計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計

前言

　　計算機(jī)硬件與軟件技術(shù)的飛速發(fā)展對工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域產(chǎn)生的影響，可以說是工業(yè)設(shè)計自包豪斯以來發(fā)生的最重要的變革。　　計算機(jī)技術(shù)向工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的滲透，不僅在計算機(jī)作為設(shè)計工具這一手段層面，而且在其作為思維形式的層面，都深刻地影響著工業(yè)設(shè)計自包豪斯以來不斷積淀并逐步形成的現(xiàn)代設(shè)計理念、設(shè)計方法與設(shè)計規(guī)范等。應(yīng)該說，這是正確理解計算機(jī)與工業(yè)設(shè)計的關(guān)系、學(xué)習(xí)計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的理論起點(diǎn)?！　≡谏鐣男畔⒒潭入S現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)、傳播工具的發(fā)展而日益提高的過程中，現(xiàn)代意義上的設(shè)計，實(shí)質(zhì)是一種對信息進(jìn)行篩選與重組的信息化設(shè)計。不斷更新的產(chǎn)品中包含著日益增大的信息量；人類的生活、工作方式也被愈來愈多的信息產(chǎn)品所改變；不同的學(xué)科開始為著同一件產(chǎn)品、同一個項(xiàng)目交換著各自的信息。這一切造就了信息時代整體化、系統(tǒng)化、綜合化與多元化的現(xiàn)代設(shè)計的思想，而這一設(shè)計思想是以計算機(jī)這個高科技的信息產(chǎn)品作為工業(yè)基礎(chǔ)的。信息的快速傳播、更替也加速了現(xiàn)代意義的“信息設(shè)計”領(lǐng)域不斷發(fā)展?！　∮嬎銠C(jī)對工業(yè)設(shè)計的影響，體現(xiàn)在下列這些方面?！　〉谝唬嬎銠C(jī)對工業(yè)設(shè)計的影響，首先是計算機(jī)成為工業(yè)設(shè)計的新的對象?！　∵@里的“對象”包含兩層意義：即作為“硬件”的計算機(jī)這一工業(yè)產(chǎn)品不僅進(jìn)入工業(yè)設(shè)計的對象范圍，而且其作為軟體的計算機(jī)軟件，也成為工業(yè)設(shè)計的對象。在計算機(jī)軟件中，與人進(jìn)行信息交流的界面，成為工業(yè)設(shè)計的-個嶄新領(lǐng)域。　　第二，計算機(jī)進(jìn)入到設(shè)計領(lǐng)域中，引發(fā)了設(shè)計方式與設(shè)計觀念的變化?！　≡趥鹘y(tǒng)的設(shè)計分工中，設(shè)計師要參與各個階段的工作。而計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的引入，使能以一定規(guī)則體現(xiàn)的工作，如設(shè)計過程中的理性分析、信息存儲、建模表現(xiàn)等任務(wù)被計算機(jī)所替代。在另一方面，則突出了設(shè)計師在創(chuàng)意上的能力。創(chuàng)造、評價與組織設(shè)計成為設(shè)計師的主要工作內(nèi)容。也就是說，設(shè)計師可以更多地在較高的層次上工作，并能得到計算機(jī)在其他層次上的支持。　　社會與設(shè)計的發(fā)展，使人的文化需求成為產(chǎn)品性能的主要因素之一。設(shè)計師必須充分發(fā)揮自身智慧和能力，在產(chǎn)品中注入更多的文化因素，也就是說，使產(chǎn)品中的技術(shù)更為人性化、社會化與智能化。為此，需要多方面的專家和具有各種知識背景的人都加人到產(chǎn)品的創(chuàng)意與設(shè)計中，使設(shè)計更貼近于社會需求。這種發(fā)展方向說明傳統(tǒng)的設(shè)計與設(shè)計訓(xùn)練已不適合信息社會的設(shè)計工作。計算機(jī)對設(shè)計的滲透，使設(shè)計師的知識結(jié)構(gòu)、職業(yè)技能、工作程序及設(shè)計管理等各方面都要作出調(diào)整?！　〉谌O(shè)計的表達(dá)效果與表達(dá)方式發(fā)生了變化?！　∮嬎銠C(jī)介入設(shè)計領(lǐng)域有其現(xiàn)實(shí)的原因：一是設(shè)計任務(wù)的日益復(fù)雜化，使傳統(tǒng)設(shè)計工具無法滿足設(shè)計的要求。二是計算機(jī)輔助設(shè)計的表達(dá)效果較傳統(tǒng)的表達(dá)更逼真、更節(jié)約時間?！　∮嬎銠C(jī)結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)可以使設(shè)計過程視覺化，圖像的生成過程能得到有效的控制，并直接反饋出效果。在設(shè)計中只要隨時存儲變化的結(jié)果，就能回到作品創(chuàng)造過程中的任何-個步驟，這使設(shè)計過程不再是單向的、不可逆的，而是多向反復(fù)的。從作品的素材來看，任何能以數(shù)字形式輸入的客觀對象，都能通過計算機(jī)來處理。而掃描設(shè)備及數(shù)字相機(jī)的出現(xiàn)，使設(shè)計師的素材來源更廣泛，并能直接輸入真實(shí)圖像進(jìn)行設(shè)計變換，通過二維或三維技術(shù)的輔助，就能擬出逼真的虛幻世界。　　計算機(jī)的三維建模及渲染技術(shù)給設(shè)計帶來了新的語言，成為工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)主要的設(shè)計表現(xiàn)手段，它在觀察物體的方式、形體及其構(gòu)成方法與時空關(guān)系上都有所創(chuàng)新。　　應(yīng)該特別指出的是，計算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，可使靜止的設(shè)計結(jié)果成為虛擬的動態(tài)的真實(shí)世界。在這一虛擬的真實(shí)世界中，可以研究物體的運(yùn)動狀態(tài)，或在物體之中穿行以了解各部分之間的關(guān)系。這種時空連續(xù)的方法已成為一種完全嶄新的設(shè)計表達(dá)方法，給設(shè)計的發(fā)展、設(shè)計的評價提供了無與倫比的手段?！　《嗝襟w技術(shù)的發(fā)展對設(shè)計也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。人們可以以交互的方法操作，而不必依照實(shí)踐性的程序就能從聲音、圖形、文字或視頻中得到所需信息?！　〉谒模嬎銠C(jī)對工業(yè)設(shè)計的影響，還體現(xiàn)在它能將設(shè)計與生產(chǎn)以數(shù)字交流信息的方式緊緊地結(jié)合在一起，大大提高了產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)的效率。這種技術(shù)就是計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）與計算機(jī)輔助制造（CAM）。

內(nèi)容概要

　　《計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計》是全國高等工業(yè)院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會組織編寫的全國高等工業(yè)院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)統(tǒng)編教材，主要內(nèi)容包括：計算機(jī)與工業(yè)設(shè)計，計算機(jī)平面設(shè)計軟件，計算機(jī)立體設(shè)計軟件，計算機(jī)輔助平面設(shè)計，計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計，計算機(jī)輔助環(huán)境設(shè)計，計算機(jī)輔助影視設(shè)計以及計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的發(fā)展與展望等?！队嬎銠C(jī)輔助工業(yè)設(shè)計》內(nèi)容系統(tǒng)完整，配有較多較詳細(xì)的制作圖例，便于讀者學(xué)習(xí)?！　　队嬎銠C(jī)輔助工業(yè)設(shè)計》除作為高等工業(yè)院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)必修課的教材外，也可作為其他相關(guān)專業(yè)必修課與選修課的教材，同時還可供設(shè)計類專業(yè)、計算機(jī)專業(yè)、企業(yè)設(shè)計人員參考。

書籍目錄

前言第一章 計算機(jī)與工業(yè)設(shè)計第一節(jié) 計算機(jī)與工業(yè)設(shè)計第二節(jié) 計算機(jī)對工業(yè)設(shè)計的影響一、設(shè)計對象與設(shè)計程序二、設(shè)計方式與設(shè)計觀念三、設(shè)計的表達(dá)效果與表達(dá)方式四、計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）與計算機(jī)輔助制造（CAM）第三節(jié) 計算機(jī)與設(shè)計師一、重溫計的本質(zhì)二、重新認(rèn)識設(shè)計師的素質(zhì)三、重新認(rèn)識設(shè)計過程中的觀念與程序第四節(jié) 計算機(jī)輔助設(shè)計的系統(tǒng)一、硬件結(jié)構(gòu)二、輸入設(shè)備三、輸出設(shè)備四、操作系統(tǒng)第五節(jié) 計算機(jī)輔助設(shè)計的基本知識一、計算機(jī)圖形學(xué)二、圖形與圖像三、色彩模式四、像素與分辨率五、文件格式六、圖形與圖像的轉(zhuǎn)化第二章 平面設(shè)計軟件第一節(jié) 圖形繪制——CorelDRAW8.0（中文版）一、安裝CorelDRAW8.0二、CorelDRAW8.0功能簡介第二節(jié) 圖像處理——Adobe PhotoShop一、簡介二、PhotoShop5.05的界面三、PhotoShop5.05工具箱四、菜單欄五、PhotoShop5.05的使用技巧第三章 立體設(shè)計軟件第一節(jié) AUTOCAD一、認(rèn)識AutoCAD二、利用AutoCAD繪制二維圖三、用AutoCAD繪制三維圖第二節(jié) 3DS MAX一、認(rèn)識 3DS MAX二、二維造型三、三維造型四、3DS MAX材質(zhì)與貼圖第三節(jié) 3D Studio VIZ R2一、認(rèn)識 3D Studio VIZ R2二、常用按鈕三、 3D Studio VIZ R2的獨(dú)特之處四、有關(guān)技術(shù)問題五、實(shí)例第四節(jié) Rhinoceros（Rhino）一、關(guān)于NURBS二、Rhino的界面布置三、常用命令按鈕四、設(shè)計實(shí)例第四章 計算機(jī)輔助平面設(shè)計第一節(jié) 概述第二節(jié) 計算機(jī)輔助平面設(shè)計一、圖形設(shè)計二、桌面排版設(shè)計三、包裝設(shè)計第三節(jié) 計算機(jī)模擬繪畫一、計算機(jī)模擬繪畫工具二、模擬繪畫的規(guī)格第四節(jié) 計算機(jī)圖像處理一、圖像的修改方式二、圖像的色調(diào)整方式三、圖像的濾鏡改變方式四、圖像的圖層第五節(jié) 計算機(jī)排版設(shè)計一、計算機(jī)排版的特點(diǎn)二、計算機(jī)排版設(shè)計制作的流程與設(shè)備三、計算機(jī)對排版設(shè)計的影響第六節(jié) 印前設(shè)計基本知識一、制片與印刷二、“出血”設(shè)計三、裁剪標(biāo)記與套準(zhǔn)標(biāo)記四、半色調(diào)網(wǎng)屏五、顏色補(bǔ)漏第七節(jié) 設(shè)計實(shí)例例1 標(biāo)志設(shè)計例2 LITONG公司信箋例3 音樂會節(jié)目單封面設(shè)計例4 燈具包裝設(shè)計例5 SIEMENS公司產(chǎn)品介紹設(shè)計第五章 計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計第一節(jié) 計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)知識一、計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的概念二、工業(yè)設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計三、產(chǎn)品設(shè)計的要素第二節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計的原則、方法與表現(xiàn)一、產(chǎn)品設(shè)計的原則二、產(chǎn)品設(shè)計的程序與步驟三、產(chǎn)品設(shè)計的方法四、產(chǎn)品設(shè)計的表現(xiàn)第三節(jié) 計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的歷史和現(xiàn)狀第四節(jié) 計算機(jī)輔助設(shè)計對產(chǎn)品設(shè)計的影響第五節(jié) 計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的主要內(nèi)容一、軟件和硬件二、設(shè)計的初步——市場調(diào)研三、材料、工藝、肌理五、人體模型與人機(jī)關(guān)系六、色彩計劃七、產(chǎn)呂裝飾設(shè)計八、結(jié)構(gòu)設(shè)計與基本結(jié)構(gòu)布局九、形態(tài)創(chuàng)意、功能設(shè)計十、價值工程、設(shè)計的評價和修改第六節(jié) 計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的一般步驟和造型實(shí)例第七節(jié) 3DS NAX的幾何造型實(shí)例第八節(jié) 3DS NAX的NURBS雙曲面造型實(shí)例第九節(jié) Rhino的幾何造型實(shí)例第十節(jié) Rhino的單曲面造型實(shí)例第六章 計算機(jī)輔助環(huán)境設(shè)計第一節(jié) 環(huán)境設(shè)計的基本理論與方法一、環(huán)境設(shè)計的基本理論二、環(huán)境設(shè)計的方法第二節(jié) 環(huán)境設(shè)計思維與表達(dá)一、環(huán)境設(shè)計的思維二、環(huán)境設(shè)計的方法第三節(jié) 計算機(jī)輔助環(huán)境設(shè)計一、計算機(jī)輔助環(huán)境設(shè)計的特征二、計算機(jī)效果圖表達(dá)的基本步驟第四節(jié) 計算機(jī)輔助環(huán)境設(shè)計實(shí)例一、環(huán)境設(shè)計的計算機(jī)效果圖表達(dá)二、環(huán)境設(shè)計的計算機(jī)施工圖表達(dá)第七章 計算機(jī)輔助影視設(shè)計第一節(jié) 動畫制作基礎(chǔ)一、動畫的基本概念二、動畫的發(fā)展歷史三、動畫的原理四、電腦動畫五、網(wǎng)頁動畫第二節(jié) Premiere基礎(chǔ)一、 Premiere的默認(rèn)顯示界面二、 Premiere界面的窗口結(jié)構(gòu)第三節(jié) Premiere制作實(shí)例一、復(fù)位 Premiere二、創(chuàng)建文字幀三、導(dǎo)入素材四、添加軌道五、文字特技六、疊加圖片與圖片設(shè)置運(yùn)動第四節(jié) 視頻捕捉一、視頻和音頻信號捕捉的基本概念二、影視素材的捕捉方法三、音頻素材的捕捉第八章 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的發(fā)展與展望第一節(jié) 交互設(shè)計第二節(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一、什么是慮擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)二、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成三、虛擬現(xiàn)實(shí)的特性四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計第三節(jié) 智能設(shè)計方法第四節(jié) 快速建立原型第五節(jié) 無墻設(shè)計室參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　圖像分辨率指的是圖像存儲的信息量，通常用每英寸的像素數(shù)ppi（pixels perinch）來度量，圖像的分辨率及面積決定了整個文件的尺寸以及輸出的質(zhì)量。圖像分辨率按比例影響文件尺寸，文件尺寸正比于其分辨率的平方。如果保持圖像的面積但將分辨率加倍，圖像文件尺寸就增加為原來的4倍。如果想使圖像填充整個屏幕，根據(jù)所用顯示卡的顯示器模式圖像尺寸將為640×480像素、600×800像素或1024×768像素。不管顯示器模式如何，每英寸72～96dpi是一個顯示器能顯示的最大值。　　圖像的分辨率是可以改變的。當(dāng)圖像分辨率為72dpi時，顯示器上的顯示尺寸才與實(shí)際尺寸基本一致。當(dāng)圖像分辨率大于72dpi時，圖像在顯示器上的顯示，要比實(shí)際尺寸要大。具體放大倍數(shù)可以這樣換算　　放大倍數(shù)=圖像分辨率／72dpi　　圖像分辨率有些與圖像格式有關(guān)，如TGA格式。它主要用于視頻技術(shù)，其分辨率固定為72dpi，無法改變。其他圖像格式則可根據(jù)工作需要改變其分辨率。例如對印刷術(shù)來說，圖像分辨率在200dpi以上時，才能基本滿足印刷的圖像質(zhì)量需求；如達(dá)到300dpi，印刷質(zhì)量就較為理想?！　≡诠I(yè)設(shè)計中，圖像用作貼圖時，一般來說72dpi即可滿足需要；當(dāng)用作背景時，可取150～200dpi以保證背景清晰。當(dāng)然，增加分辨率會增加渲染時間。　　五、文件格式　　一幅數(shù)字圖形圖像必須以某一種格式“寫”在磁盤上，如果沒有選擇正確的文件格式，那么圖像在下次讀入到內(nèi)存中時就可能產(chǎn)生變形?！　∥募n案）格式是指電腦準(zhǔn)備存儲文字與圖形圖像所建立文件的方式，通常用位圖或矢量表示，有些文件格式可以同時存儲位圖及矢量圖，但每種文件格式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，要看應(yīng)用在哪些方面?！　橐粋€給定的應(yīng)用程序選擇一種特定的格式，通常涉及一些相互依賴的因素，包括質(zhì)地、靈活性、效率和現(xiàn)有程序的支持。　　在輸人輸出設(shè)備方面，所選用的應(yīng)用程序應(yīng)能夠處理來自輸入設(shè)備的各種數(shù)據(jù)。同理，它應(yīng)該能提供輸出設(shè)備可以使用的各種數(shù)據(jù)。大多數(shù)輸入設(shè)備產(chǎn)生位圖，而數(shù)字化儀、鼠標(biāo)則產(chǎn)生矢量數(shù)據(jù)?！　?shù)據(jù)文件格式實(shí)際上由應(yīng)用程序決定，而不是輸入設(shè)備。

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