淺談Rhino 6的新特性在產品設計教學中的應用

謝飛揚

摘 要：新版本中Rhino極大的提升了顯示效果、提高了顯示速度，并使用Cycles作為Rhino 6的底層渲染核心，工程圖制作更加方便快捷，于此同時優化了上千個大大小小的命令，其目的就在與優化傳統的設計工作流，去除傳統的工作障礙和瓶頸，使得Rhino 6可以處理更大的模型、提升設計工作效率，利于團隊合作項目。正是由于Rhino新版本的諸多改進，將解決傳統設計教學過程中所遇到的一些問題。

關鍵詞：Rhino 6;設計教學;渲染顯示

一、Rhino 6新的顯示效果和設計教學

Rhino 6的顯示基于最新圖像顯示技術，支持最新的OpenGL和OpenCL，在相同的硬件條件下體驗更加順滑、流暢、漂亮的顯示效果。Rhino 6根據用戶顯卡的不同，將視圖渲染精度調整到與用戶電腦顯卡相匹配的的級別，并且盡可能的將曲面顯示推送至GPU進行渲染，用戶可以顯著的感受顯示速度的提升。Rhino 6可以很輕松的顯示上萬個點、線、面元素、并且這些元素顯示還非常迅速和細膩。不管是用來做模型還是用來做設計，或者設計教學、首先軟件使用的用戶體驗和流暢度肯定是第一位的、看起來舒服用戶的心情就會非常好，用戶心情好的時候設計和學習才更加有效率。

大多數普通高校設計教學用的電腦配置較低、很難運行大型的3D設計軟件，即使運行普通的簡單場景也會異常卡頓，每次的教學案例必須考慮硬件配置從而降低模型復雜程度，變向的導致了設計教學和市場實際需求嚴重脫鉤的現象發生，學生也會覺得課堂上講授的案例過于簡單，軟件能力跟不上市場需求。Rhino原廠開發工程師在開發的時候肯定是考慮到了這一情況進行顯示優化，在相同的硬件條件下Rhino 6提供了更好的顯示效果和更快的顯示速度。

二、Rhino 6新的渲染引擎和設計教學

直接在Rhino 6中完成設計渲染工作，不使用渲染插件或第三方渲染軟件。

Rhino 6使用Cycles作為默認的渲染引擎，Cycles是基于blender項目的開源的物理屬性的渲染引擎。該渲染器已經集成在blender、poser和Rhino當中，并且如果使用Cinema4d和3dsmax，也有相對應的插件可以使用。其核心特點是：1）單向路徑跟蹤使用多重圖像采樣。2）基于SIMD加速的多核CPU渲染。3）可以使用Nvidia Cuda和AMD Opencl來呈現GPU特性。4）多GPU渲染。5）支持CPU和GPU混合渲染。6）開源免費Apache許可證v2。

根據官方文檔介紹現在可以直接在Rhino 6中簡單快速的完成渲染工作，用戶不需要具備專業的攝影知識去打燈光、材質也不需要做很細致的設置、可以很簡單完成建模渲染工作，簡單指的是操作上簡單，而不是效果上。材質的創建和賦予更輕松，新的簡易材質去掉了繁瑣難懂的名稱，材質庫打包了可以立即使用的材質以及真實世界縮放比的貼圖。添加了一些簡易的油漆和金屬材質不需要專業術語，您需要做的只是按照您的喜歡的方式更改顏色即可，預覽效果展示在渲染工作視窗中。打開材質庫面板，在數百種材質中選取您需要的材質，將其拖放到模型上。所有的材質都是真實世界的比例，不需要多余的擺弄，直接使用即可！

在以前使用任何的產品三維輔助建模軟件都需要將模型導出至其他的第三方插件進行渲染，如果設計方案需要反復進行修改就需要頻繁的進行格式之間的轉換工作。例如將Rhino的三維模型導入keyshot軟件進行渲染，但是Rhino和keyshot的三維坐標系定義方式并不一樣，在Rhino里面保存的攝像機視圖數據并沒有導入到keyshot里面，設計方案變更時就需要重新定義環境光線和材質貼圖進行渲染。例如一款成熟的產品外觀設計方案，從草模到最終的設計效果定稿往往要經過十幾次迭代，每次迭代都要重新導出到第三方軟件里面進行渲染是非常低效的。Rhino 6新的渲染引擎將解決這種模型和渲染分離設置的弊端，簡化工作流程提升工作效率。在Rhino 6中可以實時渲染，這種即見即所得的工作模式讓用戶可以顯示模式截圖，也可以渲染輸出大圖。雖然這種渲染效果并不會比其他商業渲染器有多棒、效果有多逼真，只是用戶將來可以在Rhino中直接可以顯示模式截圖，但是這種截圖效果是最近兩三年的電腦硬件就可以支持的，而對于一個設計師來說這種渲染效果已經綽綽有余，完全足夠設計師做前期的提案工作。

在普通的設計教學過程中，我們其實是很難在課程教學過程中完成渲染教學的，一方面是因為高校電腦配置低，另一方面則主要的時間原因，一節課40分鐘是無法完成高品質渲染工作的，而普通的商業渲染器動則幾個小時的渲染時長是在課堂上無法完成的，特別是修改參數設置重新渲染又需要時間。設計渲染的教學效果無法迅速反饋，學生不易理解。而Rhino 6將幫助設計師和用戶提高演示方案的能力和技能、提供的新的渲染顯示模式會讓設計方案淋漓盡致的展現出來，不需要專業顯示卡、不需要專業級別的硬件，Rhino即使是普通硬件也可以完成專業硬件才可以做出成熟的設計方案。

Rhino 6所帶來的這種新特性，特別適合解決高校設計教育中的產品渲染的演示問題。長久以來高校藝術設計教育的軟件技能和市場化嚴重脫鉤，學生需要到專門的軟件培訓學校或企業提升軟件技能，Rhino 6 的出現將改變這一現狀。

三、Rhino 6工程出圖與設計教學

建模只是整個設計流程中的一部分，Rhino 6用了很多的時間和精力去優化工程制圖這一塊，讓工程圖和施工圖更加完善，施工圖圖紙布局更加便捷、2D出圖成倍加速、標注功能更加豐富，能更好的幫助你創建工程圖，與下游的工作進行對接。通過注解樣式來控制尺寸標注、標注引線與文本的視覺外觀。用戶可以通過更新分配給每個注解物件的樣式來更改他們的外觀，以此清晰準確的傳達出設計想法。Rhino 6支持分數標注，并且重寫了make 2D選項，現在更快、更好、更簡潔，而且多了許多可定制的選項，新增支持網格、圖塊、點與標注物件。出圖的圖層管理工具更加科學，同時新增的SelAnnotationStyle命令可以選區不同的注解樣式，這在出工程圖修改樣自定義樣式就非常方便了。Grasshopper Make2D 組件讓用戶按照自己的邏輯創建 2D 工程圖合成，各個方面的計算速度都有所加快，細節部分更加精確清晰，使用Make2D 制作的設計外輪廓線為一圈完整的封閉曲線。

最贊的是最新的注解樣式設置使得 RHINO 在不丟失格式的情況下可以互轉更多的 DWG 文件，同時支持將工程圖導出為SVG格式的矢量文件，方便用戶后期導入ILLUSTRATOR進行產品設計分析圖處理。

Rhino 6將改變傳統設計教學在工程圖與施工圖制圖的教學方法。在以前藝術學院產品設計專業一般都會開設機械制圖（AutoCAD）的課程，掌握使用AutoCAD繪制產品工程圖的方法。但一般情況下我們只需要使用AutoCAD繪制產品設計的三視圖，產品設計師的工程圖并不是用來直接生產加工，而是和結構工程師或模具設計師對接后期工作。Rhino 作為一款前期設計方案快速推敲的三維軟件，直接將繪制工程圖的過程移植到軟件內，當產品三維模型設計好后，使用工程圖進行簡單配置、并設置標注信息即可導出工程圖。教學方面可以考慮將兩門課合并為一門課，增加Rhino的課時量，以一個小專題課程的形式來指導學生直接使用Rhino 6 繪制工程圖。因此學生設計的三維模型制作好后直接可以出工程圖、省去了使用AutoCAD再次繪制二維產品工程圖的反邏輯步驟，極大的提升了設計和作業效率。

四、總結

綜上所述，Rhino 6的新特性將更加適用于高校設計教學環境，Rhino 6可以在相同的硬件條件下將比大多數三維軟件取得更好的顯示效果，避免了在渲染和工程出圖時候的諸多麻煩，上千個大大小小的命令優化了工作流程，提升設計效率，使用Rhino 6作為教學環境，高校的產品設計教學必將更適應于市場需求，能培養出更加優秀的學生和設計師。

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