折叠纸盒三维动画设计

王丽娟

传统折叠纸盒的结构设计和装潢设计基本都是利用计算机来完成的。运用先进的计算机技术可以实现折叠纸盒的自动设计，提高设计质量，缩短设计周期，改善工作环境。在折叠纸盒设计软件中，我们发现一般的折叠纸盒设计软件能按用户要求，输出折叠纸盒生产所必须的展开图、生产工艺单等资料，但对于那些结构形状、成型过程都比较复杂的折叠纸盒而言，如图1所示的电吹风包装展示盒，即使给出展开图，仍难以想象其成型方法以及成型后的形状。显然这样的折叠纸盒软件不利于用户选择盒型。那么，如果能采用动画模拟折叠纸盒的成型过程，无论是给客户演示纸盒的成型效果，还是教学过程中讲解折叠纸盒的结构和成型角度，都可以迎刃而解。

几种折叠纸盒三维设计软件

目前市场上常用的折叠纸盒三维设计软件有艾司科公司开发的Artios CAD（雅图）和基于Adobe Illustrator的插件软件FoldUP！3D，以及很多高校研发的基于OpenGL图形库的折叠纸盒三维设计软件。

Artios CAD是所有瓦楞纸箱、折叠纸盒和展示架设计师的理想工具。Artios CAD的设计和绘图工具能使结构设计人员的作业更加精确、有效。完整的3D集成能让客户快速模拟实样效果并演示，消除沟通中的误解，缩短设计评估的周期。

FoldUP！3D通过与Adobe Illustrator软件的结合，可在包装设计过程中发挥重要的作用，并且可以与Auto CAD或者Box-Vellum等结构设计软件无缝对接，进行完整的盒型设计与展示。设计者可根据客户要求，在结构设计软件Auto CAD或者Box-Vellum中进行折叠纸盒展开图设计，导入Adobe Illustrator中进行平面设计，设计完成后可以在插件FoldUP！3D中进行3D效果的演示，免去了文件格式转换的繁琐工作。另外，FoldUP！3D也可输出3D演示图像，作为广告展示的素材。

天津科技大学、西安理工大学相继研发出折叠纸盒三维成型的CAD系统，是基于OpenGL图形库建立的管式折叠纸盒三维动画模型，是在Visual C++6.0中建立一个从二维到三维的管式折叠纸盒系统。该系统首先读取Auto CAD绘制的管式折叠纸盒并将其保存为DXF格式，然后对DXF文件中的实体段信息进行读取，以实现管式折叠纸盒的旋转、折叠、展开等动画以及装潢贴图等效果。

对比以上3种软件，Artios CAD虽然功能强大，折叠纸盒设计的各个环节都可以在一个软件中完成，但软件费用较高，使用范围有限。基于OpenGL图形库的折叠纸盒三维设计软件尚处在初级阶段，不是很完善。Fold UP！3D作为Adobe Illustrator的插件，安装方便，而且使用Adobe Illustrator强大的装潢设计功能进行装潢设计，使得折叠纸盒设计更为精美，此外Adobe Illustrator和Auto CAD、Box-Vellum的无缝对接，也为折叠纸盒三维动画设计提供了盒型结构支持。

FRANCH R.T.E旋转变形盒三维动画设计

FRANCH R.T.E指的是法国式反相插入式盒型，国际标准名称为“FRANCH REVERSE TUCK END”。其优点是折叠纸盒的盒盖可以从盒前面向盒背面盖，使折叠纸盒的主要展示面保持完整性，设计的内容可以延伸到盒盖，此盒型已经作为化妆品的专用盒型，如图2所示。

FRANCH R.T.E旋转变形盒是在FRANCH R.T.E盒型的基础上进行变形，盒体部分的垂直棱边改为倾斜的直线，使盒体由古板的矩形结构变为灵动的三角形。底部设计为快速锁合底，成型简单快捷，有一定的强度和密封性。图3和图4所示为FRANCH R . T. E旋转变形盒的展开图与立体图。

下面，笔者就以FRANCH R.T.E旋转变形盒为例，基于Auto CAD、FoldUP！3D和Adobe Illustrator软件，来介绍折叠纸盒的三维动画设计。

1.设定纸盒展开图尺寸与角度

利用Auto CAD软件将FRANCH R.T.E旋转变形盒绘制出来，为了使三维成型更加便捷，设FRANCH R.T.E旋转变形盒的长度为a，宽度为a，倾斜的棱边长度为a，此款纸盒折叠后，体板的成型角度为128°，盖板（底板）与体板的成型角度为104°，如图5所示。

2.设计纸盒成型三维动画

设计盒型存为D X F格式。在Adobe Illustrator中将设计盒型图置入打开。打开Fold UP！3D“图层映射”窗口，将裁切线（轮廓线）设为切线层，压痕线（折叠线）设为折线层，如图6所示。

切换到“折叠”窗口，设定每条折叠线的折叠方向、角度和顺序。如图7所示，折叠线设定为第一顺序折叠，根据旋转角公式（TULIC-1）得到体板折叠角度为52°，方向向内。其他体板折叠线也依次按顺序向内，折叠52°，如图7所示。

根据旋转角公式（TULIC-1）得到盖板（底板）与体板折叠线的折叠角度为76°，向内折叠，如图8所示。

3.输出与成型

在Fold UP！3D中将纸盒的方向、折叠角度和顺序设计完成，点击“文件”→“导出”，存为SWF格式的FLASH动画，即可演示，如图9所示。

将Auto CAD、Adobe Illustrator和FoldUP！3D结合起来进行折叠纸盒的结构设计、装潢设计、三维动画设计，非常方便，且3个软件可以进行无缝对接，可适用于各种盒型。endprint