三维虚拟技术在产品手绘课程中的运用与研究

陆超

摘 要：产品手绘表现技法课程一直被定义为产品设计专业的核心基础学科，其重要性是显而易见的。但是随着科学技术的发展，传统的课程教学方式和体系是否合理，直接关系到本专业的人才培养质量。文章仅以产品手绘表现技法课程的改革为例进行探讨，希望引入新的三维虚拟技术，来改善传统教学过程中的不足之处，起到抛砖引玉的作用。希望和广大高等教育工作者就本课程的体系和教材建设进行探索。

关键词：表现技法 三维虚拟技术 课程改革 高等教育

检 索：www.artdesign.org.cn

Abstract ：the product of hand-painted techniques courses has been defined as the core foundation discipline professional product design， and its importance is obviously. But with the development of science and technology， teaching mode and the traditional system is reasonable， directly related to the professional quality of personnel training. Reform the only product hand-painted techniques course is discussed as an example， the hope that the introduction of virtual technology， to improve the deficiencies in the process of traditional teaching， plays an important role in. I Hope I can work with the vast majority of higher education workers to explore the course system and teaching material construction.

Keywords ：Performance Techniques， The 3D Virtual Technology， Curriculum Reform，Higher Education

Internet ：www.artdesign.org.cn

一、引言

加强高等院校中产品设计专业的课程理论开发与研究，构建符合专业特点的教育规律，是当前高等院校教育改革的重点和难点，也是推进产品设计专业发展的根本措施。要实现本专业的培养目标，办出自己的特色，就必须要对现行的课程设置及其结构体系进行深入的思考。围绕课程教学过程中所存在的问题，需要我们教育工作者做出相应的措施，即运用先进的科学技术手段，最直接快速、有效地完成课程的教学目标。使学生更加容易获取相应课程中的核心知识和能力。文章将通过产品手绘课程中的三维虚拟技术改革研究，来推动本专业更多课程的改革，拓宽基础并注重教学实践，加强能力培养，提高综合素质。

产品设计手绘表现能力对于发展一个构想或是开发一件产品而言，是一种设计上不可或缺的工具，同时也能提供我们一种构想的反应及评估上的视觉重现。这也是产品手绘表现技法课程所需要学生具备的一种能力。现阶段在大多数院校的教学过程当中，并没有完全将本课程的授课方式同传统绘图课程区分开。有很大一部分院校都采取的是大量地临摹图像资料的方法，学生在这个过程当中很难形成自己主观分析事物的能力，没有通过理论去指导自己的实践，导致教师在教学的过程中很难有效的将理论和绘画实践结合起来。针对这个问题，我们尝试有一种新的构想，把产品设计专业中关于三维形态的模拟技术制作成视觉形象化的课件，通过理论知识点与相关三维形态的模拟比对，给学生最直观的视觉体验。同时根据学生的不同特点很直接就能找出其问题所在，教师在后期的教学中可以具体分配相应的任务，以完成产品手绘表现技法的教学目标。

二、产品手绘表现技法课程改革的目标

（一）提高学生的应用能力。产品手绘表现技法课程是一门需要学生手脑并用课程，要求学生能够通过自己的独立思考绘制出相关的设计效果图。设计效果图作为现阶段展示设计思想和概念的手段，已经得到了广大专业设计者的普遍重视，尤其是在设计沟通方面，手绘图纸的优劣直接影响着设计者思想的正常发挥。所以培养学生正确运用投影法去绘制三维空间形状的表达能力十分重要。并且学生在学习过程当中，需慢慢养成创造性造型设计的能力，通过常规的仪器或者徒手都能够呈现其设计思维。

（二）提高学生的表达能力。在整个课程内容的学习过程当中，学生要学会相互之间进行沟通与交流。在一整套方案绘制完成之后，每位学生将自己的设计构思通过视觉平面上的充分表现，展示给其它的同学。让读图的人可以很明确了解自己所绘制图形的真正设计目的和意义。

（三）提高学生实现产品虚拟造型的能力。工业设计的最终方案是通过形态来体现的，形态的探讨是通过设计师造型来表现的。一个不具备造型能力的人做设计是难以想象的。扎实的造型能力是从事工业设计的保障。要呈现出产品虚拟的设计形态，需要学生具备良好的手绘能力。从另一个角度来看，好的造型能力更能如实地反映设计者的创作思想和形态意图。

三、三维虚拟技术在产品手绘表现课程中的应用

众所周知，三维虚拟仿真技术属于产品设计专业的后续实践课程内容，各大院校在整个的人才培养方案中并没有将其教学内容提前使用。以至于在接触到三维软件课程内容的时候，学生需要用大量的时间熟识软件的基本特性，再才能由浅入深地学习相关的操作方法。学习的兴趣和效率得不到良好的提升，课程的衔接上面就略显生硬，课程本身的教学目的也会大打折扣。endprint

这两门课程的基本内容看似一个简单的先后顺序，先学习产品绘画技巧，能够将自己的思维通过手绘的方式表达出来，再通过电脑的三维技术模拟出实物具体的形态，做出很逼真的产品效果图。但是课程内容的衔接方式是可以有一个反复性的串联的，这样的方式在平时的教学过程中往往被大家所忽略。以三维虚拟技术在产品手绘表现课程中的应用为例，它会给传统的教学带来以下变革。

（一）引导学生养成正确的形体分析方法。在传统手绘技法表现课程当中，往往错误的认为只要学生多临摹优秀的手绘作品，就可以掌握良好的手绘能力。这种观念一直影响着许许多多的人，但是临摹做得好的学生就算有良好的手绘能力吗？其实不然，这样的学生在绘画的时候是很少动脑去分析物体形态特征的，当面临设计创作的时候就很难将自己构想的概念形态直观化呈现出来。如果在授课之前，教师能够运用三维软件模拟出相应知识点所需的具体形态，比如在讲授物体透视基本概念时，是可以通过软件中的透视效果，辅助学生牢记知识点的。学生不但看到了具体透视图的形态，还可以观察到同一物体在不同角度下面的透视变化，再回忆老师所讲到的相应概念，便能够很快速的牢记概念。这样学生在理解概念后才能够进行自己的概念创作，并且根据自己所绘制的图形去分析好坏和对错。

（二）使学生能够合理利用光影去表形物体的立体感。手绘课程中对光影的分析与学习是必不可少的，教师通过自己在黑板上面所画的基本形态，通过光源点的设定，运用连线的方法找到明暗交界线和阴影轮廓。这样的理论方法在单位授课时间中其效果并不一定好，学生对知识点的接受也会参差不齐，但是如果运用了三维虚拟技术，便可以通过很直观的添加光源和改变光源的位置去变化物体的受光效果，让学生了解物体的立体感是和光影密不可分的，并且在特定的光源条件下如何去确定物体的明暗交界线和阴影轮廓。

（三）不同材质的物体该如何进行绘制。材质特训作为手绘课程当中一个重难点章节，一直都属于学生难以掌握的内容。学生通过对不同材质图片的临摹很难了解本身材质的特性，在遇到同样材质的时候只会机械的去回忆自己以前临摹的材质效果，但是如果物体所处的环境、光线、颜色、大小都发生改变的时候，照搬照套的老办法就不一定行得通。三维软件自身就有非常强大的材质编辑器，可以模拟出世间万物的材质样式，通过在课堂上面的讲解，可以让学生知道材质之间变化的基本原理，更加易于学生牢记材质变化的特点，再自己创作的时候就可以准确无误的绘制出产品的材质特征，也是手绘中的点睛之笔。

（四）使学生摆脱对三维软件学习的恐惧感，增强学习兴趣。在手绘课程当中增加了三维软件技术导入教学，使学生在课堂上面的注意力都转移到了三维软件的效果展示和呈现上了，无形中提升了他们的学习兴趣，还可以让学生了解了三维软件中的基本知识，通过老师对一些简单形体的模拟和讲解，使学生觉得软件的学习是很好上手的，不像想象中的那么难，为后续的软件学习打下一个良好的基础，端正学生的学习心态。

四、总结

通过一个学期三维技术导入到产品手绘表现课程的实践，在学生学习兴趣方面得到了较大的提高，课程的衔接性更加紧密了，这种衔接性不单单只是一种承上启下的关系，而是一种双向互动关联的关系，学生对相关知识点的掌握更加牢固，特别是在创作的过程当中不会出现动手难的问题，对产品形态分析比较准确，有自己主动分析形态特征的能力。也为将来的设计课程打下了良好的基础。现阶段的课程改革只是一个初步阶段，需要通过具体的实践制订更加完善的授课计划，围绕三维技术和手绘课程章节的难点内容，需要老师在课下制订详细的课件。希望这样的技术能够得到广泛的推广。

参考文献

1（瑞士）哥海德.休弗雷著.北欧设计学院工业设计基础教程[M].李亦文，南宁：广西美术出版社，2007.

2 窦忠强，续丹，陈晋昌主编.工业产品设计与表达[M].北京：北京高等教育出版社，2006.

3 钟家珍主编.产品设计创意表达·模型[M].北京：机械工业出版社，2011.endprint