3DMAX建模在概念設(shè)計(jì)中應(yīng)用研究

劉安洲 劉定安

摘 要：本文將立足概念設(shè)計(jì)，探討3DMAX建模在概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以期為有識(shí)之士提供參考，發(fā)揮3DMAX的重要價(jià)值，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，不斷提高概念設(shè)計(jì)的水平。

關(guān)鍵詞：3DMAX；建模；概念設(shè)計(jì)

前言

在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，概念設(shè)計(jì)占據(jù)著非常重要的位置，在對(duì)用戶需求進(jìn)行分析后，即可以開(kāi)展概念設(shè)計(jì)，建構(gòu)符合用戶需求的概念模型。3DMAX具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能，其操作便捷，和其他設(shè)計(jì)軟件的配合力強(qiáng)，為了提高概念設(shè)計(jì)水平，應(yīng)該拓展3DMAX的應(yīng)用范圍。

1 概念設(shè)計(jì)概述

概念設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始環(huán)節(jié)，只有做好概念設(shè)計(jì)工作，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)，提升產(chǎn)品質(zhì)量。概念設(shè)計(jì)具有順序性和組織性，設(shè)計(jì)人員需要設(shè)定概念設(shè)計(jì)目標(biāo)，建構(gòu)概念設(shè)計(jì)模型，不斷提高概念設(shè)計(jì)的精細(xì)化程度，提升概念模型的清晰度，并實(shí)現(xiàn)用戶需求的具象轉(zhuǎn)換，真正滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)需要。概念設(shè)計(jì)始終堅(jiān)持現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)理念貫穿了概念設(shè)計(jì)的各個(gè)階段。在概念的作用下，設(shè)計(jì)更加完整，抽象思維上升為具象思維[1]。為了使概念設(shè)計(jì)工作順利展開(kāi)，需要形成科學(xué)的概念方案，并考察概念的可用性和合理性，分析使用者是否能夠通過(guò)概念把握產(chǎn)品內(nèi)蘊(yùn)，理解創(chuàng)作者的情感。比如，在對(duì)用戶需求進(jìn)行分析后，應(yīng)該創(chuàng)設(shè)虛擬情境，為不同層次的用戶呈現(xiàn)模型，并讓用戶改變模型的造型、色彩等。概念設(shè)計(jì)以三維模型的建構(gòu)作為基礎(chǔ)，用戶了解三維模型的過(guò)程，即是了解產(chǎn)品概念的過(guò)程。

2 3DMAX概述

3DMAX是概念設(shè)計(jì)的常用軟件，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，3DMAX得到完善，其使用更加便捷，受到了更多用戶的青睞。3DMAX實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)者與用戶的相互連接，其在模型建構(gòu)時(shí)形成了FLASH動(dòng)畫，整合了圖像、音頻等等，動(dòng)靜結(jié)合引人入勝。現(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展，3DMAX軟件版本更高，3DMAX作為專業(yè)的設(shè)計(jì)工具，得到了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一致認(rèn)可。以3DMAX為基礎(chǔ)開(kāi)展的概念設(shè)計(jì)可以收獲事半功倍的視覺(jué)效果，其不僅被廣泛應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，且被廣泛應(yīng)用在動(dòng)畫設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

3 3DMAX建模在概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1基礎(chǔ)建模

3DMAX建模軟件的應(yīng)用范圍非常廣泛，其功能強(qiáng)大，具有仿真的建模特點(diǎn)，在開(kāi)展概念設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該先劃分場(chǎng)景單元，對(duì)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行獨(dú)立性劃分。在形成不同的場(chǎng)景單元之后，可以開(kāi)展基礎(chǔ)建模工作。概念設(shè)計(jì)對(duì)模型質(zhì)量提出了較高要求，因此需要保證模型的逼真度，將建筑物作為場(chǎng)景的核心內(nèi)容。概念設(shè)計(jì)需要依靠3DMAX的Extrude、Mirror等指令，確定建筑物的橫梁、柱基等。為了減少數(shù)據(jù)量，需要盡量減少Segment值，并且應(yīng)用紋理映射。除了要開(kāi)展基礎(chǔ)建模工作之外，還應(yīng)該建構(gòu)次要建筑物的模型。與基礎(chǔ)建筑物模型相比，次要建筑物模型的質(zhì)量要求并不高，因此除了應(yīng)用紋理映射方法，還可以應(yīng)用簡(jiǎn)單幾何體來(lái)建構(gòu)模型。

3.2構(gòu)造方法

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行了模擬，其建模主要應(yīng)用了模型分割等方法。在虛擬場(chǎng)景中，在應(yīng)用3DMAX進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)，也可以沿襲虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)場(chǎng)景的構(gòu)造方法。以多邊形建模方法為例，在建模過(guò)程中，多邊形建模方法的應(yīng)用非常普遍，這一技術(shù)主要是構(gòu)建了若干平面，應(yīng)用不同的平面來(lái)表示曲面，并形成不同形狀的物體。多邊形建模以幾何體作為基礎(chǔ)，在改變?cè)煨蜁r(shí)可以調(diào)整平面或形狀，以局部改變引起整體改變。多邊形建模比較簡(jiǎn)單，模型建構(gòu)的速度比較快，但其僅在規(guī)則物體構(gòu)造中比較適用。以NURBS建模方法為例，在復(fù)雜模型的構(gòu)建中，經(jīng)常要應(yīng)用NURBS建模方法。NURBS建模方法以曲面片作為建模單元，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)格狀的。由于曲面片結(jié)構(gòu)比較特殊，在裁剪曲面時(shí)很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)漏洞。以細(xì)分曲面方法為例，這一方法是對(duì)NURBS方法的補(bǔ)充，其可以構(gòu)造出各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提升物體的光滑性[2]。

3.3圖形繪制

在繪制傳統(tǒng)圖形時(shí)，需要以景物作為參照點(diǎn)，考察景物的幾何圖形。為了提升繪制效果，需要建構(gòu)形狀復(fù)雜的模型，對(duì)圖形的光亮度等進(jìn)行計(jì)劃。圖形繪制耗費(fèi)大量的人力資源和物力資源，數(shù)據(jù)計(jì)算量也相對(duì)較大。傳統(tǒng)的繪制方法存在較大弊端，在場(chǎng)景較為復(fù)雜的情況下，場(chǎng)景幾何的建構(gòu)將難上加難，普通計(jì)算機(jī)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的還原式繪制。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，圖形繪制技術(shù)得到了完善，IBR技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在很大程度上提高了圖形繪制的質(zhì)量。IBR技術(shù)是現(xiàn)代化的圖形繪制方法，其以圖像為基本單元，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景的有效銜接。與傳統(tǒng)圖形繪制方法相比，IBR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，IBR技術(shù)在繪制圖形時(shí)能夠與場(chǎng)景獨(dú)立。第二，IBR技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)作為依托，圖像可以由計(jì)算機(jī)合成。第三，IBR技術(shù)并沒(méi)有對(duì)資源提出過(guò)高要求，普通計(jì)算機(jī)也可以完成圖形繪制工作，場(chǎng)景畫面是視點(diǎn)移動(dòng)的結(jié)果。第四，IBR技術(shù)能夠形成光學(xué)景象模型，打破單幀畫面的局限性，這為用戶提供了更多便利，使用戶看到了更多的視圖。

3.4關(guān)鍵問(wèn)題

雖然3DMAX能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行細(xì)化，但是模型建構(gòu)的工程量很大，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。3DMAX與其他軟件的配合度比較低，設(shè)計(jì)人員需要解決軟件的兼容問(wèn)題，保證3DMAX與其他軟件的協(xié)調(diào)性。在模型中，紋理對(duì)數(shù)據(jù)量產(chǎn)生重要影響，紋理大小與數(shù)據(jù)量大小相關(guān)，設(shè)計(jì)人員在對(duì)紋理貼圖進(jìn)行處理時(shí)，需要對(duì)尺寸進(jìn)行有效調(diào)整。3DMAX建模過(guò)程中記錄的數(shù)據(jù)比較多，在導(dǎo)出這些數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該避免信息丟失，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤。普遍的數(shù)據(jù)讀取方法是應(yīng)用Export工具，并對(duì)多余面進(jìn)行有效處理。除了3DMAX之外，還應(yīng)該采用LOD技術(shù)，用不同的模型來(lái)表示一個(gè)物體。視點(diǎn)的遠(yuǎn)近與模型建構(gòu)相關(guān)，視點(diǎn)越遠(yuǎn)，模型越簡(jiǎn)單。部分模型還需要應(yīng)用DOF技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，DOF技術(shù)以自由度作為基礎(chǔ)，可以對(duì)自由度進(jìn)行調(diào)整，完成節(jié)點(diǎn)的幾何運(yùn)動(dòng)。模型庫(kù)的建立是必須的，應(yīng)該對(duì)3DMAX模型庫(kù)進(jìn)行調(diào)整，并與Creator建立的模型相組合。

結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展，概念設(shè)計(jì)水平不斷提升。概念設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始環(huán)節(jié)，如何做好概念設(shè)計(jì)工作，成為了各個(gè)設(shè)計(jì)師關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，因此為了提高概念設(shè)計(jì)的效率，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到3DMAX的重要性，發(fā)揮3DMAX的實(shí)用功能，拓展3DMAX的使用范圍。

參考文獻(xiàn)

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