三维设计系列讲座_1_三维设计软件的发展
1三维建模技术发展史

1三维建模技术发展史
三维建模技术的发展可以追溯到工业革命时期,它的最初用途是由机器代替人工手工在金属材料上进行铣削和切割。
随着科技的发展,计算机被大量应用于制造业,并取代了传统的机器制造技术,更加便捷地实现了金属材料的加工。
自19世纪末以来,随着数字技术的发展,人们发现计算机可以被用来帮助设计、制造和测试三维实物。
随着计算机分析技术的发展,计算机可以用来模拟复杂的运动系统,实现动力学分析,并开发用于制造的新科技,如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和动态三维计算(CAM)等。
1970年代,三维建模技术开始广泛应用于诸如机械工程等领域,可以实现快速的设计和创建正确的零件,并在加工过程中重新调整和修改。
1980年代,三维建模技术已经得到了广泛的应用,并被用于建筑和航空航天领域,模拟精确的力学分析等领域。
1990年代,随着虚拟现实技术的发展,三维建模开始被用于视觉,并可以用于模拟实际现实世界的控制、模拟、可视化和计算,从而对人们的生活产生了深远的影响。
2000年以后,三维建模技术迅速发展,带来了全新的应用。
三维设计ppt课件

提供丰富的扩展模块和工具,方 便用户进行定制开发。
03 三维设计应用领域
工业设计
要点一
总结词
三维设计在工业设计中应用广泛,能够将产品外观、结构 、功能等元素进行模拟和展示,提高设计效率和设计质量 。
要点二
详细描述
工业设计中,三维设计软件可以帮助设计师在计算机上构 建产品的外观、结构、功能等元素,并进行模拟和展示。 设计师可以通过对产品的全方位观察和测试,对设计方案 进行及时的调整和优化,提高设计效率和设计质量。同时 ,三维设计还可以为产品的制造和生产提供准确的数字模 型,缩短生产周期,降低生产成本。
02 三维设计软件介绍
AutoCAD
专业的2D绘图和3D建模工具, 广泛应用于机械、建筑、电子等
领域。
支持参数化设计,可以通过约束 进行精确建模。
提供丰富的插件和扩展工具,方 便用户进行定制开发。
SolidWorks
易用的3D设计软件,适合机械 设计领域。
支持基于特征的参数化设计, 方便用户进行模型创建和修改 。
1.谢谢聆 听
虚拟现实技术的应用
总结词
沉浸式体验、交互性、实时性
详细描述
虚拟现实技术是一种模拟真实环境的技术,它可以通过 计算机生成一个虚拟的三维世界,让用户身临其境地感 受其中的环境。在三维设计领域,虚拟现实技术可以为 设计师提供更加真实的模型设计和展示方式。通过虚拟 现实技术,设计师可以更加直观地感受设计的外观和效 果,更好地进行模型的设计和调整。同时,虚拟现实技 术还可以提高设计的交互性和实时性,让设计师能够更 加方便地进行模型的操作和控制。
它涉及对立体、空间 、物体的理解和设计
三维设计的特点
直观性
三维设计能够直观地呈 现立体结构和空间关系 ,使得设计者更容易理 解和操作。
三维方向软件的应用与发展

现 的 几率也 随 之增 加 了 不少 ,m a x 、M a y a 等三 维软 件也 起 到 了 定 的作 用。 造 型设计 方面 运 用 三维 软件 的就更 多 了 , 因为 相对 于其 他 方 面 来说 , 产 品造 型 、机 械设 计 、建筑 方 面多 这方 面 的需 求 就 更 大 了。用 C A D和 m a x 这 两个 软件 , 前 者是作 建筑 和机 械设 计 的软件 , 后者 主要 是用 于 建模方 面 。 两 者结合 达到更完 美 的效 果 。 动 画游 戏 方 面需 要 的三 维 软件 很 多 , 主流 三维 软 件还 是 要 m a x ,Ma y a , 还 有 其 他 的软 件 z b r u s h ,m o t i o n b u i l d e r ,u v l a y o u t , b o d y p a i n t ,n u k e ,a e ,h o u d i n i 、L i g h t w a v e 、R h i n o c e r o s 简称 R h i n o 等若 干个 。 我们接 触 最 多 , 用到 范 围最 广 的还 是 m a x 和M a y a 。m a x 是 中高端 软件 , 结合 了 A c t i v e S h a d e 及R e n d e r E l e m e n t s 功 能 的渲染 能力 , 易 学易 用 ,m s , x 主 要是 面 向建 筑 动画 , 建筑 漫 游 及室 内 设 计 。相 对于 M a y a ,m a x 属 于普 及 型三 维软 件 , 遇 到一 些 角 色 动 画 、运动学 模 拟方 面远不 如 Ma y a 强大。 M a y a 是 目前 最 受欢 迎 的一款 高 端软 件 , 很 多高 要求 的软件 都 能与 Ma y a 软 件完 美 的结合 。Ma y a 软件 应 用主要是 视 频短 片 、 人 物建模 的制作 的方面 。软件 中包含 了所有 的动 画工 具 , 如I K / F K 、融合变 形 、S e t D r i v e n K e y 、动 画曲线 、表 达式 等 等 。 由于 软 件先进 的体 系结构 , 使 得 Ma y a中的所 有属性 都可 以被设 置 成 动 画 。另外借 助丰 富 的脚 本 和插 件 程序 , 可 使 动画 l T具 变 得 更 为 强大 , 此外 ,Ma y a 还包 括有 一个 非线 性动 画编辑 T具 , 使 得 动 画编辑 _ 丁作 更加方 便 。 三维 动画 中为 了实 现一个 逼真 的场 景 , 经常要用 几个 / J , l t  ̄, , 甚 至 一天 的时 间 , 从 筹 备 、建模 到 渲 染后 期合 成 , 很需 要 毅 力 和恒 心 的 , 学 好 这些 软 件更 多 的功 夫 在 于软件 之外 ,比如艺 术 修养 , 生 活经 验 , 理 论 基础 , 实 战 训练 等 等 多方面 去 把握 才能 够 运用 这些软 件游 刃有余 。
三维软件的应用的现状和发展趋势

三维软件的应用的现状和发展趋势近些年来,随着计算机技术在各个领域中的应用,涌现出了一大批的新型技术,而三维设计技术也在这些新型技术当中脱颖而出。
三维设计技术通过计算机中的三维设计软件,能够将设计者所想象出的元件模型生动逼真地显示出来,从而使产品生产能依据三维模型作为指导基础进行生产,大大提高了产品的自身性能。
如今,三维设计技术己经在工程设计领域中得到了非常广泛的应用,并且发挥出了不可替代的作用。
但是,由于各行各业所使用的三维软件众多,功能也参差不齐。
因此,三维设计在各个领域当中的应用状况和发展也都有所不同。
本文通过对石油行业及化纤行业等主流三维设计软件的应用现状进行分析,对三维设计的发展趋势作出探讨。
1 目前我国三维设计软件的应用环境及软件分析在当前我国石油行业及化纤行业领域,其主流三维设计软件主要包括工厂设计管理系统(PlantDesignManagementSystem,PDMS),工厂设计系统(PlantDesignSystem,PDS),三维工厂设计软件(PlantDesignSoftware,PDSOFT)这3款软件,接下来笔者对这3款主流三维设计软件进行简要的分析。
1.1 PDS软件探究PDS三维设计软件是由CAD生产厂商进行开发的主流软件之一,它具有集成化的设计理念,其功能十分强大,不仅有许多设计模块,其数据库也较为完善,是一款具备多种功能的软件。
它能对管道模型进行设计,也能对设备模型进行设计,并且还具有平面图截取、形成材料报告等多种功能,并且其设计极为准确,具备高度的自动化与智能化。
如今,PDS被普遍的应用于碰撞和干扰检查,以此避免因设计失误发生碰撞或干扰问题。
PDS软件所设计出的模型能够更加方便设计人员与技术员的沟通与协调,并且设计审查时能够更加直观地展示实际情景,有利于技术人员对设计模型进行技术研宄工作,从而保障了业主能够更加全面客观地作出决策。
PDS三维设计软件在我国的发展时间很长,许多大型石化装置的设计工作基本都是由PDS设计软件所设计的。
三维设计培训

三维设计培训近年来,随着3D技术的快速发展,三维设计已经逐渐普及,成为很多领域的必备技能。
从建筑设计到工业制造,从游戏开发到电影制作,三维设计无处不在,成为现代社会中不可或缺的一部分。
因此,越来越多的人开始关注并学习三维设计,以期在职场和个人发展中获得更大的机会。
1. 三维设计概述三维设计是一种立体化的设计方法,它运用计算机技术对三维物体进行建模、渲染和动画设计。
三维设计的优势是可以使设计师在计算机上模拟出最真实的物体效果,并对其进行编辑、修改和优化,得到最终的可视化效果。
与传统的二维设计相比,三维设计更加灵活、直观且真实,能够更好地满足市场需求和个性化要求。
2. 三维设计与职场在当代职场中,三维设计已经成为许多职业的必备技能。
比如,建筑师和室内设计师需要使用三维设计软件绘制平面图、立体图、渲染和动画效果,以便让客户更加直观地了解设计方案;广告设计和工业设计也需要运用三位设计技术来进行创意展示,让产品更具竞争力;电影制作和游戏开发需要借助三维设计来创建虚拟世界和角色,并实现特效效果。
因此,掌握三维设计技能,对于提高职场竞争力和创造更大的事业机会,具有重要的意义。
3. 三维设计的培训方式掌握三维设计需要系统的学习和实践,以下是常见的三维设计培训方式。
3.1 在线课程随着网络技术的发展,许多在线教育平台提供了优质的三维设计课程。
这些课程除了提供基础知识的讲解外,还有大量的实践操作和案例分析,让学员能够在工作之余自由选择学习时间和地点,并以较低的费用学习到优质的教育资源。
但在线课程存在来自教学质量、互动性和课后支持等方面的难点,学员需要有足够的自我学习能力、耐心和毅力。
3.2 学校培训众所周知,各个大学和高等职业学校都有三维设计专业的开设,提供了一系列专业的课程和实践操作。
这些学校可以提供专业知识和技能的教学,同时有良好的教学设施和各种资源支持,可以满足不同学生的需求。
但是,学生需要付出更多的时间和金钱投入,想要获得更好的教育效果,并且需要参与课程评估、考试等教学过程,会受到更多的限制。
1三维建模技术发展史

1三维建模技术发展史
三维建模技术是一种非常普及的计算机辅助设计(CAD)技术,用于创
建3D图像和图形的数字表示。
它旨在捕捉物体的特征,并将其呈现出来,从而使设计者能够更好地进行设计,缩短设计时间,提高设计效率。
三维建模技术的演变与计算机技术的发展密不可分。
其发展史可以大
致分为四个阶段:
第一阶段是从1970年代初期开始的,出现了第一个采用基于三角形
的三维建模技术。
当时的建模技术主要通过键盘输入三角形的三维坐标,
建立物体的三维模型。
虽然节省了很多时间,但由于键盘输入的效率太低,因此应用比较有限。
第二阶段是从上世纪八十年代后期开始的,出现了以曲线和曲面为基
础的造型技术,它可以通过对几何元素,如点、线、圆、椭圆、圆锥等进
行精确控制,快速建立模型。
同时,计算机技术及存储媒介的发展,使得
曲线、曲面等几何元素的建模更加灵活、高效、精确。
第三阶段是从1990年代后期开始的,出现了多模态建模技术,它基
于几何模型和尺寸模型,更加灵活地表示物体的几何和尺寸。
因此,设计
者可以在表示物体的多个方面进行灵活的控制,从而更好地完成整个设计
过程。
世界三维软件发展与介绍

3ds max一、3D Studio MAX 溯源DOS 版本的3D Studio 诞生在80 年代末,那时只要有一台386 DX 以上的微机就可以圆一个电脑设计师的梦。
但是进入90年代后,PC 业及Windows 9x 操作系统的进步,使DOS 下的设计软件在颜色深度、内存、渲染和速度上存在严重不足,同时,基于工作站的大型三维设计软件Softimage、Light wave、Wave front 等在电影特技行业的成功使3D Studio 的设计者决心迎头赶上。
与前述软件不同,3D Studio 从DOS 向Windows的移植要困难得多,而3D Studio MAX的开发则几乎从零开始。
二、3D Studio MAX 的诞生从1993 年1 月开始,Gary Yost 将一群志同道合的编程专家召集起来开始3D Studio MAX 的开发工作,但他们并不是在一起而是分散在美国各地进行工作,无形中增加了开发的难度。
与此同时,他们还在进行3D Studio 3 的开发工作,虽然不能全力以赴地开发3D Studio MAX ,然而他们清楚,如果1996年之前不能拿出针对Windows 的开放的面向对象性的程序,3D Studio 就会被淘汰。
12个月以后一个雏形产生了。
Gary 陆续将Bon Brittain 、Dan Silva 、Michael Girad 、Susan Amkrant 和John Chadwick 引进Yost 小组,他们原来在其他公司的工作经验为3D Studio MAX 的开发做出了贡献。
1994年,Yost小组发行了最新的DOS 版3D Studio 的IPAS 特技模块。
不久,3D Studio 3 的外部插件升级版3D Studio 4 公布了,这也是3D Studio 在DOS中的最后一个版本。
1994年10月,MAX开始进入外壳编写工作,由于小组成员分散在各地,他们之间只好通过互联网传输数据,但线路问题一直困扰着工作的进行,直到申请到高速ISBN 调制解调器。
1.1 3ds Max软件的发展_3ds Max 2011火星课堂_[共3页]
![1.1 3ds Max软件的发展_3ds Max 2011火星课堂_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/e69101e0ee06eff9aff8072b.png)
1第1课 3ds Max软件介绍1.1 3ds Max软件的发展3ds Max是目前PC机上最流行、使用最广泛的三维动画软件。
它的前身是运行在PC机中DOS平台上的3D Studio 。
3D Studio曾是昔日DOS平台上风光无限的三维动画软件,它使PC机用户也可以方便地制作三维动画了。
大家要知道,在此之前三维动画制作可是高端工作站的专利。
在20世纪90年代初,3D Studio 在国内也得到了很好的推广,它的版本一直升级到了4.0版。
此后随着DOS系统向Windows系统的过渡,3D Studio也开始发生了质的变化,全新改写了代码。
在1996年的4月,新的3D Studio Max 1.0诞生了。
3D Studio Max与其说是3D Studio版本的升级换代,倒不如说是一款全新软件的诞生,它只保留了一些3D Studio的影子,并且加入了全新的历史堆栈功能。
一年后,又一次重新改写代码,推出3D Studio Max 2.0。
此后的2.5版又对2.0版做了近500处的改进,使得3D Studio Max 2.5成为了十分稳定和流行的版本。
3D Studio原本是Autodesk公司的产品,到了3D Studio Max时代,它成为了Autodesk子公司Kinetix的专属产品,并一直持续到3D Studio Max 3.1版。
3D Studio Max 3.1版的问世使得原有的软件在功能上得到了很多革新和增强,这个版本非常稳定。
到了3ds Max 5时,它已经成为了非常成熟的大型三维动画设计软件了,尤其是各种插件的开发和发展几乎把3ds Max打造得近乎完美,此后3ds Max在不断地吸收各种优秀插件的同时继续发展壮大,不仅有了完整的建模系统、渲染系统、动画系统、动力学系统、毛发系统、布料系统、粒子系统等功能模块,还具备了完善的场景管理和多用户、多软件的协作能力。
随着时间的推移,3ds Max被分割成两条生产线,一是专用于娱乐传媒的3ds Max版,另一个是用于建筑和工业设计的3ds Max design版。
三维设计基础ppt课件

结合具体案例,分析照明技巧的 应用及效果。
环境光与全局照明
环境光
模拟环境中的漫反射光线,使场景中的物体 呈现均匀的亮度。
光线追踪
模拟光线的传播路径,实现全局照明的精确 计算。
全局照明
计算场景中所有物体间的光线反射和折射, 实现更真实的光照效果。
光子映射
通过发射光子并记录其传播路径,实现全局 照明的近似计算。
贴图的使用方法
通过贴图坐标调整贴图在 模型表面的位置和大小, 使用不同的贴图通道实现 多种效果。
材质球设置与调整
材质球的概念
表示模型表面材质属性的球体, 通过调整其参数来改变模型表面
的视觉效果。
材质球的设置
包括颜色、透明度、反射、折射等 属性的设置。
材质球的调整技巧
如使用渐变、噪波等效果增加材质 的复杂性和真实感,通过调整高光 和反射属性实现金属、玻璃等特效。
三维场景中的光源类型
点光源
模拟点状的发光体,光 线向四周均匀发散。
平行光
聚光灯
面积光
模拟远处光源发出的平 行光线,常用于模拟日
光。
模拟具有方向性的光源, 光线在一定范围内汇聚。
模拟较大发光面发出的 光线,光线柔和且均匀。
灯光属性设置与调整
01
02
03
04
灯光颜色
调整灯光的颜色属性,以改变 场景的光照色调。
三维设计基础ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 三维设计概述 • 三维建模技术 • 三维材质与贴图 • 三维灯光与照明 • 三维动画制作 • 三维渲染输出
01
CATALOGUE
三维设计概述
三维设计的定义与发展
定义
三维设计软件在工程设计中的运用

三维设计软件在工程设计中的运用提纲:一、三维设计软件的发展历程二、三维设计软件在建筑工程设计中的应用三、三维设计软件在规划设计中的运用四、三维设计软件在结构设计中的运用五、三维设计软件在装饰设计中的运用一、三维设计软件的发展历程随着计算机技术的迅猛发展,三维设计软件得到了极大的发展。
三维设计软件的发展可以分为以下几个阶段:1、手工绘图时代在这个阶段,建筑设计师主要通过手工进行设计,包括手绘、模型制作等方法,这种方法的优点是灵活、直观、易于修改,缺点是时间长、效率低。
2、二维CAD软件时代在CAD软件时代,设计师可以使用计算机进行设计,但限定于二维,无法真实地表现设计的立体感。
优点是在改动时较为方便,但在工程视觉呈现方面不如手绘。
3、三维建模软件时代在三维设计软件时代,设计师可以使用建模软件将设计实现为三维模型,可以更加真实地表现设计效果。
同时,三维设计软件还带来了更强的可视化呈现,方便储存、传输和修改等方面的优势。
4、云计算时代当前,随着云计算技术的发展,三维设计软件将能够通过云计算来实现高效灵活的设计,同时协同共享设计资源。
可以更好地满足设计团队协作的需求,提高设计效率和质量。
二、三维设计软件在建筑工程设计中的应用1、增强立体感三维设计软件可以直观地表现建筑设计的立体感,使设想更为真实、清晰,同时可以对设计方案进行更细致、全面的检查。
2、提高设计效率在建筑设计阶段,时间和效率至关重要。
三维设计软件可以更快地生成模型,快速呈现设计思路,同时可以通过参数化设计等功能来进行可视化设计。
3、提高协调性三维设计软件中的团队合作功能、版本管理等工具可以通过云计算技术等技术手段实现,从而使设计团队的协作能力更强,避免重复工作,提高效率。
4、实现高质量呈现三维设计软件可以提供高品质的建筑呈现,支持虚拟现实、全息投影等呈现方式,使设计师能够在设计和沟通中使用更加精确的表达方式,提高设计质量和效率。
5、更好地满足客户需求三维设计软件可以用高渲染效果显示建筑外观、内部布局、光影效果等,支持用户更直观的理解、反馈意见或提出修改建议,对客户的意见进行实时了解。
smart3d建模软件的发展历程

3D建模发展史3D建模是使用 3D 计算机视觉中的专业工具为项目的任何 3D面创建数学模型的技术。
3D模型似乎是产品的名称。
建筑师可以手动或机械地构建模型。
简单:这里有详尽的解释,包括定义、起源、类型和应用。
3D 建模是使用专业软件通过改变复制的 3D 空间中的边缘、顶点和顶点,在三个维度中创建基于统计坐标的项目任何方面的描述。
让我们看看 3D 建模的演变及其随时间的使用。
•3D 建模快速概览在整个 1960 年代,制造商构建了第一个 3D 表示。
当时,3D 建模仅限于处理理论模型和模拟分析的计算机技术和机器人技术领域的个人。
Sketchpad 的创始人 Ivan Sutherland 似乎是 3D 视觉效果的先驱。
这个开创性的计划有助于创造第一个 3D 人工制品。
由于 Sketchpad,今天的 3D 都是一样的。
Sutherland 与他的合作者 David Evans 一起建立了犹他大学的首个计算机技术系。
他们从全国招募了一大批为行业发展做出贡献的杰出专家。
也许萨瑟兰的学生之一是沃尔特迪斯尼动画制作公司皮克斯动画工作室的代理导演埃德温卡特穆尔。
1969 年,Sutherland 或 Evans 创立了第一家 3D 图像公司,简称为“Evans & Sutherland”。
最初,Makers 主要在广播和广告中使用 3D 建模和动画,但随着时间的推移,它们在生活的其他方面的应用已经显着增长。
•1960 年代的起源人们可以将 3D 建模的根源追溯到 1960 年代。
3D 建模在那个时代是一个相当受限制的领域,只有技术和机器人专业人士才能使用处理统计方程的工具。
3D 建模出现并显示出前景,但有限的建模系统访问以及高昂的材料成本使其远离了许多研究人员和企业的注意。
此外,建模极其困难,并且完全依赖于数学模型。
这不是让创意人员参与进来的最佳方法。
由于一位名叫伊万·萨瑟兰 (Ivan Sutherland) 的工程师在 1960 年代初期的博士论文中发明了另一种最早的图形用户界面 (GUI),他发明了 Sketchpad。
1三维建模技术发展史

1三维建模技术发展史
三维建模技术是从20世纪70年代以后发展起来的一项新技术,它通
过使用计算机软件和硬件设备,生成、表达、操纵和显示三维数字风格的
物体,也就是三维设计的过程中运用的一种表示技术。
下面简单介绍一下
三维建模技术的发展史。
20世纪70年代,随着计算机技术的发展,出现了第一款计算机辅助
设计软件(CAD)。
它的初步功能仅仅是用来帮助用户绘制2维图像。
1980年,出现了Geometric Modeling System (GMS),它是第一款支持三
维模型绘制的CAD系统,将3维物体的模型以曲线、曲面、曲线网格等几
何图形的形式表达出来。
20世纪90年代,随着计算机的技术快速发展,涌现出大量具备三维
建模功能的软件。
比如Autodesk的AutoCAD,它是一款三维可视化软件,可以自由绘制,变通和操纵三维图形。
20世纪90年代之后,通过不断创新和持续发展,三维图形设计技术
得到了进一步发展,出现了更多的特殊细节模型,如数字图像、地形模型、表面模型、影像处理模型等。
进入21世纪之后,三维建模技术又得到了极大的发展和变革,出现
了大量的新型计算机软件和硬件设备,为三维设计和表示技术带来了更多
的可能。
三维设计历史选修二知识点

三维设计历史选修二知识点在三维设计历史选修二中,学生将学习关于三维设计领域的一系列重要知识点。
本文将逐一介绍这些知识点,帮助读者更好地理解和应用三维设计的历史背景和原理。
一、三维设计的起源三维设计的起源可以追溯到上世纪六七十年代的计算机图形学研究和发展。
当时,科学家们开始利用计算机生成三维物体的图像,为工程和建筑行业提供了新的设计工具和方法。
随着计算机技术的进步,三维设计逐渐应用于电影、游戏、产品设计等各个领域。
二、三维设计软件的发展随着三维设计的兴起,各种三维设计软件也应运而生。
最早的三维设计软件主要是基于线框模型的,而后发展出了面片模型和体素模型等更加高级的建模方法。
目前,市场上常见的三维设计软件有AutoCAD、3ds Max、SketchUp等,它们提供了丰富的工具和功能,可以满足不同领域的设计需求。
三、三维设计中的重要概念在三维设计中,有一些重要的概念需要掌握。
首先是坐标系,它用于描述三维空间中的点的位置。
常见的坐标系有笛卡尔坐标系和极坐标系。
其次是三维模型的表示方法,包括顶点、多边形和纹理等。
此外,还需要了解三维几何变换,如位移、旋转和缩放等操作,以及渲染技术,如光照、阴影和材质等。
四、三维设计的应用领域三维设计广泛应用于各个领域,包括建筑设计、工业设计、动画制作等。
在建筑设计中,三维设计可以帮助设计师更清晰地展示建筑物的外观和内部结构;在工业设计中,三维设计可以提供逼真的产品模型,帮助设计师进行产品改进和展示;在动画制作中,三维设计可以创造出丰富多样的虚拟世界,为观众呈现震撼的视觉效果。
五、三维设计的未来发展趋势随着技术的不断进步,三维设计领域也在不断发展和演进。
未来,三维设计将更加注重用户体验和交互性,以满足人们对更真实、更沉浸式的视觉体验的需求。
同时,三维设计与其他技术的结合也将成为发展的趋势,如虚拟现实、增强现实等。
六、总结通过学习三维设计历史选修二的知识点,我们可以更全面地了解三维设计的起源和发展,掌握相关的概念和技术,应用于各个领域。
三维设计模型演讲稿范文

大家好!今天我非常荣幸能够站在这里,与大家分享我对于三维设计模型的一些思考和见解。
三维设计模型作为一种新兴的设计工具,已经在各个领域展现出了巨大的潜力。
下面,我将从三维设计模型的概念、应用领域、发展趋势等方面进行阐述。
一、三维设计模型的概念三维设计模型,即三维计算机辅助设计(3D CAD)模型,是利用计算机软件在虚拟空间中构建的三维实体模型。
它具有直观、易修改、可模拟等特点,能够帮助我们更好地理解、表达和实现设计理念。
三维设计模型的主要特点如下:1. 空间性:三维设计模型在三维空间中展示,具有长、宽、高三个维度,能够真实地反映物体的形状、大小和位置。
2. 可视化:通过三维设计软件,我们可以直观地看到设计模型的外观、结构以及内部构造。
3. 可修改性:在三维设计过程中,我们可以随时对模型进行调整、修改,以满足设计需求。
4. 可模拟性:三维设计模型可以模拟真实环境中的物理现象,如光照、材质、力学等,为设计提供依据。
二、三维设计模型的应用领域1. 工业设计:三维设计模型在工业设计中具有广泛应用,如汽车、家电、电子产品等。
设计师可以通过三维模型进行产品外观设计、结构设计、性能测试等。
2. 建筑设计:在建筑设计领域,三维设计模型可以帮助设计师展示建筑物的外观、内部空间布局、建筑材料等,提高设计质量。
3. 造型设计:三维设计模型在造型设计中具有重要作用,如服装设计、珠宝设计、动漫设计等。
设计师可以通过三维模型展示设计效果,为制作提供参考。
4. 教育领域:三维设计模型在教育教学过程中具有广泛应用,如虚拟实验室、虚拟现实教学等。
它可以帮助学生更好地理解抽象概念,提高学习兴趣。
5. 医疗领域:三维设计模型在医疗领域具有重要作用,如手术规划、医学教育、医疗器械设计等。
医生可以通过三维模型了解患者的病情,提高手术成功率。
三、三维设计模型的发展趋势1. 技术创新:随着计算机技术的不断发展,三维设计软件的功能越来越强大,如参数化设计、曲面建模、渲染技术等。
三维设计绪论

三维设计绪论1. 引言三维设计是一种以空间为基础的设计方法,通过使用计算机辅助设计软件和技术,将二维平面图像转化为具有深度和立体感的三维模型。
它在建筑、工业设计、游戏开发等领域中得到广泛应用。
本文将介绍三维设计的概念、发展历程以及在不同领域中的应用。
2. 三维设计的概念三维设计是指通过使用计算机软件和技术,创建具有宽度、高度和深度的虚拟模型。
与传统二维设计相比,三维设计可以更准确地表达物体的形状、大小和比例关系。
它可以帮助人们更好地理解和预览最终产品或建筑物。
3. 三维设计的发展历程3.1 计算机图形学的发展计算机图形学是三维设计得以实现的基础。
20世纪60年代,人们开始研究如何利用计算机生成图像。
随着计算机硬件和软件技术的不断进步,计算机图形学逐渐成为一个独立的学科,并为三维设计的发展奠定了基础。
3.2 三维建模技术的出现随着计算机图形学的发展,人们开始研究如何在计算机上创建三维模型。
20世纪80年代,出现了一些用于三维建模的软件工具,如AutoCAD和3D Studio等。
这些工具使得三维设计变得更加容易和高效。
3.3 虚拟现实技术的应用随着虚拟现实技术的发展,人们可以通过头戴式显示器等设备,身临其境地体验三维设计。
虚拟现实技术为三维设计提供了更加真实和交互性的体验,使得设计师能够更好地评估和修改设计。
4. 三维设计在建筑领域中的应用4.1 建筑模型的创建在建筑领域中,三维设计可以帮助建筑师创建真实比例的建筑模型。
通过使用三维建模软件,可以更好地展示建筑物的外观、内部结构以及周围环境。
4.2 建筑可视化效果图利用三维设计软件,可以生成逼真的建筑可视化效果图。
这些效果图可以帮助客户更好地理解建筑设计,并对最终成品提出修改意见。
4.3 建筑空间布局的优化通过三维设计,建筑师可以在计算机上模拟不同的空间布局方案,并通过分析和比较,找到最优的布局方案。
这样可以节省时间和成本,并提高建筑物的使用效果。
高中信息技术浙教版:12三维设计的发展与应用说课稿

一、教材分析
(一)内容概述
本节课的教学内容选自高中信息技术浙教版第十二章“三维设计的发展与应用”。该章节在整个课程体系中占据重要地位,它是在学生掌握了二维设计的基础上,进一步拓展空间思维和创新能力的重要章节。本章主要介绍了三维设计的基本概念、发展历程、应用领域及常用软件。通过本章的学习,学生将能够了解三维设计在科技、工业、建筑、艺术等领域的广泛应用,培养空间想象力和创新设计能力。
主要知识点包括:
1.三维设计的基本概念、原理及分类;
2.三维设计的发展历程及在我国的应用现状;
3.三维设计在科技、工业、建筑、艺术等领域的应用案例;
4.常用三维设计软件的介绍与比较。
(二)教学目标
知识与技能目标:
1.了解三维设计的基本概念、原理及分类;
2.掌握三维设计的发展历程及在我国的应用现状;
3.学会使用至少一种三维设计软件进行基本操作和设计;
4.能够运用三维设计技术解决实际问题。
过程与方法目标:
1.通过学习三维设计的基本概念和原理,培养学生的空间思维能力;
2.通过分析三维设计的发展历程和应用案例,提高学生的问题分析能力和创新意识;
3.通过实践操作,让学生掌握三维设计的基本技能,提高动手实践能力。
情感态度与价值观目标:
1.激发学生对三维设计的学习兴趣,培养良好的学习态度;
2.增强学生对我国三维设计事业的认识和自豪感,提高国家意识;
3.引导学生关注三维设计在科技、工业、建筑、艺术等领域的应用,培养创新精神和实践能力。
(三)教学重难点
根据对学生的了解和教学内容的分析,本节课的教学重点和难点如下:
重点:
1.三维设计的基本概念、原理及分类;
三维设计系列讲座(1)三维设计软件的发展

三维设计系列讲座(1)三维设计软件的发展
孔凡新
【期刊名称】《机械制造与自动化》
【年(卷),期】2003(000)004
【摘要】随着三维CAD软件的推广应用,基于三维CAD系统的三维设计必将成为工程设计的趋势,它具有许多二维设计无法相比的优势.笔者就三维设计的几个基本问题进行了简要探讨,同时介绍了三维设计的发展历程和最前沿的三维设计技术--行为建模技术等.
【总页数】4页(P82-85)
【作者】孔凡新
【作者单位】南京工程学院,江苏,南京,210013
【正文语种】中文
【中图分类】TH
【相关文献】
1.三维设计软件在轮胎三维设计中的常用特征命令 [J], 杨国涛;黄书达
2.大型钢铁工程公司三维设计软件发展方向的探讨 [J], 向华
3.PE station三维设计软件一体化应用研究 [J], 和扁;马沧;周淼汛;汪德楼;许志翔;岳志伟
4.基于三维设计软件的电缆节点表册设计方法 [J], 黄夏;高丽浚;张燕琴
5.PDMS三维设计软件在除盐水处理工程设计中的应用 [J], 田林;杨志宏;黄鹏飞;汪程鹏;蒋立东;王晓丽;张尊良;单科
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
三维数字化设计软件发展概况—AutoCAD

个性化学习实践报告学生姓名:学号:学院:机械电子工程学院专业:机械设计制造及其自动化题目:三维数字化设计软件发展概况—AutoCAD 指导教师:XXX(教授) XXX(讲师)年月目录第1章AutoCAD软件起源 (2)第2章AutoCAD软件发展历史 (3)2.1软件发展史 (3)2.2软件版本历史 (4)2.3Autodesk公司发展史 (5)第3章AutoCAD软件现状 (7)3.1现状 (7)3.2发展前景 (7)第4章AutoCAD软件功能 (8)4.1基本功能: (8)(1)平面绘图 (8)(2)编辑图形 (8)(3)三维绘图 (8)4.2具体功能 (9)第5章AutoCAD软件特点 (10)5.1AutoCAD特点 (10)5.1.1基本特点 (10)5.1.2最近版本AutoCAD具有的特点 (10)5.2采用CAD技术的优点和风险: (13)5.2.1CAD技术优点 (13)5.2.2CAD技术的风险 (14)第6章AutoCAD软件适合解决哪些工程实际问题 (16)6.1AutoCAD应用领域 (16)6.2应用举例 (16)6.2.1 CAD软件技术在工程设计中应用 (16)6.2.2AutoCAD软件在园林工程上的应用 (17)6.2.3AutoCAD与模具设计 (19)6.3应用实例 (21)附录参考文献 (22)第1章AutoCAD软件起源计算机辅助设计(Computer Aided Design。
CAD)是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力.辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析.以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。
它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。
计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善.与工程设计方法的革新紧密相关的。
采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。
CAD(Computer Aided Drafting)诞生于60年代,是美国麻省理工学院提出了交互式图形学的研究计划,由于当时硬件设施的昂贵,只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。
1 三维建模技术发展史

• 三维建模技术的研究和发展
在CAD技术发展初期,CAD仅限于计算机辅助绘图,随 着三维建模技术的发展,CAD技术才从二维平面绘图发展到 三维产品建模,随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体 造型技术。而如今参数化及变量化设计思想和特征模型 则代 表了当今CAD技术的发展方向。
三维建模技术是伴随CAD技术的发展而发展的!
CAPP CAD技术产生于20世纪50年代后期发达国家的航空和军事 工业中,1989年,美国国家工程研究院将CAD技术评为 1964-1989十项最杰出的工程技术成就之一。
2. CAD领域的主流技术
CAD技术是一项综合性的、集计算机图形学、数据库、 网络通讯等计算机及其它领域知识于一体的高新技术,是 先进制造技术的重要组成部分,也是提高设计水平、缩短 产品开发周期、增强行业竞争能力的一项关键技术。
实体模型(Solid Model)
实体模型在表面看来往往类似于经过消除隐藏线的线框模 型在线框模型或经过消除隐藏面的曲面模型; 但实体模型上如果挖一个孔,就会自动生产一个新的表面, 同时自动识别内部和外部; 实体模型可以使物体的实体特性在计算机中得到定义。它 有如下特性: 1. 它是一个全封闭(实体)的三维形体的计算机表示; 2. 具有完整性和无二义性; 3. 保证只对实际上可实现的零件进行造型;零件不会缺少边, 面,也不会有一条边穿入零件实体,因此,能避免差错和 不可实现的设计。 4. 提供高级的整体外形定义方法。可以通过布尔运算从旧模型 实体模型和线框模型 得到新模型 实体模型:骨骼+肌肉+内脏的完整人体
三维建模技术是研究在计算机上进行空 间形体的表示、存贮和处理的技术。实 现这项技术的软件称为三维建模工具。 本课程主要培养运用Pro/Engineer软件 表示和设计空间形体的能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三维设计系列讲座(1)三维设计软件的发展孔凡新(南京工程学院,江苏南京210013)摘 要:随着三维CAD软件的推广应用,基于三维CAD系统的三维设计必将成为工程设计的趋势,它具有许多二维设计无法相比的优势。
笔者就三维设计的几个基本问题进行了简要探讨,同时介绍了三维设计的发展历程和最前沿的三维设计技术———行为建模技术等。
关键词:三维设计;行为建模;三维CAD中图分类号:TH 文献标识码:B 文章编号:167125276(2003)0420082204The Series of Lectures on Three2dimensional Design Soft w are(Part1)Introduction of Development for Three2dimensional Design Soft w areKON G Fan2xin(Nanjing Institute of Technology,J S Nanjing210013,China)0 引言“计算机辅助设计几乎推动着一切领域的设计革命”。
近年来,CAD技术的应用已经几乎辐射到了各行各业。
“九五”期间,全国“CAD应用工程技术开发与应用示范”项目攻关专题50项,29个省市和3个行业共安排了600多家示范企业,企业平均CAD设计人员应用普及率为95.6%,产品设计图样覆盖率为92.8%。
同时安排了重点企业3000多家,一般应用企业10万余家,9个培训中心, 1000多个培训网点。
CAD技术的应用已涉及到机械、工程设计、船舶、航空、航天、汽车、轻工、纺织等行业。
传统的设计方法是工程师在大脑里构思三维的产品,再通过大脑的几何投影,把产品表现在二维图样上,工程师有一大半的工作量是在三维实体和二维工程图的相互转换和繁琐的查表和计算中。
而制造工人又要把二维的图样在大脑中反映出三维的实体然后进行加工制造。
采用CAD技术(尤其是三维CAD技术)后,工程师就可以直接在计算机上进行零件设计和产品的装配;产品的制作过程几乎与真实的产品制造没有差别,计算机屏幕上的产品就是未来产品三维图像。
工程师还可以在设计过程中,利用CAD技术尤其是三维CAD技术完成手工难以完成和低效率的工作。
针对三维设计,结合这方面的科研和教学经验,笔者提出一些观点供大家参考。
所讲的三维设计都是基于三维CAD系统的,脱离了三维CAD系统,三维设计无从谈起。
1 三维设计的几个基本问题111 设计与成本设计是人类文明的标志。
这是因为设计的本质是创造和革新,是最能发挥人类智能的活动。
产品设计的质量一定程度上决定了企业的经济效益。
一般地说,产品设计费用在产品成本中只占20%左右,但是产品的设计工作却决定了产品75%的成本,这正是企业要引入CAD的主要原因之一。
112 三维设计的意义人在设计零件时的原始冲动是三维的,设计实施的结果是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等等关联概念的三维实体,这也是毫无疑问的,但是,在传统的设计中,在这两者收稿日期:2003206214之间的信息传递竟然全是二维的图形表达。
由于以前的手段有限,人们不得不共同约定了在第一象限(美国是第三象限)平行正投影的二维视图表达规则,用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。
这种表达信息是极不完整的,而且绘图、读图要经过专门训练的人进行,以便“纠正”人类头脑中原始的、关于几何形体表达的“错误”。
如果能直接以三维概念开始设计,在现有的软件支持下,可以更直观、准确地表达出设计构思的全部几何参数,整个设计过程就可以完全在三维模型上讨论,对设计的辅助作用就能很容易迅速扩散到全过程,设计的全部流程都能使用统一的数据,有助于完成如装配检查、运动模拟、强度分析、数控编程、产品效果图、物理特性计算等二维设计无法完成的功能。
传统的以二维工作图为主的设计资料管理将变成三维设计数据的保存和管理,而工科大学的机械制图课就可以大幅度删砍,尽量保留学生的三维原始概念,二维工程图的画法也应随之大幅度简化。
三维设计是必然趋势。
只有三维设计才是真正意义上、创成设计的CAD。
只有三维设计,才有可能组建进行有限元分析的原始数据,进而进行零件几何形状的优化设计。
否则就是传统的设计方法:进行多次的台架试验甚至样机考核试验(三维设计不可能完全取代样机试验,除非用CA T技术)。
更不用说装配检查、运动模拟、强度分析、数控编程、产品效果图、物理特性计算等二维设计无法完成的功能了。
113 三维设计的几个层次在CAD的初期阶段,基本上以二维绘图的层次为主。
在今天中国的CAD用户中,二维绘图仍然占有相当大的比例。
利用CAD系统功能作相应的设计,则属于二维设计层次。
对于三维阶段,也有三维造型和三维设计两个层次上的应用。
CAD技术的目标究竟是绘图还是设计(是Drawing还是Design)?这是一个涉及到一些领导者和权威们的长期争论问题。
实质上就是上面所讲两个层次的问题。
完成这两个层次之后,应该是属于协同设计(信息共享)的层次了。
114 正确处理二维和三维的关系从现实的企业应用来说,目前大多数企业的生产组织、工艺编制、档案管理、企业中一般的制造过程、大量常规零件的设计仍然以二维CAD图样为基本载体。
应该说,二维CAD系统和三维CAD系统从二者的关系来讲,有如普通机床与加工中心的关系,是一种互相协调、互为补充的关系。
但从发展来看,三维CAD设计是必然趋势。
产品设计的最终出路在于三维设计,这是无法回避的。
早日进入三维设计,就会早一天取得经济效益和技术效益。
115 正确处理人和计算机的关系人是三维设计的主体,CAD只是计算机辅助设计,而不是CD(计算机设计)。
“以计算机为主体”的设计是三维设计智能化发展的方向。
必须以“我”(成熟的专业设计师)为主,以我的设计思路和原始数据为主,软件永远是辅助者。
学习软件功能和操作方法的过程,就像学外语的过程,结果不是改变自己要表达的内容,而是改变表达的方法。
完全按照软件的设计思路进行设计的观点,会使设计的精华、也就是工程师的创造性,受到很大的限制。
2 三维设计的几个里程碑三维设计的几个里程碑实质上就是三维CAD 的几次技术革命。
自从20世纪50年代CAD技术发展以来,三维设计技术到今天的广泛应用,此间经历了几次大的技术性革命。
211 基于曲面模型基础上的三维设计20世纪60年代出现的三维CAD系统只是简单的线框模型。
这种模型是以形体的棱边或交线作为形体的数据结构来定义的,它只能表达基本的几何信息,不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。
由于缺乏形体的表面信息,CAE及CAM均无法实现。
此时的三维设计实质上处于三维绘图阶段。
进入20世纪70年代,法国人提出了贝赛尔算法使得用计算机处理曲线及曲面问题变得可行。
法国达索飞机制造公司也基于此算法,开发出以表面模型为特点的三维造型系统CA TIA。
CA TIA 的出现标志着三维设计技术从单纯模仿工程图样的三视图模式中解放出来,首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息,同时也使得CAM技术的开发有了实现的基础。
在这个时期,CAD技术价格极其昂贵,软件商品化程度也很低。
所以此阶段的三维设计只在少数几家受到国家财政支持的军火商中应用。
如CALMA———由美国通用电气(GE)公司支持、CADAM由美国洛克希德(Lochheed)公司支持、CV———由美国波音(Boeing)公司支持、IDEAS———由美国国家航空及宇航局(NASA)支持、U G———由美国麦道(MD)公司开发、CA TIA———由法国达索(Dassault)公司支持等。
曲面模型主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。
若把线模型中的某些棱边包围的部分定义为“面”,所形成的就是曲面模型。
反映在数据结构中,就是在线模型的数据结构的基础上,增加面的有关信息以及联接指针。
它起源于汽车、飞机、船舶、叶轮等的外形放样工艺,由Coons、Bezier等大师于20世纪60年代奠定其理论基础。
曲面造型近几年得到了长足的发展,这主要表现在研究领域的急剧扩展和表示方法的开拓创新。
从研究领域来看,曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接,扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面等距性。
212 基于实体模型基础上的三维设计尽管有了表面模型,CAM的问题可以基本解决。
但由于表面模型只能表达形体的表面信息,难以准确表达零件的其它特性,如质量、重心、惯性矩等,对CAE十分不利,最大的问题在于分析的前处理特别困难。
基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索,SDRC公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件———I2DEAS。
由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有助于统一CAD、CAE、CAM的模型表达,给三维设计带来了惊人的方便性。
可以说,实体造型技术的普及应用标志着三维设计发展史上的第二次技术革命。
与曲面模型不同,实体模型规定了表面完整的拓朴关系,从形体的任一个面都可以遍历它所有的面、边和点,并规定了面的哪一侧是实体。
实体模型能够反映外部模型比较完整的几何信息,是真实而唯一的三维物体。
它既能消除隐藏线,产生有明暗效应的立体图象,又可以计算物体质量特性,进行装配体或运动系统的空间干涉检查、有限元分析的前后处理以及多至五轴的数控编程等。
实体造型技术就是用计算机系统来建造、表示、分析和输出实体模型,是CAD/CAM系统的核心技术,也是实现计算机辅助三维设计的基本手段。
常用的几种实体造型方法有:扫描变换法(Sweep)、几何体素构造法(CSG)、边界表示法(B2 rep)、分割表示法(D2rep)和特征造型(Feature Modeling)等。
213 基于参数化技术基础上的三维设计正当CV公司业绩蒸蒸日上以及实体造型技术逐渐普及之时,进入20世纪80年代中期,以CV 公司副总裁为首的一批人提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算法———参数化实体造型方法,这种算法主要有以下特点:基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。
设计者只须更改尺寸参数,几何及图形立即依照尺寸变更。
当时的参数化技术还有很多技术难点有待攻克,CV公司内部也对是否投资参数化技术展开过激烈争论。
由于投资及工作量将非常惊人、参数化技术还不能为自由曲面提供有效的工具和当时CV软件销售很好。
因此,CV公司内部否决了参数化方案。
策划参数化技术的这些人集体离开了CV公司,成立了一家参数化技术公司(Parametric Technology Corp.———PTC),开始研制名为Pro/ EN GIN EER的参数化软件。
目前,PTC在CAD 市场份额排名已名列前茅。