Matrix软件在珠宝首饰设计中的应用

2016-05-14黄琳

艺术与设计·理论 2016年9期

黄琳

摘要：文章以Ski-Tip戒指设计为例，简要介绍Matrix软件在珠宝首饰设计中的应用。美国最主流的珠宝设计软件Matrix，既是一流的珠宝生产设计软件，又是实用的市场推广好助手。创新的工具令设计师在绘图过程中能方便快捷准确地完成立体图，强大的渲染引擎，可制作出超真实的效果图及影片，让客户能够提前预览设计效果。

关键词：Matrix软件；计算机辅助珠宝设计；三维模型；渲染

检索：www.artdesign.org.cn

中图分类号：TB47 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2016）09-0090-03

Application of Matrix Software for the Jewelry Design

HUANG Lin（Wuhan Institute of Design and Sciences， Wuhan 430205， China）

Abstract ：To Ski - Tip ring design as an example， this paper briefly introduces Matrix software in the application of jewelry design. Americas most mainstream jewelry design software Matrix， is the first-class jewelry production design software， it is practical marketing good assistant. Innovation other software tools make stylist is in drawing process convenient and quick accurate finish stereogram， powerful rendering engine， can system super real rendering and film， so that customers can advance preview design effect.

Key words ：Matrix software； computer aided jewelry design； three dimensional model； render

Internet ：www.artdesign.org.cn

电脑首饰设计（Computer Aided Jewelry Design）即用电脑进行辅助的首饰设计，传统的设计方式是用铅笔将自己的创意表现在图纸上绘图，这样绘出来的是二维平面的图，其优点是迅速、方便，但缺少真实的三维立体感。现在设计师可以利用电脑设计出任意造型的首饰，电脑首饰设计的起点通常是一幅首饰草图或者一个创意，草图不需要很精致，只要自己能看懂即可，再利用电脑代替铅笔，将草图或者创意用电脑表现出来。还可以用快速成型设备将电脑设计出来的作品直接加工成一个蜡模或者树脂模，然后再制成一件成品首饰。

电脑首饰设计的优点既表现在其设计性上，又表现在其工艺性上。就设计来说，由于电脑设计可以获得直观的三维效果，设计师可以随时用三维效果图来检验自己的创意是否能达到自己满意的效果，同时电脑可以反复撤销或者重复操作，因此，若对当前的造型不满意，可撤销操作进行修改，直到得到满意的造型为止，这一点是传统的手绘设计所无法比拟的。作为商业首饰来说，不可能每一件都是单独的一个款式，大多数都是某个款式的变款，设计师也可以将自己设计好的作品存放到电脑的数据库中，通过不同造型元素、镶口的重新搭配组合，即可获得新的款式，大大加快了产品的开发流程。

如今在世界各国运用于计算机首饰辅助设计的软件有：Rhino、Matrix、JewelCAD、JewelSmith、ArtCAM、3Design、Digital Goldsmith Four、Free Form等等。

Matrix软件是在Rhino的基础上开发出的首饰CAD软件，它继承了Rhino的优良建模特性，同时又针对首饰设计的特点集成了许多相关的命令，它的开发思路完全是人性化的，利用Matrix，设计师可以按照自己的设计思路去构建首饰模型，几乎不需要为了构建一个模型而去学习特定建模方法，因而使得利用Matrix建模变得更加简单而且迅速，同时Matrix也具有强大的渲染能力，在三维表现方面毫不逊色于专业的渲染器。在欧美地区，Matrix是使用十分广泛的一款CAD软件。

Matrix还具有以下几点创新功能：A.虎爪切割工具，产钉切削工具等，确保首饰设计过程中，尺寸达到100%准确；B.多重建模历史功能及控制点操纵曲线之绘图功能，能直接实时看到图型的改变；C.多种自动铺排宝石功能，让你省去繁琐重复的工序；D.优化的逼真渲染引擎工具V-Ray，只需一分钟的时间，就能制作出超真实的效果图或影片，让您的客户在成品制作前就能看到仿真度极高的立体图，节省时间及成本。

一、Ski-Tip 戒指设计

（一）设计思想

设置一个大小为7号的戒圈轨道，在Through Finger视窗内。在曲线菜单当中使用调整封闭曲线节点工具，移动戒圈节点到12点钟方向。使用曲线交换工具设置一条轨道并使用弯曲工具打开曲线头部，创造一个Ski-Tip的形状。在开口的戒指轨道顶部两端和底部位置上设置三个剖面切线。运用完全扫描成型工具形成戒圈。利用分割边缘线工具和混合膨胀工具设置出半圆弧状戒圈顶端。设置额外的圆形戒圈轨道和两条剖面线为戒圈中部加盖，并运用布尔运算工具将两部分结合。运用宝石模型素材和相应的宝石镶口素材，完成ski-tip戒指模型。最后使用着色建造工具渲染上色展示最佳的效果图。

（二）设计步骤

1. 绘制戒指Ski-Tip主体部分

绘制一个标准7号圆形戒圈轨，然后绘制一条长70mm的线段并移动到圆圈底部，如图1。

利用曲线更改工具，逐步调整曲点和固定点位置弯曲直线，调整规格曲线工具完成向上开口曲线，如图2。

打开剖面工具栏，选择双峰剖面切线，并调整底部剖面线为高5mm、宽6.5mm。打开镜像开关，于开口曲线的顶端绘制两条高1.5mm、宽4mm的剖面线，如图3。

利用表层扫描工具形成立体图。用混合处理工具为戒圈顶部加盖。在实用工具栏中选择边缘分析工具，选择未封闭顶端曲线中点，利用混合曲面工具调整混合突出边缘完成戒圈顶部圆弧型顶端，如图4。

2. 绘制宝石及镶口

绘制镶嵌宝石，打开宝石载入程序工具，选择大小为6.00×6.00×0.80mm的标准圆钻。把宝石拖拽到戒圈开口处，如图5。

打开宝石镶口工具，选择圆钻镶口，点击宝石自动生成相应大小镶口，调整镶口数值为高度8.7mm、镶口角度-4.7、顶部厚度1.2mm、底座厚度1mm、底座深度0.5，如图6。

3. 绘制戒指桥状体部分

返回剖面设置工具，点选7号戒圈圆轨，打开剖面切线素材文件夹，选择方形剖面切线。运用镜像工具，形成两条高1mm、宽2mm的剖面切线。调整剖面线位置使其隐藏于戒圈内壁。调整剖面线Y轴补偿值0.1mm，使其浮起于戒圈圆形轨道上。关闭已扫描完成的戒圈图层，利用曲面工具1，形成戒圈中间的桥状部分，注意使用立体工具栏中的二维平面加盖工具为桥状体两端加盖使其完整。然后运行布尔运算结合工具将上端开口戒圈与桥状体联合，如图7。最后点亮宝石镶口，使用切割工具栏中的切割戒指轨道工具，切除戒圈内壁多余的镶口部分，如图8。

二、Matrik软件渲染工具使用

以Ski-Tip戒指渲染为例，展示Matrix软件渲染功能的使用特点。

（一）为金属材质着色

打开着色菜单，选择着色喷绘工具。打开金属材质库，材质库中有多种金属材质及不同表面肌理处理的金属可供选择，如图9。图10中戒指戒圈所选择是046号标准14K黄金，宝石镶口选择047号标准14K白金。注意每次选定材质后，都要点击金属工具栏中的绿色箭头以完成着色。

（二）为宝石材质着色

点选宝石并打开钻石素材库，其中有多种不同色泽的钻石可供选择，如图10。图10中选择的白色圆钻。此外，打开宝石素材库，可选择不同材质及色泽的宝石，如果对素材库中宝石的颜色不满意的话，可以通过点击宝石工具栏中的彩虹钻石图形打开宽光谱的颜色选项调整宝石色彩和光泽，如图11。图中所示宝石颜色为“IC Bc2”。

（三）背景渲染

1. 快速渲染模式

打开地面着色工具中的素材库，选择适合主体设计物的样本环境。可多次尝试选择不同的环境模式以找到效果最好的一种。例图所选色的是“steveh Render-groundplanes环境”模式。最后点击地面着色工具栏中的绿色箭头以完成着色。在Perspective视窗内，同时按下键盘Ctrl键和鼠标右键进行缩放视图，调整好戒指观赏角度后，点击Ground Plane Height-Calculate后的绿色箭头确定渲染环境高度位置，调整渲染分辨率。例图中所示高度为-10.67，分辨率为640×480。选择超细网格工具使戒指呈立体模式，点击Render工具进行渲染，并保存图片，如图12所示。

2. 高质量的渲染模式

点选戒圈，打开金属素材库，选择002号14K白金少高光材质，点击金属工具栏中的绿色箭头以完成着色。照同样步骤为宝石镶口选择001号14K黄金少高光材质。点选镶嵌圆钻，打开宝石工具栏中的彩虹钻石图形打开宽光谱的颜色选项调整宝石色彩和光泽，如图13中所示宝石颜色为“IC Bc2”。确认无误后点击“NEXT”按键打开“Environment Element”素材库，选择需要的环境贴图，图13所示为“Ocean Side”贴图模式。

3. 光源设置

打开Light Dome Library 素材库，可以选择不同光源环境模式。同时可选择消除锯齿工具提高渲染质量。例图所选光源为“Blue Shadow”，消除锯齿数据为“16x slowest”，如图14。

三、结论

Matrix软件具有建模简单迅速、渲染操作快捷方便、易学易用、维护便利等特点，较为广泛地运用于珠宝首饰设计中，极大地方便了设计师对自己的设计结果进行检验，也方便了设计师与客户、工艺师的沟通。缩短了产品的开发周期，降低了开发成本，不仅能够减少企业内部不同职能部门间的沟通障碍，更重要的是能为企业带来实质性的效益。