本书**讲解使用Rhino 5.0软件建模及使用KeyShot 7.0软件渲染方面的知识,这是目前工业设计及产品设计专业z常用的建模和渲染工具的组合。要熟练掌握建模技能,就必须学习和理解建模原理,本书对曲面的构建和面片划分做了很详尽的讲解,可以帮助读者形成规范的建模思路,进而再结合具体案例进行讲解,让读者在操作中进一步巩固建模技能。本书内容翔实,图文并茂,操作性和针对性较强,主要面向从事工业产品设计工作的广大初、中级读者,也可作为高等院校工业设计专业和相关专业师生的教学、自学参考书及社会上从事工业设计的初、中级技术人员进行培训的教材。

在科技与经济迅速发展的今天,工业设计得到了****的发展机遇,设计的观念得以转变,设计的手法更是变得多样化,特别是计算机技术的迅猛发展和计算机辅助设计的广泛应用,极大地改变了工业设计的技术手段、程序与方法,使得工业设计师能更方便、更快捷、更透彻地表达自己的设计理念和创意。
1.1 工业设计的概念
1 年,国际工业设计协会联合会(International Council of Societies of Industrial Design,ICSID)将工业设计的定义阐述为:“工业设计是一种创造性活动,它的目的是决定工业产品的造型质量,这些质量不但是外部特征,而且主要是结构和功能的关系,它从生产者和使用者的观点把一个系统转变为连贯的统一。工业设计扩大到包括人类环境的一切方面,仅受工业生产可能性的限制。”
10 年ICSID 对工业设计的定义做出了如下修正:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质和资格,叫作工业设计。”根据当时的具体情况,工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作。而且,当工业设计师对包装、宣传、展示、市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时,也属于工业设计的范畴。
00 年ICSID 将工业设计定义为:“设计是一种创造性的活动,其目的是为物品、过程、服务以及它们在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质。因此,设计既是创新技术人性化的重要因素,也是经济文化交流的关键因素。”
01 年国际工业设计协会在韩国召开第 届年度代表大会,沿用近0 年的“国际工业设计协会(ICSID)”正式改名为“国际设计组织(WDO)”(World Design Organization),会上还发布了工业设计的*新定义。新的定义如下:工业设计旨在引导创新、促发商业成功及提供更好质量的生活,是一种将策略性解决问题的过程应用于产品、系统、服务及体验的设计活动。它是一种跨学科的专业,将创新、技术、商业、研究及消费者紧密联系在一起,共同进行创造性活动,并将需要解决的问题、提出的解决方案进行可视化,重新解构问题,再将其作为建立更好的产品、系统、服务、体验或商业网络的机会,提供新的价值以及竞争优势。
从以上定义可以看出,创造性是工业设计的核心,工业设计实际上已成为一门集当代市场、经济、文化、艺术、科学技术等多种知识的交叉科学,着重解决问题,并建立起产品、系统、服务、体验或商业网络机会,力图对社会、经济、环境及伦理方面产生积极的影响。工业设计的外延不断扩大,产品、商品、用品等的传统界定已远远不能满足现代社会对其实际的需求,工业设计需要扮演重要的社会角色,旨在创造一个更好的世界。
1.2 产品设计的流程
现代产品设计是有计划、有步骤、有目标、有方向的创造性活动,每一个设计过程都是一种解决问题的过程。设计的起点是设计原始数据的收集,其过程是各项参数的分析处理,而归宿是科学地、综合地确定所有的参数而得出设计的内容。一般而言,产品设计包括设计调研、设计创意、设计深入和设计完成 个阶段。
产品设计任务是根据实际需求来确定的,所以设计师需要明确消费者需要什么样的产品,满足消费者的需求才是产品设计的目的。设计调研则是有效地把握设计需求的重要途径,具体包括以下内容。
1.消费对象综合信息调查与分析
对产品的使用者进行调查,以把握其消费心理需求,开发出消费者真正需要的产品。
2.竞争产品综合信息调查与分析
对市场上现有的同类产品展开调查,分析其优劣,取长补短,*大限度地使产品得以完善。图1-1 和图1- 所示为对现有产品的形态风格的调查分析。
3.产品历史资料调查与分析
分析一种产品从开发之初到现有状态的延续及继承关系,从宏观的角度分析产品设计与特定历史时期的消费环境之间的关系。
4.新技术及专利信息调查与分析
调查可用于该产品的可能的新技术、新成果。往往一些看似不相关联的现象或想法组合在一起恰恰能产生出新的创意。
5.细分市场吸引力评估
根据以上调研结果分析市场对该类产品的需求情况并做出评估,尽量对市场进行细分,太笼统的市场定位是没有意义的,比如按性别分类、按年龄分类、按收入分类等。
6.产品开发设计定位表述
设计调研的目的是对产品进行准确的定位,即回答为谁设计什么样的产品的问题,定位越明确、越精准就越有价值。
综上所述,产品设计调研阶段需要掌握消费者信息、相关产品现状信息、相关技术信息、市场潜力信息等内容,通过对调研信息进行分析和综合评估,进而对拟开发的产品进行合理的定位,为产品设计制定目标并指明方向。

设计创意是在确定的设计定位的基础上,用视觉化的符号方式将符合定位的创意方案表现出来。这一过程包括以下内容。
1.外观与结构创意草图
该过程包含思维的发散与整合过程,并通过草图的形式表现出来,创意的过程无须设置太多限制,可以尽情发挥,之后再对发散思维的方案进行选择。创意草图包括可能的外观形式和可能的结构形式,如图1- 所示。
2.创意方案的效果图表现
对挑选出来的方案用较细致的效果图来表现,包括结构的展示、材料的运用、色彩的搭配等信息,以方便和其他人员进行交流与评估,如图1- 所示。
……

1.1
工业设计的概念...............................................1
1.2
产品设计的流程...............................................2
1.2.1
设计调研阶段............................................2
1.2.2
设计创意阶段............................................4
1.2.3
设计深入阶段............................................5
1.2.4
设计完成阶段............................................5
1.3
产品设计的思维与方法.........................................6
1.4
计算机辅助工业设计的概念和特点...............................9
1.5 计算机辅助工业设计的历史与现状..............................10
1.6
计算机辅助技术对工业设计的影响..............................12
2.1
Rhino 5.0 界面介绍..........................................15
2.1.1
设置界面为中文版.......................................15
2.1.2
Rhino 5.0 中文界面介绍...................................15
2.2
Rhino 5.0 工作环境设置......................................20
2.2.1
单位与公差.............................................20
2.2.2
格线设置...............................................21
2.2.3
显示精度设置...........................................22
2.2.4
显示模式...............................................24
2.3
Rhino 5.0 基本操作..........................................26
2.3.1
视图的操作与变换.......................................26
2.3.2
对象的选择方式.........................................27
2.3.3
捕捉设置...............................................28
3.1
点与线的创建与编辑..........................................30
3.1.1 点与线的相关概念.......................................30
3.1.2 点、线的创建工具.......................................31
3.1.3 线的编辑工具...........................................32
3.1.4 曲线的质量与检测.......................................35
3.1.5 曲线连续性的实现.......................................38
3.2 曲面的创建与编辑............................................41
3.2.1 曲面的相关概念.........................................41
3.2.2 曲面的创建工具.........................................43
3.2.3 曲面的编辑工具.........................................50
3.2.4 曲面的检测与分析工具...................................55
3.3 专题讲解....................................................57
3.3.1 曲面建模与划分思路.....................................57
3.3.2 *简扫掠...............................................57
3.3.3 控制断面...............................................61
3.3.4 曲面面片的划分.........................................66
3.3.5 用鼠标滚轮进行局部曲面创建的思路.......................74
Rhino&KeyShot
4.1 渲染的基本概念..............................................82
4.1.1 全局照明...............................................82
4.1.2 HDRI..................................................82
4.1.3 光线的传播.............................................83
4.2 KeyShot 界面简介...........................................85
4.2.1 导入模型文件...........................................85
4.2.2 【**项】对话框.......................................86
4.2.3 【项目】面板...........................................89
4.2.4 【场景】选项卡.........................................89
4.2.5 【材质】选项卡.........................................90
4.2.6 【环境】选项卡.........................................90
4.2.7 【相机】选项卡.........................................91
产品设计表达
IV
Rhino&KeyShot 产品设计表达
4.2.8
【图像】选项卡.........................................93
4.2.9
【照明】选项卡.........................................94
4.3
KeyShot 材质详解...........................................96
4.3.1
常用材质...............................................96
4.3.2
**材质...............................................98
4.4
KeyShot 贴图..............................................117
4.4.1
KeyShot 通道...........................................117
4.4.2
贴图类型..............................................119
4.4.3
【标签】选项卡........................................121
4.5
渲染设置...................................................123
5.1
防辐射器外观设计创意表达...................................125
5.1.1
创建防辐射器主体部分..................................125
5.1.2
进行外轮廓倒圆角细节处理..............................129
5.1.3
KeyShot 渲染...........................................131
5.2
刨皮刀设计创意表达.........................................136
5.2.1
构建刨皮刀主体部件....................................136
5.2.2
构建刀头部件..........................................141
5.2.3
曲面圆角处理..........................................143
5.2.4
构建其他部件..........................................145
5.2.5
KeyShot 渲染...........................................147
5.3
足浴盆体设计创意表达.......................................152
5.3.1
构建足浴盆体部分......................................153
5.3.2
构建保温盖部分........................................160
5.3.3
内部结构及细节建模....................................163
5.3.4
KeyShot 渲染...........................................166
5.4
加湿器外观设计创意表达.....................................168
V
6.1 休闲滑板车设计创意表达.....................................171
6.1.1 构建休闲滑板车前轮胎部分..............................172
6.1.2 构建休闲滑板车把手部分................................175
6.1.3 构建休闲滑板车挡泥板部分..............................177
6.1.4 脚踏板模型制作........................................181
6.1.5 滑板车储物篮模型制作..................................184
6.1.6 KeyShot 渲染...........................................185
6.2 飞行器设计创意表达.........................................192
6.2.1 创建航天飞行器机身部分................................192
6.2.2 构建飞行器机翼........................................195
6.2.3 构建飞行器窗户部分....................................198
6.2.4 KeyShot 渲染...........................................201
6.3 盲人导航仪外观设计创意表达.................................205
6.3.1 构建盲人导航仪滚轮部分................................206
6.3.2 构建盲人导航仪中间连接部分............................211
6.3.3 构建盲人导航仪把手部分................................219
6.3.4 伸缩杆制作............................................225
6.3.5 细节制作..............................................227
6.3.6 KeyShot 渲染...........................................229
Rhino&KeyShot
产品设计表达
7.1 收音机设计创意表达.........................................243
7.1.1 构建收音机的主体部分..................................243
7.1.2 构建杧果收音机的显示屏................................246
7.1.3 构建收音机的出声孔、按钮键部分........................249
7.1.4 构建收音机的天线......................................253
7.1.5 KeyShot 渲染...........................................255
VI
Rhino&KeyShot
7.2 多功能摄像头的创意表达.....................................259
7.2.1 构建摄像头的主体部分..................................259
7.2.2 构建摄像头的结构部件..................................262
7.2.3 KeyShot 渲染...........................................278
7.3 打印机外观设计创意表达.....................................280
7.3.1 构建打印机主体部件....................................280
7.3.2 构建结构部件..........................................290
7.3.3 细节处理..............................................292
7.3.4 KeyShot 渲染...........................................293

本书针对工业设计、产品设计专业对学生设计表现能力的要求,从建模的原理着手进行讲解,旨在帮助读者掌握建模的z优方法。本书中的案例均为原创作品,读者在学习建模渲染技能的同时还能体验方案的设计思维。