平面设计方法在工业产品造型设计中的应用

（陕西科技大学,西安,710021）

平面设计方法在工业产品造型设计中的应用

赵敏婷

（陕西科技大学,西安,710021）

平面设计通过Photostyle、AutoCAD、Animotor Pro、3D Studio等多种软件作为开发工具，用于平面广告、商标和品牌、出版物、广告牌、海报、标志和产品包装等产品的造型设计中。本文对3D Studio软件用于产品造型动画设计问题进行了深入研究，通过3D Studio软件来设计出动画逼真的产品造型，大大缩短了产品造型的设计周期。

平面设计；AutoCAD；3D Studio软件；产品造型；动画设计

0 引言

随着科技的发展，平面设计方法在工业开发设计中的应用越来越广泛。产品的造型设计是工业设计的一个重要组成，成功的产品造型设计极大地增强了产品的美感和时代感、提高了产品的内在品质并有效地降低了成本。产品造型设计是现代工业产品设计中一种较为重要的设计方法。产品造型设计要求相关工作人员产品设计的意图和产品的空间形体反映在图纸上。

图1 工业产品造型动画设计的硬件系统构成

传统的平面设计方法要求工作人员采用透视图、绘制轴测图等方法来绘制出符合设计要求的效果图、方案图，在此设计过程中还应该制作出产品模型。设计人员要完成这一设计工作需要花费大量的时间和精力，此设计过程中很多劳动需要重复操作，并且产品的造型多以静止的状态呈现在用户面前，对产品造型的定位不够全面化，无法使产品设计达到最佳的设计效果。传统的产品造型设计具有周期长、成本高的缺陷，最终可供参考的设计方案非常少，极大的阻碍了产品投入市场的进度。产品造型的开发设计需要更先进的技术手段，以此来满足市场时代潮流等多种需求。随着科技的蓬勃发展，CAD技术在产品设计的领域有了一定的应用，其中3D Studio软件用于产品造型动画设计技术有了显著成效。通过3D Studio软件来进行产品造型的动画设计，极大地缩短了产品造型设计的周期时长，设计人员的工作条件得到了极大地改善，为设计人员预留了更多的时间和精力来进行产品造型的创新性设计。

1 工业产品造型的动画设计系统的搭建

1.1硬件系统

工业产品造型设计中的硬件系统主要包括外部设备、主机、外围设备三大部分，工业产品造型动画设计的硬件系统构成如图1所示。

1.2软件系统及工业产品造型的功能设计

3D Studio软件具有材料编辑、实体造型、着色投影及动画处理等多种功能。将3D Studio软件与Photostyel、AutoCAD等多种软件相结合，可以设计出更为新颖、多变、复杂的工业产品造型。3D Studio一款功能强大的三维动画软件，它可以具有材料编辑、建立三维物体模型、动画处理、高分辨率着色投影等多种功能。产品的造型可以通过3D Studio软件建立三维模型，并可以对产品模型进行更为细致的质感与纹理设计、着色处理、动画操作。3D Studio软件通过接口的连接与AutoCAD相连接，将3D Studio软件所设计的模型转到AutoCAD进行更为细致的处理。Photostyle软件主要用于图形的处理，以此来产生逼真的背景、材料等图像，可以使产品置身于工作环境之中,以此来增强产品造型设计效果。Animotor Pro软件用于处理图形动画工作，修缮三维图，提高动画演示效果。

2 工业产品的造型设计

工业产品造型的设计主要是将AutoCAD、3D Studio、Animotor Pro、Photostyle这几个软件通过接口连接成一个产品造型动画设计系统，而各个软件作为系统的不同功能模块。产品造型动画设计系统各功能模块之间的关系如图2所示。

图2 产品造型动画设计系统各功能模块之间的关系

产品造型动画设计步骤主要包括以下几部分内容：创意、建立产品的三维模型、非实体信息编辑、动画、后期制作。

2.1创意

设计人员在满足产品功能、结构等设计需求的前提下，进行产品的造型设计，将其绘制成包含产品形状、尺寸等基础内容的设计草图，通过数字化仪器将草图上产品外形的轮廓线传送到计算机中，使其生成简单的二维图形。

2.2建立产品的三维模型

二维图形通过3D Studio软件的处理可以转变为三维模型。产品三维模型建立的结构如图3所示。

图3 产品三维模型建立的结构

（1）二维造型

通过2D Shaper将产品设计的二维图形转化成仿样多边形，并将多边形的一个或多个定义成shape。以便于3D Lofter、3D Editor的使用。

（2）三维放样

将2D Shaper的二维图形输入给3D Lofetr，3D Lofetr软件会将接收到的二维图形放置到三维空间的路径中，图形会沿着路径拉伸成一个三维网格形状的物体。3D Loeftr具有强大的仿样变形能力，通过变形功能比例、扭曲、扭动、斜切、适配的使用来模拟产品的造型。

（3）三维编辑

通过3D Editor三维编辑的处理生成生成一个三维场景空间，并对其进行着色等细致处理。对软件已有的三维网格物体进行布尔运算，以此来生成我们所需的复杂结合体、壳体。

2.3非实体信息的编辑

通过非实体信息的编辑对产品的三维模型进行纹理、色彩、质感的描绘，并可以展现产品光影和前景。通过3D Studio中的材料编辑器对物体进行纹理、着色、质感的描绘处理。

背景布置是在3D Studio中的GFI、PJG、CEL、TFI等相关文件进行的，此外还可以通过Photosytel软件将适合的图形输人到设计图形的画面中去。3D Studio软件中包含多种类型的背景光，成功的灯光设计可以制作出形象逼真的动画场景。

2.4动画

3D Studio软件中的关键帧（Keytramer）模块功能可以实现产品模型的动画效果，设计师通过设计转换的开头和结尾的关键帧，然后通过关键帧来计算中间所有的插画。路径的控制是动画制作过程中实体移动的一个关键的问题。物体的运动方式是复杂多变的，这就要对Keytramer进行多次调试，以此来制作出生动形象的产品造型动画。

2.5后期制作

将产品的工业造型设计好之后，将其通过输出设备以动画视频工程图、效果图等多种形式输出。

3 平面设计方法在其他工业产品设计中的应用

随着科学技术的蓬勃发展，平面设计开始沿着“多维化”趋势发展，多维化平面设计在产品的设计中具有广泛的应用。多维化平面设计将物理空间维度进行了拓展，丰富了人的情感、感官、思维，多维化平面设计实质上是突破感官与突破平面的两者的结合。将平面设计与建筑学、消费心理学、美学、设计心理学等领域紧密结合，使平面设计方便了人们的生活。平面设计在产品包装上具有显著的成就，比如自英格兰Wivelsfield Green设计公司的包装，不单单是一个盒子，将盒子的外包装设计成衣架的形状，这个设计可以将这个外包装进行回收再利用。根据包装盒上的制作说明，将外包装折叠成一个简单、实用的衣架，减少了包装盒的浪费。

[1] 胡建平。改建铁路线路数字化辅助设计方法与系统研究[D]。西南交通大学，2011。

[2] 韩春华，易思蓉，杨扬。基于最优路径分析的线路初始平面自动生成方法[J]。西南交通大学学报，2011，02:252-258。

[3] 张彦军。平面设计方法在产品设计中的应用[J]。河南机电高等专科学校学报，2009，06:56-57+145。

赵敏婷、女（1981-）汉、硕士、陕西咸阳人，陕西科技大学讲师、研究方向，设计艺术学

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

课题号（陕西文化产业发展路径及对策研究 项目编号2013KRM49）