Rhinoceros在工业设计的应用 本文关键词：工业设计，Rhinoceros
Rhinoceros在工业设计的应用 本文简介：摘要：处于工业化时代的我们对工业产品有了更高的要求，这也意味着设计师要运用科学技术设计出外观表现力更强、造型真实度、视觉效果更强真实而又吸引消费者眼球的工业产品。本文就三维建模软件之一的Rhinoceros进行研究，分别对工业设计和Rhinoceros展开描述，继而引出对Rhinoceros功能的简
Rhinoceros在工业设计的应用 本文内容：
摘要：处于工业化时代的我们对工业产品有了更高的要求，这也意味着设计师要运用科学技术设计出外观表现力更强、造型真实度、视觉效果更强真实而又吸引消费者眼球的工业产品。本文就三维建模软件之一的Rhinoceros进行研究，分别对工业设计和Rhinoceros展开描述，继而引出对Rhinoceros功能的简介和对其优势的概括，帮助读者更好地了解Rhinoceros，仅供参考。
关键词：Rhinoceros；工业设计；NURBS建模
工业设计，又称工业造型设计，由国际工业设计协会理事会（ICSID）给工业设计做的定义“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验、视觉及心理感受，而赋予产品材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格”。显然，它是一门科学技术与美学艺术相渗透、交叉结合形成的、以现代化批量生产的工业产品造型设计为主要研究对象的新兴学科[1]。纵观人类历史的发展，人们分别经历了石器、陶器、青铜器、铁器和高分子材料时代等等，人类文明的历史可谓是树立了一座座里程碑。可是，打造这些器物却是极其麻烦的事。传统的产品造型设计，要经历市场调研、取材、画图、试验等多道复杂麻烦的程序，这极大地降低了设计效率。所幸，由于计算机的发展，三维软件的不断涌现，使设计人员能够在计算机上将其想法清晰的展示出来，把原来需要很多时间画在纸上的设计图，以较少的时间和更高的质量记录在计算机中。
1犀牛与工业设计
1.1犀牛是什么
三维建模软件众多，而笔者这次讲的是Rhinoceros，简称为Rhino，通常被我们叫为“犀牛”，是PC上强大的专业3D造型软件。它可以精确而快速地制作出用来作为渲染表现、动画、工程图以及生产等用的模型，被广泛地应用于工业设计、交通工具设计、机械设计等领域。从设计稿、手绘到实际产品，或是只是一个简单的构思，Rhinoceros所提供的曲面工具可以精确的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[2]。Rhinoceros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。同时它可以创建、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面、和实体，并且在复杂度、角度和尺寸方面没有任何限制[3]。21世纪的三维建模的软件种类繁多，而Rhinoceros在众多的建模软件中有一席之位，有其独特的优势。对电脑的要求不高，占用电脑内存不多，是许多其他软件的几十分之一，更加亲民的软件，其强大的建模功能让无数设计师深深喜爱。
1.2Rhinoceros在工业设计上的应用
1.2.1曲线的应用线是构成面的基础，而Rhinoceros拥有极其丰富的曲线命令。Rhinoceros中的曲线分为NURBS曲线和多重曲线两大类，NURBS曲线由“控制点”“节点”“阶数”以及“连续性”所定义，其特征是可以在任一点上分割和合并。三维建模软件均有多个曲线命令，但是Rhinoceros的特征在于在不同的曲线命令下还细分到众多曲线的变化的命令，如多重直线或线段命令下还分为单一直线、从中点的直线、曲面法线、与工作面垂直的直线、四点直线、角度等分线直线、指定角度直线等十多个直线操作命令，而曲线命令同是如此。如果想要调的更细，可以从上方的参数进行调节，即可迅速调整出精确的线。1.2.2曲面建模的应用一个产品好看与否，很大程度上取决于面。在Rhinoceros中可以建立两种曲面：NURBS曲面和Rational曲面。NURBS曲面指以数学的方式定义的曲面，从形状上看就像一张具有延展性的矩形橡胶皮，NURBS曲面可以表现简单的造型，也可以表现自由造型与雕塑造型。无论是NURBS曲面还是Rational曲面，都是由点和线构成的，而构成曲面的关键是控制点、ISO线条、曲面边、权重、曲面的方向五大关键要素。其中值得一提的是，曲面命令中的单轨扫掠、双轨扫掠、旋转成形等命令可以根据提示操作创建顺滑的不规则曲面。曲面是否流畅还可以通过斑马线来清楚地观察。不仅如此，它还可以对曲面进行分割、合并、剪切等操作命令，可以说在编辑曲面上有很大的优势，是其他软件所不能及的。1.2.3实体建模的应用建模最终的目的就是创建出一个漂亮的规则或不规则体。Rhinoceros体有两种形式：一是实体，二是闭合曲面。闭合的曲面和实体可以自由转化，使用“组合”工具，就可以将闭合的曲面变成实体；使用“炸开”工具，就可以将实体变成闭合的曲面。Rhinoceros里面有多个多边形的构建，如立方体、圆柱体、球体、椭圆体、抛物面锥体等十多个操作命令。想要制作不规则的体，则可以通过“挤出封闭的平面曲线”“挤出曲面”等相关的操作命令。通过多个不同种类的布尔运算可以让我们更加轻松的制作出不一样的体。
2Rhinoceros在建模上的优势
Rhinoceros与其他三维建模软件区别在于，它独辟蹊径地建立了专门的二维窗口，默认其二维建模的窗口和透视窗口是结合在一起的，能够服务于三维建模。而且，Rhinoceros里面可以自由的切换不同视图，使我们可以更加清楚的观察产品结构。为了方便我们观察产品的结构走向，设计了线框模式、着色模式、渲染模式、半透明模式等多个常用的格式。我们可以从案例看出，Rhinoceros的曲面建模效果相当好，顺滑程度相当高，给人以良好的视觉冲击。Rhinoceros自身的渲染能力不强，实际运用中为了让Rhinoceros制作的模型获得最佳的渲染效果，通常会再Rhinoceros中安装渲染插件，比如VRay、Brazil等渲染插件，或者把Rhinoceros做好的模型导入到其他渲染功能强的软件中，比如Keyshot进行渲染。而Rhinoceros与Keyshot的完美结合，足以让设计师们建出理想的产品。在NURBS建模方面，AliaStudionTools应当是首屈一指的，功能完善可靠，计算精确，直接支持模具的制作，而Rhinoceros是专门的NURBS建模工具，同样拥有很强大的建模功能且仅次于Alias。相较于Alias等高端软件，更容易学习掌握，因此它并不会被更为强大的同类软件所代替。其他的一些软件，如3DMAX等虽也内置了NURBS建模工具，但功能远不如Rhinoceros强大和专业。Maya的NURBS工具虽然比较完善，但最好不要把它作为工业造型工具，因为它只重视不标准模型Rhinoceros在工业设计中的应用孙娜，罗国荣，何德誉，何亚(西华大学，四川成都610039)的塑造，精确性不高。如果应付角色动画，Maya的NURBSA工具绰绰有余；如果从事专业的工业设计，最好选择Rhinoceros等软件[4]。
3结束语
Rhinoceros是一款简单、易学、快速精确的三维建模软件。即使是初学者，在学习个别案例后就可以自行通过众多的产品特征，利用各种构造方法并对特征加上所希望的约束来生成形状复杂的曲面或产品实体，通过多个参数的调节以及对控制点的把握建立起具真实美感的工业产品模型。犀牛不仅仅可以在PC端建立模型，并且可以运用到实际的产品生产过程中去。不仅是中低端的产品，在Rhinoceros的主页中，可以看到大多数是高端产品制造商的选择。犀牛能成为众多设计师首选的软件，与其高效便捷的特点是密不可分的。
参考文献：
[1]张渭涛.20世纪椅子设计史与人机关系的发展[J].西安工程科技学院学报，2002(3)：272-275.
[2]张鉴隆，邝芸，郭武，等.浅谈3D技术在个性化产品定制中的应用[J].装备制造技术，2014(12)：152-154.
[3]张廷霞.Rhino3D软件的NURBS建模在日用陶瓷造型设计中的应用[D].景德镇：景德镇陶瓷学院，2010.
[4]高冬萌.基于Maya和MentalRay技术的3D动画在电影中的应用[D].长春：吉林艺术学院，2010.
作者：孙娜 罗国荣 何德誉 单位：何亚西华大学
Rhinoceros在工业设计的应用 来源：网络整理
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