guān)系

產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)步驟主要包括以下幾部分內(nèi)容：創(chuàng)意、建立產(chǎn)品的三維模型、非實(shí)體信息編輯、動(dòng)畫(huà)、后期制作。

2.1創(chuàng)意

設(shè)計(jì)人員在滿足產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)需求的前提下，進(jìn)行產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，將其繪制成包含產(chǎn)品形狀、尺寸等基礎(chǔ)內(nèi)容的設(shè)計(jì)草圖，通過(guò)數(shù)字化儀器將草圖上產(chǎn)品外形的輪廓線傳送到計(jì)算機(jī)中，使其生成簡(jiǎn)單的二維圖形。

2.2建立產(chǎn)品的三維模型

二維圖形通過(guò)3D Studio軟件的處理可以轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型。產(chǎn)品三維模型建立的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 產(chǎn)品三維模型建立的結(jié)構(gòu)

（1）二維造型

通過(guò)2D Shaper將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的二維圖形轉(zhuǎn)化成仿樣多邊形，并將多邊形的一個(gè)或多個(gè)定義成shape。以便于3D Lofter、3D Editor的使用。

（2）三維放樣

將2D Shaper的二維圖形輸入給3D Lofetr，3D Lofetr軟件會(huì)將接收到的二維圖形放置到三維空間的路徑中，圖形會(huì)沿著路徑拉伸成一個(gè)三維網(wǎng)格形狀的物體。3D Loeftr具有強(qiáng)大的仿樣變形能力，通過(guò)變形功能比例、扭曲、扭動(dòng)、斜切、適配的使用來(lái)模擬產(chǎn)品的造型。

（3）三維編輯

通過(guò)3D Editor三維編輯的處理生成生成一個(gè)三維場(chǎng)景空間，并對(duì)其進(jìn)行著色等細(xì)致處理。對(duì)軟件已有的三維網(wǎng)格物體進(jìn)行布爾運(yùn)算，以此來(lái)生成我們所需的復(fù)雜結(jié)合體、殼體。

2.3非實(shí)體信息的編輯

通過(guò)非實(shí)體信息的編輯對(duì)產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行紋理、色彩、質(zhì)感的描繪，并可以展現(xiàn)產(chǎn)品光影和前景。通過(guò)3D Studio中的材料編輯器對(duì)物體進(jìn)行紋理、著色、質(zhì)感的描繪處理。

背景布置是在3D Studio中的GFI、PJG、CEL、TFI等相關(guān)文件進(jìn)行的，此外還可以通過(guò)Photosytel軟件將適合的圖形輸人到設(shè)計(jì)圖形的畫(huà)面中去。3D Studio軟件中包含多種類(lèi)型的背景光，成功的燈光設(shè)計(jì)可以制作出形象逼真的動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景。

2.4動(dòng)畫(huà)

3D Studio軟件中的關(guān)鍵幀（Keytramer）模塊功能可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型的動(dòng)畫(huà)效果，設(shè)計(jì)師通過(guò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換的開(kāi)頭和結(jié)尾的關(guān)鍵幀，然后通過(guò)關(guān)鍵幀來(lái)計(jì)算中間所有的插畫(huà)。路徑的控制是動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中實(shí)體移動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。物體的運(yùn)動(dòng)方式是復(fù)雜多變的，這就要對(duì)Keytramer進(jìn)行多次調(diào)試，以此來(lái)制作出生動(dòng)形象的產(chǎn)品造型動(dòng)畫(huà)。

2.5后期制作

將產(chǎn)品的工業(yè)造型設(shè)計(jì)好之后，將其通過(guò)輸出設(shè)備以動(dòng)畫(huà)視頻工程圖、效果圖等多種形式輸出。

3 平面設(shè)計(jì)方法在其他工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，平面設(shè)計(jì)開(kāi)始沿著“多維化”趨勢(shì)發(fā)展，多維化平面設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用。多維化平面設(shè)計(jì)將物理空間維度進(jìn)行了拓展，豐富了人的情感、感官、思維，多維化平面設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是突破感官與突破平面的兩者的結(jié)合。將平面設(shè)計(jì)與建筑學(xué)、消費(fèi)心理學(xué)、美學(xué)、設(shè)計(jì)心理學(xué)等領(lǐng)域緊密結(jié)合，使平面設(shè)計(jì)方便了人們的生活。平面設(shè)計(jì)在產(chǎn)品包裝上具有顯著的成就，比如自英格蘭Wivelsfield Green設(shè)計(jì)公司的包裝，不單單是一個(gè)盒子，將盒子的外包裝設(shè)計(jì)成衣架的形狀，這個(gè)設(shè)計(jì)可以將這個(gè)外包裝進(jìn)行回收再利用。根據(jù)包裝盒上的制作說(shuō)明，將外包裝折疊成一個(gè)簡(jiǎn)單、實(shí)用的衣架，減少了包裝盒的浪費(fèi)。

[1] 胡建平。改建鐵路線路數(shù)字化輔助設(shè)計(jì)方法與系統(tǒng)研究[D]。西南交通大學(xué)，2011。

[2] 韓春華，易思蓉，楊揚(yáng)?；谧顑?yōu)路徑分析的線路初始平面自動(dòng)生成方法[J]。西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，02:252-258。

[3] 張彥軍。平面設(shè)計(jì)方法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2009，06:56-57+145。

趙敏婷、女（1981-）漢、碩士、陜西咸陽(yáng)人，陜西科技大學(xué)講師、研究方向，設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)

Application of graphic method in industrial product model design

Zhao Minting
(Shaanxi University of Science and Technology,Xi'an,710021)

Graphic design by Photostyle,AutoCAD,Animotor Pro,3D Studio and other software as a development tool,used in the design of planar advertisement,trademarks and brand,publications,billboards,posters,sig ns and packaging and other products.This paper makes a deep research on the 3D Studio software for product animation design problems,through the 3D Studio software to design animation product modeling realistic, greatly shorten the design cycle of product modeling.

graphic design;AutoCAD;3D Studio;product design;animation design

課題號(hào)（陜西文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑及對(duì)策研究 項(xiàng)目編號(hào)2013KRM49）