计算机辅助设计在日用陶瓷设计中的运用
时间：2021-01-06 20:03:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文主要论述计算机辅助设计在日用陶瓷设计中的应用，解决了当下部分传统日用陶瓷制作工艺所不能解决的问题，给产品的造型设计和制作上带来更多的创新和发展。
关键词：计算机辅助设计；日用陶瓷；子型
中图分类号：J033 文献标识码：A 文章编号：2095-4115（2013）10-58-3
“技随时代”，就陶瓷设计方法而言也是必然，随着20世纪初计算机的问世，它逐渐成为人们生活、工作中不可缺少的必备工具之一，其后的发展对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，人们对计算机能力的认识也在不断深入，在陶瓷设计领域计算机辅助设计技术的运用也呈现出明显的优越性。作为一项具有悠久历史的传统设计门类，日用陶瓷设计逐步开始以计算机为设计工具，结合艺术之美，为该产业带来巨大的效益，开拓了一片全新的发展空间。计算机的加入，无论是在产品构思、结构分析还是模型制作方面都为现代日用陶瓷设计带来巨大的便捷与飞跃。随着这股技术革命浪潮，日用陶瓷设计的方法与工艺日趋现代化，不断地向着创新、高效和多样化的特点发展。
一、日用陶瓷造型设计中计算机辅助设计常用软件
随着技术的发展，日用陶瓷造型中的计算机辅助设计可以运用的软件越来越多，每种软件都有各自不同的特点，在设计时针对不同的设计理念运用软件可以起到事半功倍的效果。
（一）Rhino
Rhino是美国Robert McNeel & Assoc.开发的PC上强大的专业3D造型软件，它可以广泛地应用于三维的动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。在这些领域必定有一个或多个环节运用计算机进行辅助设计，它能轻易整合3DS MAX与Softimage的模型功能部分。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并适用于几乎所有3D软件，对增加模型生产效率有明显效果。Rhino可以创建、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面、和实体，并且在复杂度、角度和尺寸方面没有任何限制。
Rhino的特点是无量化的概念建模，不需要很精确的数据资料，就可以快速地将平面草图绘制成立体模型，使设计师在相对短的时间内在三维空间中完善自己的设计方案。在造型方案确定后，通过某一部件的尺寸进行等比例的调整，就能确定整件产品的全部尺寸，方便快捷，大大增加了日用陶瓷设计中造型形态的多样性和可能性。
Rhino在渲染方面较为薄弱，虽然它带有一些有用的渲染功能，但不是主要功能，并且利用Rhino不能生成带有注释和标识的二维图形。
（二）3D Studio Max
3D Studio Max，常简称为3ds Max或MAX，是目前最被人们熟知的三维建模软件，它是Discreet公司开发的同样基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，由于它强大的渲染功能，现在被广泛的运用在室内设计行业中，3ds Max 中的iray渲染器能使最终的设计方案有更逼真的呈现。它在曲面的绘制和操作上虽然没有Rhino快捷高效，但它的优势在于其拥有众多的使用者，交流方便，在各种教程和资源的共享下容易上手，便于初学者的学习。
（三）Pro/Engineer
Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的工业设计行业中有着广泛的运用，大部分产品设计公司都要求设计师熟练掌握该软件的运用。
什么是参数化？相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。
Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽壳（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。Pro/Engineer比较适合成套产品设计，但在曲面设计方面没有太多优势。
二、日用陶瓷设计中计算机辅助设计的优势
在设计中许多变幻丰富的造型难以得到实现，大都仅停留在图纸上，很大一部分原因是无法准确的制作翻模所需的子型。传统日用陶瓷的原型全部采用手工制作的方式，在面对一些不规则造型时，只能运用有限的尺规计算和依靠模型师傅对形态的感知能力来进行制作。由于个人感知能力的差异，从图纸到子型容易出现较大偏差，结果常常差强人意，达不到最初的设计构想，只能通过不断地修改来进行调整，这无疑将花费大量的重复劳动时间和人力。子型的制作质量直接影响陶瓷成品的优劣，所以子型是否能准确的呈现设计构想对于日用陶瓷的制作十分重要。在传统的陶瓷设计和制作过程中，往往要等产品出样后才能一观全貌，发现缺陷后，必须从子型开始修改，这就导致了设计周期的延长。由此可以看出，传统的日用陶瓷子型的设计和制作是一项繁重且低效的手工劳动。在当今日益激烈的市场竞争下，这个问题必须得到解决，以便缩短开发周期，提高产品质量，更快更好地推出新产品。
计算机辅助设计可以较好地解决这个问题。设计师在完成草图阶段后运用3D建模软件绘制立体的三维模型，从平面的点、线、面的编辑到三维空间的立体曲面，最大限度的将设计更逼真更生动的展现出来，产品在从二维向三维的转换过程中，设计师可以在任何阶段和对任何一根造型结构线进行编辑和调整，不断完善产品形态，直到获得最优方案。方案确定后，设计师根据产品的最终效果赋予模型不同的肌理，通过设置不同的光源和环境来达到最逼真的效果表现。完成后的计算机模型可以直接通过3D打印机或CNC数控机床制作出产品模具。计算机辅助设计的高效率、低能耗，大大缩短了产品设计周期，促进了日用陶瓷设计在造型上的突破和创新，让设计师有了更大的发挥空间和将更多的时间和精力投入到产品设计中。
