平面設計方法在工業產品造型設計中的應用

（陜西科技大學,西安,710021）

平面設計方法在工業產品造型設計中的應用

趙敏婷

（陜西科技大學,西安,710021）

平面設計通過Photostyle、AutoCAD、Animotor Pro、3D Studio等多種軟件作為開發工具，用于平面廣告、商標和品牌、出版物、廣告牌、海報、標志和產品包裝等產品的造型設計中。本文對3D Studio軟件用于產品造型動畫設計問題進行了深入研究，通過3D Studio軟件來設計出動畫逼真的產品造型，大大縮短了產品造型的設計周期。

平面設計；AutoCAD；3D Studio軟件；產品造型；動畫設計

0 引言

隨著科技的發展，平面設計方法在工業開發設計中的應用越來越廣泛。產品的造型設計是工業設計的一個重要組成，成功的產品造型設計極大地增強了產品的美感和時代感、提高了產品的內在品質并有效地降低了成本。產品造型設計是現代工業產品設計中一種較為重要的設計方法。產品造型設計要求相關工作人員產品設計的意圖和產品的空間形體反映在圖紙上。

圖1 工業產品造型動畫設計的硬件系統構成

傳統的平面設計方法要求工作人員采用透視圖、繪制軸測圖等方法來繪制出符合設計要求的效果圖、方案圖，在此設計過程中還應該制作出產品模型。設計人員要完成這一設計工作需要花費大量的時間和精力，此設計過程中很多勞動需要重復操作，并且產品的造型多以靜止的狀態呈現在用戶面前，對產品造型的定位不夠全面化，無法使產品設計達到最佳的設計效果。傳統的產品造型設計具有周期長、成本高的缺陷，最終可供參考的設計方案非常少，極大的阻礙了產品投入市場的進度。產品造型的開發設計需要更先進的技術手段，以此來滿足市場時代潮流等多種需求。隨著科技的蓬勃發展，CAD技術在產品設計的領域有了一定的應用，其中3D Studio軟件用于產品造型動畫設計技術有了顯著成效。通過3D Studio軟件來進行產品造型的動畫設計，極大地縮短了產品造型設計的周期時長，設計人員的工作條件得到了極大地改善，為設計人員預留了更多的時間和精力來進行產品造型的創新性設計。

1 工業產品造型的動畫設計系統的搭建

1.1硬件系統

工業產品造型設計中的硬件系統主要包括外部設備、主機、外圍設備三大部分，工業產品造型動畫設計的硬件系統構成如圖1所示。

1.2軟件系統及工業產品造型的功能設計

3D Studio軟件具有材料編輯、實體造型、著色投影及動畫處理等多種功能。將3D Studio軟件與Photostyel、AutoCAD等多種軟件相結合，可以設計出更為新穎、多變、復雜的工業產品造型。3D Studio一款功能強大的三維動畫軟件，它可以具有材料編輯、建立三維物體模型、動畫處理、高分辨率著色投影等多種功能。產品的造型可以通過3D Studio軟件建立三維模型，并可以對產品模型進行更為細致的質感與紋理設計、著色處理、動畫操作。3D Studio軟件通過接口的連接與AutoCAD相連接，將3D Studio軟件所設計的模型轉到AutoCAD進行更為細致的處理。Photostyle軟件主要用于圖形的處理，以此來產生逼真的背景、材料等圖像，可以使產品置身于工作環境之中,以此來增強產品造型設計效果。Animotor Pro軟件用于處理圖形動畫工作，修繕三維圖，提高動畫演示效果。

2 工業產品的造型設計

工業產品造型的設計主要是將AutoCAD、3D Studio、Animotor Pro、Photostyle這幾個軟件通過接口連接成一個產品造型動畫設計系統，而各個軟件作為系統的不同功能模塊。產品造型動畫設計系統各功能模塊之間的關系如圖2所示。

圖2 產品造型動畫設計系統各功能模塊之間的關系

產品造型動畫設計步驟主要包括以下幾部分內容：創意、建立產品的三維模型、非實體信息編輯、動畫、后期制作。

2.1創意

設計人員在滿足產品功能、結構等設計需求的前提下，進行產品的造型設計，將其繪制成包含產品形狀、尺寸等基礎內容的設計草圖，通過數字化儀器將草圖上產品外形的輪廓線傳送到計算機中，使其生成簡單的二維圖形。

2.2建立產品的三維模型

二維圖形通過3D Studio軟件的處理可以轉變為三維模型。產品三維模型建立的結構如圖3所示。

圖3 產品三維模型建立的結構

（1）二維造型

通過2D Shaper將產品設計的二維圖形轉化成仿樣多邊形，并將多邊形的一個或多個定義成shape。以便于3D Lofter、3D Editor的使用。

（2）三維放樣

將2D Shaper的二維圖形輸入給3D Lofetr，3D Lofetr軟件會將接收到的二維圖形放置到三維空間的路徑中，圖形會沿著路徑拉伸成一個三維網格形狀的物體。3D Loeftr具有強大的仿樣變形能力，通過變形功能比例、扭曲、扭動、斜切、適配的使用來模擬產品的造型。

（3）三維編輯

通過3D Editor三維編輯的處理生成生成一個三維場景空間，并對其進行著色等細致處理。對軟件已有的三維網格物體進行布爾運算，以此來生成我們所需的復雜結合體、殼體。

2.3非實體信息的編輯

通過非實體信息的編輯對產品的三維模型進行紋理、色彩、質感的描繪，并可以展現產品光影和前景。通過3D Studio中的材料編輯器對物體進行紋理、著色、質感的描繪處理。

背景布置是在3D Studio中的GFI、PJG、CEL、TFI等相關文件進行的，此外還可以通過Photosytel軟件將適合的圖形輸人到設計圖形的畫面中去。3D Studio軟件中包含多種類型的背景光，成功的燈光設計可以制作出形象逼真的動畫場景。

2.4動畫

3D Studio軟件中的關鍵幀（Keytramer）模塊功能可以實現產品模型的動畫效果，設計師通過設計轉換的開頭和結尾的關鍵幀，然后通過關鍵幀來計算中間所有的插畫。路徑的控制是動畫制作過程中實體移動的一個關鍵的問題。物體的運動方式是復雜多變的，這就要對Keytramer進行多次調試，以此來制作出生動形象的產品造型動畫。

2.5后期制作

將產品的工業造型設計好之后，將其通過輸出設備以動畫視頻工程圖、效果圖等多種形式輸出。

3 平面設計方法在其他工業產品設計中的應用

隨著科學技術的蓬勃發展，平面設計開始沿著“多維化”趨勢發展，多維化平面設計在產品的設計中具有廣泛的應用。多維化平面設計將物理空間維度進行了拓展，豐富了人的情感、感官、思維，多維化平面設計實質上是突破感官與突破平面的兩者的結合。將平面設計與建筑學、消費心理學、美學、設計心理學等領域緊密結合，使平面設計方便了人們的生活。平面設計在產品包裝上具有顯著的成就，比如自英格蘭Wivelsfield Green設計公司的包裝，不單單是一個盒子，將盒子的外包裝設計成衣架的形狀，這個設計可以將這個外包裝進行回收再利用。根據包裝盒上的制作說明，將外包裝折疊成一個簡單、實用的衣架，減少了包裝盒的浪費。

[1] 胡建平。改建鐵路線路數字化輔助設計方法與系統研究[D]。西南交通大學，2011。

[2] 韓春華，易思蓉，楊揚?；谧顑灺窂椒治龅木€路初始平面自動生成方法[J]。西南交通大學學報，2011，02:252-258。

[3] 張彥軍。平面設計方法在產品設計中的應用[J]。河南機電高等?？茖W校學報，2009，06:56-57+145。

趙敏婷、女（1981-）漢、碩士、陜西咸陽人，陜西科技大學講師、研究方向，設計藝術學

Application of graphic method in industrial product model design

Zhao Minting
(Shaanxi University of Science and Technology,Xi'an,710021)

Graphic design by Photostyle,AutoCAD,Animotor Pro,3D Studio and other software as a development tool,used in the design of planar advertisement,trademarks and brand,publications,billboards,posters,sig ns and packaging and other products.This paper makes a deep research on the 3D Studio software for product animation design problems,through the 3D Studio software to design animation product modeling realistic, greatly shorten the design cycle of product modeling.

graphic design;AutoCAD;3D Studio;product design;animation design

課題號（陜西文化產業發展路徑及對策研究 項目編號2013KRM49）