論文：手機模型的設(shè)計與制作

1、.PAGE . - - - 可修編-經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計論 文課題 手機模型的設(shè)計與制作 專業(yè) 計算機應(yīng)用技術(shù) 班級 10級計算機應(yīng)用技術(shù)班 * 全香 指導(dǎo)教師 娣 2012年 12月中國 濰坊. - - 可修編-摘 要本論文先闡述了手機模型構(gòu)造的設(shè)計原則和設(shè)計根本原理，從多方面了解手機模型構(gòu)造的設(shè)計的依據(jù)。根據(jù)不同的產(chǎn)品性質(zhì)選擇不同的手機模型和制作材料。結(jié)合論文題目為*款手機設(shè)計合理的模型，依照要求我們選擇金屬質(zhì)圓角長方體手機模型。然后以金屬質(zhì)圓角長方體手機模型為例討論了它的尺寸設(shè)計要求。接著闡述了利用AutoCAD2010的三維造型功能進展手機構(gòu)造設(shè)計的方法。首先介紹了三維造型的根

2、本方法，然后以圓角長方體手機模型設(shè)計為例，討論了使用三維造型技術(shù)獲得實體模型的全過程：輪廓生成、體積計算、外表著色、渲染等。AutoCAD制作出來的模型構(gòu)造效果圖清晰明了，可以全方位地了解模型的構(gòu)造及其各項參數(shù)。這樣能夠給手機模型構(gòu)造設(shè)計人員減輕設(shè)計的難度，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量。關(guān)鍵詞：手機模型； AutoCAD；三維建模ABSTRACTThis paper first on the mobile phone model structure of the design principles and design basic principle, understand from many

3、sided mobile phone model structure design basis. According to the different product properties choose different mobile phone models and production material. bined with the topic of the thesis for the mobile phone design reasonable model, in accordance with the requirements we choose metal mass round

4、 cuboid mobile phone model. And then to metal mass round cuboid mobile phone model as an e*ample to discuss its size design requirements. Then discusses how to use the AutoCAD2010 3 d modeling function of mobile phone structure design method. First introduces the basic methods of 3 d modeling, and t

5、hen to round cuboid mobile phone model design as an e*ample, discusses the use of three-dimensional modeling technical solid model for the whole contour generation, volume calculation, surfaceKeywords:Mobile phone model; AutoCAD; Three-dimensional modeling目 錄摘要.PAGE IABSTRACTPAGE II前言1一、課題的提出1二、課題的開

6、展現(xiàn)狀及背景1三、課題的研究容2第二章 手機模型構(gòu)造設(shè)計概述3一、手機模型構(gòu)造設(shè)計的現(xiàn)狀和開展3一手機模型要適合商品的使用特點3二手機模型的障礙性設(shè)計3三手機模型要適應(yīng)使用環(huán)境3四手機模型要符合人機工學(xué)4五手機模型的操作使用的暗示與引導(dǎo)4六手機模型新的造型時尚潮流4七手機模型高附加值的設(shè)計4八手機模型的仿生學(xué)設(shè)計4九手機模型的傳統(tǒng)文化表達5二、手機模型構(gòu)造設(shè)計原則和設(shè)計依據(jù)5一手機模型特性性質(zhì).5二部部件形態(tài).6三產(chǎn)品的運輸條件.7三、手機模型構(gòu)造設(shè)計與數(shù)字化的設(shè)計手段7一SolidEdge.7二 UG7三Pro/Engineer 8四AutoCAD.8第三章 基于AutoCAD的手機模型構(gòu)造

7、設(shè)計9一、金屬質(zhì)手機模型材料與構(gòu)造分析9二、金屬質(zhì)手機模型的AutoCAD三維建模10一“體構(gòu)造的三維建模.10二“手機后蓋構(gòu)造的三維建模.12三、手機模型的體積計算14四、手機模型的外表著色15五、手機模型的渲染.16一渲染材質(zhì)的簡介.16二渲染時的材質(zhì)的使用.17總結(jié).21詞.23參考文獻.24. 前 言課題的提出1 2在CAD技術(shù)開展的初期，CAD僅限于計算機輔助繪圖，隨著計算機軟、硬件技術(shù)的飛速開展，CAD技術(shù)才從二維平面繪圖開展到三維產(chǎn)品建模，隨之也就產(chǎn)生了三維線框造型、曲面造型以及實體造型技術(shù)。3D建模通俗來講就是通過三維制作軟件通過虛擬三維空間構(gòu)建出具有三維數(shù)據(jù)的模型。用CAD做

8、手機模型構(gòu)造的三維造型也有很多的好處：符合AutoCAD用戶長期以來的使用習(xí)慣； AutoCAD對手機模型三維模型對象不具有對象類別的特性，因此，建模過程也不受類別特性的約束，比擬自由； AutoCAD有豐富的可定制的視覺樣式，可以輸出豐富的表現(xiàn)效果；AutoCAD的三維建模和渲染、漫游動畫對于包裝設(shè)計也是綽綽有余；三維建模可以導(dǎo)出工程圖，還可以在三維環(huán)境觀察，更能發(fā)現(xiàn)問題；三維裝配不僅僅是可以檢測誤差，在驗證裝配，設(shè)計外觀圖，模擬仿真等，以及對于修改設(shè)計也是十分的方便。因此，對于小規(guī)模的裝修企業(yè)和產(chǎn)品設(shè)計工作室來說，基于本錢考慮，AutoCAD還是一個不錯的選擇。而對于許多習(xí)慣了用AutoC

9、AD進展三維設(shè)計的工程師來說，進一步了解AutoCAD的三維功能也能拓展自己的工作空間，用AutoCAD幫助創(chuàng)立一些不需要參數(shù)化的構(gòu)件也有利于提高工作效率。為了進一步的了解AutoCAD對手機模型的三維建模的操作步驟和意義，于是在此我們提出此課題進展研究。課題的研究現(xiàn)狀及背景3 4由于實際應(yīng)用程序很少，因此，人們感覺 AutoCAD的三維性能難學(xué)難用。這種說法的主要原因也許是由于AutoCAD早期版本三維能力的局限。最初， AutoCAD系統(tǒng)的輸入笨拙、單調(diào)乏味，只能生成少數(shù)真正的三維實體。甚至構(gòu)造最簡單的三維模型也需要很大的努力。此外，甚至在模型制作完成后輸出功能既有局限又簡單，以至于用Au

10、toCAD只能做極少數(shù)事。雖然這種說法不再值得一提，但是三維操作時還是有一些問題和局限的。首先，實際上與三維模型的所有交互界面均是通過二維設(shè)備。例如，無論使用鼠標還是使用數(shù)字化儀作為點輸入設(shè)備，總是限制在一個二維外表的平面上移動。盡管有*些打算用于實際存在的物理對象的三維數(shù)字化儀，但并沒有三維空間的點輸入設(shè)備。另外一個限制是，我們必須使用二維屏幕。但有時，僅僅通過計算機屏幕我們幾乎不能感覺到模型的深度，要看清楚哪個對象在前哪個對象在后是比擬困難的。同時，構(gòu)成三維模型的實體是非常擁擠的。這些實體不僅互相靠得很緊，甚至一些實體位于其他實體上面。這又是一個問題，即有時使得選擇對象變得困難。使用層來控

11、制是很有用的，這樣可以僅僅顯示當前需要操作的對象。但是，使用層需要另外的操作步驟，且必須進展系統(tǒng)的、適當?shù)墓芾怼ｋm然AutoCAD系統(tǒng)的實體造型功能是很好的，但是與其他幾個程序相比要略遜一籌。此外，AutoCAD的實體編輯能力是有限的，也不直觀。最后，盡管AutoCAD的渲染器有能力生成三維模型的真實圖像，但不具備任何動畫功能。三維的局限、有關(guān)二維界面與三維模型的關(guān)系以及上述的一些問題可能會是最主要的障礙。但是AutoCAD具有構(gòu)造十分有用和實用三維模型的所有工具，包括幾乎任何幾何形狀的三維模型，它們可以幫助我們建出滿意的三維模型。課題的研究容AutoCAD是目前在建筑、機械、室、家具等領(lǐng)域的

12、設(shè)計與圖紙的繪制當中被廣泛使用的繪圖軟件，在我國擁有廣闊的用戶，也深受大家的喜愛。而手機模型又被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、清潔、工業(yè)液體的盛裝等領(lǐng)域,其外觀設(shè)計日漸人性化、流線化。采用傳統(tǒng)的設(shè)計手段,已經(jīng)很難準確表達其外觀和構(gòu)造。目前,三維設(shè)計正被應(yīng)用在手機模型的外觀和構(gòu)造設(shè)計中。為了適應(yīng)整個社會的開展我們必須要把兩者融合起來。故我們熟悉和研究手機模型構(gòu)造設(shè)計原則和AutoCAD三維建模功能，學(xué)會分析一個手機模型的構(gòu)造造型，再以圓角長方體手機模型設(shè)計為例，探討使用AutoCAD三維造型技術(shù)獲得實體模型的全過程：輪廓生成、體積計算、外表著色、渲染等。根據(jù)模型的構(gòu)造及各項參數(shù)制作出模型構(gòu)造效果圖，提高

13、綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決實際問題的能力。 手機模型造型設(shè)計概述一、手機模型構(gòu)造設(shè)計的現(xiàn)狀和開展5 6 7 8 9消費市場競爭日益劇烈，現(xiàn)代手機模型的設(shè)計不再僅僅是欣賞、實用的簡單作用，更是提升商品活力、建立企業(yè)形象以領(lǐng)先市場的重要手段?？v觀現(xiàn)代手機模型的造型設(shè)計，均有多種品質(zhì)與價值理念，造型風格豐富多樣，不僅要考慮產(chǎn)品容成分、容量、規(guī)格等物理化學(xué)因素，還要反映當代社會價值觀念與消費者生活形態(tài)，以高品質(zhì)設(shè)計提升產(chǎn)品附加值，傳達企業(yè)文化精神。手機模型設(shè)計是一種立體造型活動，造型的手段是通過工業(yè)化的技術(shù)加工，技術(shù)因素使模型造型獲得獨特的現(xiàn)代風貌，代表了現(xiàn)代社會的文化精神。手機模型又不同于一般產(chǎn)

14、品的三維建模，需要涉及到外觀造型、材料選擇、使用性能、人機關(guān)系、生產(chǎn)工藝等各種因素，這些都一定程度地限制了設(shè)計師的想象力與創(chuàng)造力，不能隨意主觀確實定手機模型的外觀造型。要想克制困難與限制，設(shè)計出獨特有個性的手機模型形態(tài)，一方面需要創(chuàng)造性的思維與高水準的專業(yè)素質(zhì)，另一方面要善于從不同設(shè)計基點尋求創(chuàng)意思路，開展概念設(shè)想。所以未來手機模型設(shè)計的特點和開展方向包括：一手機模型要適合使用者的使用特點手機模型要適合使用者的使用特點，也就是說手機模型設(shè)計的實用性，這是設(shè)計時應(yīng)該首先考慮的。在構(gòu)造、造型上符合使用者的科學(xué)屬性是實用性的具體表現(xiàn)。二手機模型的障礙性設(shè)計一般來說，手機模型設(shè)計都追求使用上的便利性，

15、但也有特殊情況。由于兒童在認知與行為上的幼稚，往往會在監(jiān)護人疏忽時，隨意丟放，并損毀產(chǎn)生不良后果。所以在手機模型上有意設(shè)計一些操作障礙，具有深刻、積極的社會意義，障礙性模型設(shè)計是一種新的針對兒童平安的設(shè)計，它依靠智慧而不是力量來使用，從而排除了產(chǎn)品對兒童的危險性。障礙性容器設(shè)計是最高尚的設(shè)計，充分表達了設(shè)計的人性化意義，表達了對人的終極關(guān)心。三手機模型要適應(yīng)使用環(huán)境生活水平的提高與消費意識的覺醒使外出旅游成為時代趨勢，因此，手機模型設(shè)計還需要考慮具體的使用地點、條件及其與環(huán)境的關(guān)系，賦予手機模型以不同的特征，使設(shè)計進入預(yù)定的目標市場。如防水手機模型能否做到浸水后使用不受影響，也不另外需要維修以

16、便于外出使用，手機模型的材料選擇能否適應(yīng)野外惡劣的使用條件與環(huán)境。四手機模型要符合人機工學(xué)手機模型直接與人發(fā)生交互，其造型設(shè)計應(yīng)該符合人機工學(xué)的要求，包括生理、心理及信息感應(yīng)方面的，設(shè)計出具有親和性、宜人性的手機造型，更好的為人所使用。例如，在模型周邊設(shè)計一些凸起的點或線條，可以增加摩擦力便于防滑，尤其是在手掌出汗?jié)駶檿r也能比擬容易拿握。手機模型的尺寸、重量應(yīng)該符合人心里的一般性要求，如手機的厚度尺寸不能太大，重量也要輕重適當，以便于單手握持。五手機模型的操作使用的暗示與引導(dǎo)好的手機模型除了實現(xiàn)根本功能外，還應(yīng)有明確的指示功能設(shè)計，不同手機模型造型應(yīng)該有明確的差異性，如用手“捏與用手“抓的造型

17、是不能混淆的。通過構(gòu)造、造型、色彩及肌理的變化與比照，形成視覺語言的暗示與引導(dǎo)，必要時也可以設(shè)計一些附件，以自身形式語言十分清楚地傳遞出手機模型的操作方式。例如手機的翻開設(shè)計，應(yīng)該使人在第一次使用時，就能判斷出如何操作，是推還是開蓋，都應(yīng)該以明確的形態(tài)語意給予暗示與引導(dǎo)。六手機模型新的造型時尚潮流社會文化的不斷開展與設(shè)計藝術(shù)的潮流變遷，人們對手機模型外觀設(shè)計有了新的要求，手機模型設(shè)計的審美情趣與精神涵日益顯得重要。設(shè)計師必須具備一種藝術(shù)審美的感悟力以及對設(shè)計靈感的判斷力，才能在規(guī)格、造型、材質(zhì)及細部造型等方面以獨特的創(chuàng)意設(shè)計獲得高風格的視覺效果，才能以敏銳的眼光把握新的時尚潮流主導(dǎo)市場7。七手

18、機模型高附加值的設(shè)計對于手機模型設(shè)計要崇尚顧客至上，以優(yōu)良出色的設(shè)計提高產(chǎn)品的消費檔次，增加產(chǎn)品的附加值。使人們從手機模型的高品位設(shè)計和造型風格上獲得與眾不同的“身份“感是高附加值設(shè)計的真諦。要提高商品的附加值，就要以獨到的設(shè)計創(chuàng)意領(lǐng)先于同類產(chǎn)品，以特定的產(chǎn)品視覺形態(tài)表現(xiàn)在機能品質(zhì)與人的個性價值訴求的高度和諧，才能在劇烈的市場競爭中占有優(yōu)勢并獲取高額利潤。八手機模型的仿生學(xué)設(shè)計在自然力量的支配下，生物世界充滿神秘的多樣性與復(fù)雜性，成為造型的楷模，仿生設(shè)計的靈感就是源于自然，但應(yīng)該超越自然，不能簡單模仿自然物的外形。設(shè)計師以自然形態(tài)為根本元素，通過提煉、抽象、夸等藝術(shù)手法的表現(xiàn)，把握自然物的在活

19、力與本質(zhì)，傳達其在構(gòu)造蘊涵的生命力量，使手機模型設(shè)計既具有質(zhì)樸純真的視覺效應(yīng)，又蘊涵豐富的藝術(shù)精神與價值涵。九手機模型的傳統(tǒng)文化表達當今世界是一個東西文化相互沖突、相互交融的時代，西方文化的強勢造成了全球圍的國際主義設(shè)計風格。但許多有識之士清醒地認識到，民族傳統(tǒng)文化是一切藝術(shù)的沃土，在手機模型設(shè)計中表達民族文化的精神實質(zhì)，展現(xiàn)鮮明的地域?qū)徝牢幕c風格特征，具有重要的現(xiàn)實意義。在強調(diào)傳統(tǒng)文化的同時，切勿走入教條僵化的民族情結(jié)中，民族化決不是復(fù)古主義，我們要走出“越是民族的，就越是國際的認識誤區(qū)。因此，在設(shè)計實踐中，不能僅僅拷貝一些民族的圖案就認為是民族化設(shè)計，使設(shè)計流于淺薄，而應(yīng)該在設(shè)計中融入民

20、族文化的精神實質(zhì)，如自然和諧的造物原則、中軸平衡的布局式樣等，或者對傳統(tǒng)文化符號以打散、重組、拼貼等現(xiàn)代設(shè)計手法重新演繹，使民族傳統(tǒng)文化在新的時代獲得新的認同，煥發(fā)出更加迷人的風采。無論以何種基點展開設(shè)計，手機模型設(shè)計的價值與意義都首先表達在人與物的關(guān)系上，都是從不同認知層面表達對人的關(guān)愛。只有深入地研究各種類型的人的生活方式與價值觀念，才能在多種基點上拓展設(shè)計的概念與設(shè)想，創(chuàng)造出親切宜人的手機模型造型，以創(chuàng)新設(shè)計滿足消費者的多樣化、個性化需求，開創(chuàng)手機模型造型的新風格。二、手機模型構(gòu)造設(shè)計原則和設(shè)計依據(jù)10 11在進展手機模型構(gòu)造設(shè)計時，我們首先要考慮到模型構(gòu)造形式千變?nèi)f化，我們怎么樣才能選

21、取正確的手機模型構(gòu)造呢？首先我們得分析我們所包裝的產(chǎn)品的用途，是更注重于哪些方面的因素。我們要抓住重點再進展我們的手機模型設(shè)計，設(shè)計時可以根據(jù)不同的需求，再選用適當?shù)氖謾C模型形式進展手機模型設(shè)計，從而到達模型所需要的目的。下面我們就列出幾種我們在進展手機模型時所需要考慮的因素。一手機模型特性性質(zhì)裝產(chǎn)品也就是我們通常所說的商品?；瘜W(xué)性質(zhì)。它指裝產(chǎn)品在外界因素環(huán)境的影響和作用下如光、熱、氧、酸、堿、鹽、溫度、水分等改變其本質(zhì)或相關(guān)性質(zhì)的化學(xué)變化及其表現(xiàn)。如易燃性、腐蝕性、毒性、霉變性、爆炸性、氧化性等。物理性質(zhì)。它指模型在一般環(huán)境中表現(xiàn)出來的形態(tài)、構(gòu)造、重量、密度、光澤、顏色、彈性、塑性、荷重、應(yīng)

22、力、強度、厚度、熔點、沸點等特性，或是在濕、熱、光、電、溫度、壓力等外界因素作用下，發(fā)生不改變產(chǎn)品本質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)。機械性質(zhì)。它指模型在外力作用下表現(xiàn)出來的一些物理性質(zhì)。如彈性與塑性、負荷與應(yīng)力、強度、韌性和脆性等。生物性質(zhì)。它指模型是有生命活動的有機體商品，如糧食、果蔬、鮮魚、鮮肉、鮮蛋等，在存儲過程中受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生一系列的生理變化，這些變化主要表現(xiàn)為呼吸作用，萌芽抽苔發(fā)芽、僵直、軟化、胚胎發(fā)育、色素變化等。在手機模型構(gòu)造設(shè)計時首先就應(yīng)考慮上訴特性。根據(jù)使用者所具有的特性，抓住其不同性質(zhì)選擇最正確的構(gòu)造。二部部件形態(tài)它指產(chǎn)品在一般環(huán)境條件下表現(xiàn)出來的外形構(gòu)造，常見的有固體、液體和氣體

23、。而固體又分為成型的、顆粒的和粉狀的等，產(chǎn)品形態(tài)見表11。表11 產(chǎn)品形態(tài)產(chǎn)品形態(tài)固體成型單件手機模型構(gòu)造要求：部構(gòu)造與模型形狀相適應(yīng)多件手機模型構(gòu)造要求：部構(gòu)造多樣，剛度與強度顆粒手機模型構(gòu)造要求：多種構(gòu)造與密封性或透氣性粉狀手機模型構(gòu)造要求：多種構(gòu)造與密封性液體手機模型構(gòu)造要求：多種造型構(gòu)造與密封性氣體手機模型構(gòu)造要求：多為圓角長方體構(gòu)造、防滲密封、強度與剛度模型部的性能和造型構(gòu)造部的性能指部功能性特征，而部造型構(gòu)造指其本身所具有的或構(gòu)造所具有的形狀構(gòu)造，例如*些電子儀表儀器，其性質(zhì)要求有很多不能倒置或斜放傾斜角度有限制，如冰箱、瓶裝酒類及飲料等在包裝中均不能倒置。再入燈泡等則要求其手機模

24、型應(yīng)為椎體或立柱樁，還有熱水瓶這樣的產(chǎn)品，手機模型均為長方且要求有防水功能。 根據(jù)手機性能和模型構(gòu)造形狀設(shè)計手機模型時，同時還應(yīng)注意材料利用率和穩(wěn)定性，所以一般模型的橫截面多為方形，同時長方體下部和底部均為曲面。產(chǎn)品的運輸條件產(chǎn)品的運輸條件主要指運輸距離和運輸工具，如長途、短途，水運、陸運、空運等?，F(xiàn)代運輸業(yè)的開展，促使各種運輸工具現(xiàn)代化和運輸裝備標準化。如國際上通用的集裝箱，這就使得設(shè)計的手機模型要與各類集裝箱個規(guī)格、容腔和式樣相匹配。所以手機模型構(gòu)造造型更需規(guī)格化、標準化、還應(yīng)考慮銷售包裝在大包裝中的排列方式、盡可能的利用其空間容積，以減少空隙和提高運輸中的穩(wěn)定性不晃動。三、手機模型構(gòu)造設(shè)

25、計與數(shù)字化的設(shè)計手段12 13 14隨著社會的開展，在三維建模領(lǐng)域已經(jīng)有許多的建模軟件適用于各個工作場所。下面簡單的介紹幾種三維建模軟件，通過這些軟件可以簡單同AutoCAD三維建模相比擬。與此同時，就更能看出研究這個課題的意義所在。一SolidEdgeSolidEdge是Siemens PLM Software公司旗下的三維CAD軟件，將普及型CAD系統(tǒng)與世界上最具領(lǐng)先地位的實體造型引擎結(jié)合在一起,是基于Windows平臺、功能強大且易用的三維CAD軟件。它支持至頂向下和至底向上的設(shè)計思想，其建模核心、鈑金設(shè)計、大裝配設(shè)計、生產(chǎn)出圖、價值鏈協(xié)同、嵌的有限元分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能遙遙領(lǐng)先于同

26、類軟件，是企業(yè)核心設(shè)計人員的最正確選擇，已經(jīng)成功應(yīng)用于機械、電子、航空、汽車、模具、造船、消費品等行業(yè)的大量客戶。同時系統(tǒng)還提供了從二維視圖到三維實體的轉(zhuǎn)換工具，您無需摒棄多年來二維制圖的成果，借助Solid Edge就能迅速躍升到三維設(shè)計，這種質(zhì)的飛躍讓您體驗到三維設(shè)計的巨大優(yōu)越性。使用Solid Edge，您不僅能建立產(chǎn)品的三維模型，而且還能獲得完成準確設(shè)計的知識。工程助手能幫助您快速評估各種設(shè)計方案，從而優(yōu)化機器性能和可靠性；企業(yè)知識庫能將所有經(jīng)過驗證的設(shè)計經(jīng)歷進展數(shù)字化保存，并快速應(yīng)用到新產(chǎn)品中去；質(zhì)量特性計算、設(shè)計參數(shù)監(jiān)視器、運動分析、干預(yù)檢查和其他多種置工具，幫助您捕捉和實現(xiàn)您的設(shè)

27、計理念12。二 UGUG是Unigraphics的縮寫，這是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的開展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。UG的開發(fā)始于1990年7月，它是基于C語言開發(fā)實現(xiàn)的。UG N*是一個在二和三維空間無構(gòu)造網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對許多不同的應(yīng)用再利用。一個給定過程的有效模擬需要來自于應(yīng)用領(lǐng)域(

28、自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計算機科學(xué)的知識。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因為組合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及穿插學(xué)科的知識。最終軟件的實現(xiàn)變得越來越復(fù)雜，以致于超出了一個人能夠管理的圍。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密adaptivemeshrefinement和多重網(wǎng)格方法在過去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究，同時隨著計算機技術(shù)的巨大進展，特別是大型并行計算機的開發(fā)帶來了許多新的可能。UG的目標是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù)，即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計算，為復(fù)雜應(yīng)用問題的求解提供一個靈活的可再使用的軟件根底。三Pro/Engineer

29、 Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/E第一個提出了參數(shù)化設(shè)計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進展選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計至生產(chǎn)全過

30、程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設(shè)計。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機上。Pro/E采用了模塊方式，可以分別進展草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計、鈑金設(shè)計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進展選擇使用。Pro/E的總體目標是使曲面、實體、參數(shù)化特征設(shè)計融為一體，可以任意構(gòu)造復(fù)雜零件和裝配件，而且修改設(shè)計方便。它的開展過程并非一帆風順，最大難點在于集合運算中的曲面求交、裁剪運算和參數(shù)化草圖設(shè)計中的幾何約束求解不能迅速到達可靠、高效，這就要求數(shù)學(xué)家深入鉆研，努力突破*些技術(shù)關(guān)鍵。四AutoCADAutoCAD的三維造型有3種層次的建立方法，即線框、曲面和實體，分別對應(yīng)于用一維的線、二維的面

31、和三維的體來構(gòu)造形體。通過其建立的立體的、有光的、有色的生動畫面，虛擬逼真地表達大腦中的三維設(shè)計效果，比傳統(tǒng)的二維設(shè)計更符合人的思維習(xí)慣與視覺習(xí)慣。在進展三維造型時首先要對設(shè)計對象進展合理分解，根據(jù)其主要構(gòu)造特征確定合理的建模順序13。在造型時根據(jù)設(shè)計對象的主要構(gòu)造建立特征模型,通過拉伸、旋轉(zhuǎn)等建立一個合理的基體，再利用“并、交、差集功能，在實體之間合并、挖除、相交成型,最后將不需要的實體局部進展剪切去除，以獲得實體的外觀形狀。建模后就可以利用AutoCAD自帶的計算和查詢功能對設(shè)計對象的各類參數(shù)進展統(tǒng)計和保存。最后通過賦予材質(zhì)、貼圖、渲染等步驟完成三維造型的設(shè)計。綜上四種三維建模方法都各有各

32、的優(yōu)點，都有自己強勢的地方，適用于不同的領(lǐng)域。針對本課題關(guān)于手機模型造型三維建模，相對于其他復(fù)雜的三維建模比方說機械零件、建筑建模、模具建模等相比之下是算簡單的建模。無論從建模、著色、渲染等方面考慮我覺得CAD更適合做手機模型造型的三維建模?；贏utoCAD的金屬質(zhì)圓角長方體手機模型構(gòu)造設(shè)計一、金屬質(zhì)圓角長方體手機模型材料與構(gòu)造分析15手機構(gòu)造一般包括以下幾個局部： LCD LENS。材料：材質(zhì)一般為PC或壓克力； 連結(jié)：一般用卡勾+背膠與前蓋連結(jié)。 分為兩種形式：a. 僅僅在LCD上方局部區(qū)域；b.與整個面板合為一體。 上蓋前蓋 材料：材質(zhì)一般為ABS+PC； 連結(jié)：與下蓋一般采用卡勾+螺

33、釘?shù)倪B結(jié)方式螺絲一般采用2，建議使用鎖螺絲以便于維修、拆卸，采用鎖螺絲式時必須注意Boss的材質(zhì)、孔徑。Motorola 的手機比擬鐘愛全部用螺釘連結(jié)。 下蓋后蓋 材料：材質(zhì)一般為ABS+PC； 連結(jié)：采用卡勾+螺釘?shù)倪B結(jié)方式與上蓋連結(jié)； 按鍵 材料：Rubber，pc + rubber，純pc； 連接： Rubber key主要依賴前蓋外表長出的定位pin和boss上的rib定位。Rubber key沒法準確定位，原因在于：rubber比擬軟，如key pad上的定位孔和定位pin間隙太小0.2-0.3mm，則key pad壓下去后沒法回彈。 三種鍵的優(yōu)缺點見林主任講課心得。 Dome 按下

34、去后，它下面的電路導(dǎo)通，表示該按鍵被按下。 材料：有兩種，Mylar dome和metal dome，前者是聚酯薄膜，后者是金屬薄片。Mylar dome 廉價一些。 連接：直接用粘膠粘在PCB上。 電池蓋 材料一般也是pc + abs。 有兩種形式：整體式，即電池蓋與電池合為一體；分體式，即電池蓋與電池為單獨的兩個部件。 連結(jié)：通過卡勾 + push button多加了一個元件和后蓋連結(jié)； 電池蓋按鍵 材料：pom 種類較多，在使用方向、位置、構(gòu)造等方面都有較大變化；天線 分為外露式和隱藏式兩種，一般來說，前者的通訊效果較好； 標準件，選用即可。 連結(jié)：在PCB上的固定有金屬彈片，天線可直接

35、卡在兩彈片之間。或者是一金屬彈片一端固定在天線上，一端的觸點壓在PCB上。Speaker 通話時發(fā)出聲音的元件。為標準件，選用即可。 連結(jié)：一般是用sponge 包裹后，固定在前蓋上前蓋上有出聲孔；通過彈片上的觸點與PCB連結(jié)。 Microphone 通話時接收聲音的元件。為標準件，選用即可。 連結(jié)：一般固定在前蓋上，通過觸點與PCB連結(jié)。 Buzzer 鈴聲發(fā)生裝置。為標準件，選用即可。 通過焊接固定在PCB上。Housing 上有出聲孔讓它發(fā)音。Ear jack(耳機插孔)。 為標準件，選用即可。 通過焊接直接固定在PCB上。Housing 上要為它留孔。Motor motor 帶有一偏心

36、輪，提供振動功能。為標準件，選用即可。 連結(jié)：有固定在后蓋上，也有固定在PCB上的。DBTEL一般是在后蓋上長rib來固定motor。 LCD 直接買來用。 有兩種固定樣式：a.固定在金屬框架里，金屬框架通過四個伸出的腳卡在PCB上；b.沒有金屬框架，直接 和PCB的連結(jié)：一種是直接通過導(dǎo)電橡膠接觸；一種是排線的形式，將排線插入到PCB上的插座里。Shiel case 一般是沖壓件，壁厚為0.2mm。作用：防靜電和輻射。其它外露的元件 test port 直接選用。焊接在PCB上。在housing 上要為它留孔。 SIM card connector 直接選用。焊接在PCB上。在housing

37、 上要為它留孔。 battery connector 直接選用。焊接在PCB上。在housing 上要為它留孔。 charger connector 直接選用。焊接在PCB上。在housing 上要為它留孔。 二、金屬質(zhì)圓角長方體手機模型的AutoCAD三維建模2 3 16我們已經(jīng)對整個手機模型進展分析，分析以后發(fā)現(xiàn)我們需要先對模型進展分步驟進展三維建模：分為“體構(gòu)造和“蓋構(gòu)造。三維建模完成以后進展他們的體積計算。再對所建成的模型進展簡單的著色和渲染工作，這樣一個簡單的手機模型就算完成了。一“體構(gòu)造的三維建模輪廓生成首先利用畫矩形命令C, 畫一個長為110寬為450的矩形命令：C設(shè)置倒圓角，半

38、徑為2命令：C圖形1 “體構(gòu)造中各矩形直徑再使用拉伸命令“e*t拉伸高度分別為10、3；命令：E*TRDUDE當前線框密度： ISOLINES=4選擇要拉伸的對象：找到 1 個指定拉伸的高度或 方向(D)/路徑(P)/傾斜角(T) ：10命令：E*TRDUDE當前線框密度： ISOLINES=4選擇要拉伸的對象: 找到 1 個指定拉伸的高度或 方向(D)/路徑(P)/傾斜角(T) ： 3命令：vpoint目前的視景方向：VIEWDIR=0.000，0.000,1.000請指定檢視點或旋轉(zhuǎn)R：1，-1,1正在生成模板圖形2 各長方形拉伸效果圖現(xiàn)在我們要繪制手機部件的各個零件，首先繪制手機的屏幕和

39、鍵盤。圖形4 繪制好的手機主體效果圖同樣輸入move命令將各個手機的零件拼湊到一起，構(gòu)成完整的手機模型，命令： MOVE選擇對象： 找到 1 個3號零件指定基點或 位移(D) ： 指定第二個點或 ：命令：SUBTRACTSUBTRACT 選擇要從中減去的實體或面域.選擇對象： 找到 1 個1號和2號零件的并集選擇要減去的實體或面域 .選擇對象： 找到 1 個3號零件命令： HIDE正在重生成模型。二“手機后蓋構(gòu)造的三維建模在構(gòu)造“后蓋的構(gòu)造圖形時,使用了同樣的方法。首先使用畫矩形和拉伸命令畫一個長為110寬為450的矩形，拉伸高為3。然后輸入MOVE命令,選擇圓柱體5，將其移動至與圓柱體4的下

40、外表圓心重合。最后輸入命令SUBTRACT,先選擇被剪切對象，即圓柱體4，再選擇要剪切掉的對象，即圓柱體5，像這樣取差集就得到了手機后蓋的構(gòu)造圖，其過程見圖所示。圖形6 “后蓋構(gòu)造中矩形的初始形態(tài)圖形7 矩形倒角效果圖圖形8 矩形拉伸效果圖圖形9 繪制好的后蓋效果圖圖形10 手機主體和手機后蓋合成效果圖三、圓角立方體金屬質(zhì)手機模型的體積計算3在對模型各項數(shù)據(jù)查詢和計算時，只需要在命令行輸入MASSPROP命令點回車,選中所要查看的實體,就會彈出一個文本文件,上面有所有信息。當然也可以使用測量工具對想要知道的量分別進展測量。通過MASSPROP命令查詢到的該容器的各項參數(shù)如下: 實體 質(zhì)量： 2

41、57610.5976體積： 257610.5976邊界框： *： 1432.7826 - 1564.6111 Y： 2790.3883 - 3003.5897 Z：0.0000 - 212.6262質(zhì)心： *： 1489.5365 Y：2864.4091 Z：82.5329慣性矩： *： 2.1176E+12 Y： 5.7496E+11 Z： 2.6863E+12慣性積： *Y： 1.0993E+12 YZ： .5218 Z*： .6685旋轉(zhuǎn)半徑： *： 2867.0509 Y：1493.9503 Z： 3229.2141主力矩與質(zhì)心的 *-Y-Z 方向： I：2189411335.0067

42、 沿 0.9627 -0.2707 0.0000 J： 2177123732.9635 沿 0.2181 0.7755 -0.5925 K： 515610015.0566 沿 0.1604 0.5703 0.8056除了用這個方法可以得到我們想要得到的結(jié)果以外，我們還可以通過工具查詢面域/質(zhì)量特性，選取我們所要查詢的對象，也能得到我們想要的結(jié)果。四、圓角立方體金屬質(zhì)手機模型的外表著色16 17著色是一種比擬簡單的三維效果處理方法，主要作用是為三維模型外表添加簡單的顏色和光景效果。啟動命令后，AutoCAD提供了7種根本的著色形式。一二維線框2D Wireframe 用二維線框圖表現(xiàn)三維模型，不

43、進展任何著色。在二維線框圖中，UCS圖標以二維形式顯示，光柵圖像容、OLE對象、線型和線寬是可見的。二三維線框3D Wireframe 用三維線框圖表現(xiàn)三維模型，也不進展任何著色。在三維線框圖中，UCS圖標以三維形式顯示，光柵圖像容、OLE對象、線型及線寬均不可見。三消隱Hidden 對三維模型進展消隱顯示。消隱的效果圖不能輸出和保存。對視圖進展縮放、變換視角等重生成操作時，消隱效果圖消失。四平面著色Flat Shaded 僅對構(gòu)成模型外表的多邊形平面進展著色，而不會對多邊形邊界進展光滑處理，和體著色相比，經(jīng)平面著色的模型外表顯得比擬粗糙。五體著色Gouraud Shaded 使用體著色方式不

44、僅可以對模型外表的多邊形平面著色，還可以對多邊形平面的邊界進展光滑處理。經(jīng)體著色的模型外表顯得平滑和細膩。六帶邊框的平面著色Flat Shaded,Edges On 這種方式是平面著色和三維線框兩種方式的結(jié)合使用，不僅對模型外表進展平面著色，而且突出顯示平面多邊形的邊界。七帶邊框的體著色Gouraud Shaded,Edges On 這種方式是體著色和三維線框兩種方式的結(jié)合使用，不僅對模型外表進展體著色，而且突出顯示平面多邊形的邊界。為了表達更好的三維效果我們采用著色方式為體著色。著色效果圖如下列圖所示：圖形11 手機模型構(gòu)造的外表著色效果圖圖形12 “體和“蓋 帶邊框的平面著色效果圖圓角立方

45、體金屬質(zhì)手機模型的渲染2 3 15 17雖然模型的消隱視圖和著色視圖可以比擬直觀、形象的表現(xiàn)模型的整體效果，但其真實感還不能令人滿意。為此在AutoCAD中還可以使用渲染命令來為模型創(chuàng)立具有最終演示質(zhì)量的渲染圖。在使用渲染命令前，可以在三維空間中添加和調(diào)整各種光源，并為模型對象賦予各種材質(zhì)屬性，從而可以用渲染命令將模型渲染為具有真實感的圖像。一渲染材質(zhì)的簡介任何對象都是由一些材料構(gòu)成的，為了得到對象的實際渲染圖像，需要為對象的外表分配材質(zhì)。材質(zhì)可以看成是材料和質(zhì)感的結(jié)合。材質(zhì)的制作是一個相比照擬復(fù)雜的過程。在渲染過程中，它是外表各可視屬性的結(jié)合，這些可視屬性是指外表的色彩、紋理、光滑度、透明度

46、、反射率、折射率、發(fā)光度等。正是有了這些屬性，才能夠識別三維中的模型是什么做成的，也正是有了這些屬性，電腦三維的虛擬世界才會和真實世界一樣繽紛多彩。在AutoCAD中可以將材質(zhì)添加到圖形中的對象上，以提供真實的效果。“工具選項板窗口中的“材質(zhì)工具選項板提供了已為用戶創(chuàng)立的大量材質(zhì)，使用這些材質(zhì)工具可以將材質(zhì)應(yīng)用到場景中的對象上，同時在AutoCAD中可以使用貼圖以增加材質(zhì)的復(fù)雜性和紋理的真實性。例如，通過使用噪波貼圖復(fù)制一條用瀝青鋪設(shè)的道路，然后將其應(yīng)用到場景中表示道路的對象上，使用瓦貼復(fù)制磚和砂漿的圖案。二渲染時的材質(zhì)的使用在AutoCAD2008中，系統(tǒng)提供了大量的參數(shù)和選項。材質(zhì)由許多特

47、性來定義?？捎眠x項取決于選定的材質(zhì)類型。用戶可以在“材質(zhì)窗口中創(chuàng)立新材質(zhì)。執(zhí)行“工具“選項板“材質(zhì)命令，可以激活“材質(zhì)窗口。如下圖，點擊“圖形中可用的材質(zhì)面板下的“創(chuàng)立新材質(zhì)按鈕，將創(chuàng)立新材質(zhì)。圖形12 “材質(zhì)窗口新圖形中始終有一個材質(zhì)可用，即GLOBAL；默認情況下，該材質(zhì)使用“真實樣板。默認情況下，材質(zhì)應(yīng)用于所有對象，直到在對象上更改了材質(zhì)?？梢允褂么瞬馁|(zhì)作為創(chuàng)立新材質(zhì)的根底。根據(jù)所使用材質(zhì)類型，用戶也可使用以下一個或多個特性優(yōu)化材質(zhì)。“材質(zhì)窗口的說明如下：顏色：對象上材質(zhì)的顏色在該對象的不同區(qū)域各不一樣。例如，如果觀察紅色球體，它并不顯現(xiàn)出統(tǒng)一的紅色。遠離光源的面顯現(xiàn)出的紅色比正對光源的

48、面顯現(xiàn)出的紅色暗，反射高光區(qū)域顯示最淺的紅色。事實上，如果紅色球體非常有光澤，其高亮區(qū)域可能顯現(xiàn)出白色。反光度：反光度在這個地方表示材質(zhì)的外表粗糙度，材質(zhì)的反射質(zhì)量定義了反光度或粗糙度。假設(shè)要模擬有光澤的曲面，材質(zhì)應(yīng)具有較小的高亮區(qū)域，并且其鏡面顏色較淺，甚至可能是白色。較粗糙的材質(zhì)具有較大的高亮區(qū)域，并且高亮區(qū)域的顏色更接近材質(zhì)的主色。不透明度：完全不透明的對象不允許光源穿過其外表，不具有不透明度的對象是透明的。反射：反射滑塊控制材質(zhì)的反射程度，設(shè)置為100時材質(zhì)將完全反射，并且周圍環(huán)境將反映在應(yīng)用了此材質(zhì)的任何對象的外表中。折射：在半透明材質(zhì)中，光線通過材質(zhì)時被彎曲，因此通過材質(zhì)將看到對象

49、被扭曲。6、半透明度：半透明對象可以傳遞光線，但也會散射對象的*些光線，例如磨砂玻璃。半透明值為百分比為0.0時，材質(zhì)不透明；為100.0時，材質(zhì)完全透明。7、自發(fā)光：對象看起來正在自發(fā)光。例如，假設(shè)要在不使用光源的情況下模擬霓虹燈，可以將自發(fā)光值設(shè)定為大于零。8、亮度：亮度是材質(zhì)模擬被光度控制光源照亮的效果。在光度單位中，發(fā)射光線的多少是選定的值。9、雙面材質(zhì)：“雙面材質(zhì)將材質(zhì)的特性設(shè)置為雙面。如果要在場景中渲染織物的兩面，請設(shè)置此特性?！绑w構(gòu)造和“蓋構(gòu)造參照圖形上的數(shù)據(jù)，通過“視圖“渲染“渲染材質(zhì)和“渲染環(huán)境進展設(shè)定就可以對選定的圖形進展渲染，具體方法參照下列圖進展操作。 圖形13 “ 材

50、質(zhì)工具途徑 圖形14 渲染時漫射貼圖比例窗口圖形15 “渲染環(huán)境窗口及參數(shù)設(shè)置圖形16 渲染材質(zhì)的各項參數(shù)在渲染“體構(gòu)造時，在“視圖工具下的“渲染菜單下的“材質(zhì)進展設(shè)置，其各項參數(shù)如下圖：類型為“真實樣板設(shè)置為“紙質(zhì)。其他的參數(shù)比方反光度為0；不透明度為100；折射率為1；半透明度為0；然后選取“漫射貼圖再選取自己所需要貼在容器上的圖片，再進展平鋪比例，按照自己要求進展調(diào)整到適宜就可以了。最后進展渲染環(huán)境的設(shè)置把“啟用霧化和“霧化背景設(shè)置為開啟，選擇自己需要的背景顏色，再把“近距離和“近處霧化百分比設(shè)置為0，“遠距離和“遠處霧化百分比設(shè)置為100。設(shè)置好以后就可以通過“視圖“渲染菜單下的“渲染

51、進展渲染，其渲染效果圖如下列圖所示：圖形17 整體渲染效果圖總 結(jié) 這段時間是我大學(xué)生涯的最后一段時間，整個畢業(yè)論文的制作，讓我感覺到了前所未有的緊和壓力，回想一下，四年來這是讓我印象最深的一件事情了，這也同樣預(yù)示著畢業(yè)之后的社會競爭和就業(yè)壓力。同時通過畢業(yè)論文的制作，也讓我更清醒的認識到了真才實學(xué)的重要性，只有真正的掌握了理論和實際操作能力，才能挑戰(zhàn)人生的砝碼。這段時間里，我也更加認識到了理論和實踐相結(jié)合的重要性，實踐需要理論來做根底，理論更需要實踐來實現(xiàn)其價值。書本上的理論知識通過這次畢業(yè)論文得到了更好的實踐。只有將理論付諸于實踐才能實現(xiàn)理論自身的價值，也只有將理論付諸于實踐才能使理論得以校驗。通過學(xué)習(xí)、實踐和教師的指導(dǎo)、同學(xué)的幫助我以能清晰明了的熟悉操作步驟和典型的應(yīng)用實例，同時也讓我的動手能力和思維方面都有了很大一步的提高，更深入了解了A utoCAD軟件的應(yīng)用方法和技巧，同時對圖形的認識分析以及繪制流程的應(yīng)用更加熟悉，還在論文制作方法和技巧都有了進一步的提高。下面我講一下我在做畢業(yè)論文所學(xué)到的在AutoCAD中提高建模速度的經(jīng)歷吧！為了提高作圖速度，我們最好遵循如下的作圖原則： 1、作圖步驟：設(shè)置圖幅設(shè)置單位及精度建立假設(shè)干圖層設(shè)置