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關鍵詞:計算機輔助設計;機械設計;三維造型;逆向工程
計算機輔助設計技術在機械設計中的應用,主要指的是在機械設計過程中使用計算機中所包含的一些繪圖軟件來進行設計工作。應用這種設計技術能夠有效地避免以往手工繪圖需要花費大量時間這一弊端,在最大程度上提升機械設計的工作效率和質量。為了更好地發揮計算機輔助設計技術在機械設計中的應用價值,筆者主要對其進行了以下分析。
1計算機輔助設計技術的應用優勢
在機械工程中,機械設計屬于十分重要的一部分。只有開展了這項工作,才能更好地進行機械生產。在機械設計過程中,其設計質量會直接影響到機械的性能。由此可見,機械設計工作有著非常重要的作用。機械設計工作本身所涉及的內容就較多,所以具有一定的復雜性和難度。如果只是通過人工開展這一項工作,其工作質量就難以保障。但是,如果在機械設計過程中應用計算機輔助設計技術,就能在很大程度上促進設計質量的提升。在機械設計過程中,其大多數步驟都依賴于計算機,無論是對數據的計算,還是對圖形的編輯,都需要依賴計算機中所包含的軟件來開展相關工作。除此之外,在應用計算機輔助設計技術進行機械設計工作的過程中,我們還可以按照設計方案模擬出相應的模型,以此來對產品進行實際分析。這樣就能及時發現產品中所存在的不足,并且對其進行及時改正和完善,從而有效地保障機械設計產品的質量。
2計算機輔助設計技術的具體應用分析
2.1在三維造型、工程分析和報表中的應用
在機械設計過程中,還需要進行實體造型設計,而在這一環節,我們就可以應用計算機輔助設計技術對實體造型進行適當的處理。在應用過程中,我們可以通過計算機軟件處理的相關技術將具體的實物造型展示在眼前,這樣就能直觀地對其進行分析和處理。在進行造型分析之后,我們還可以將所獲得的數據利用計算機輔助設計技術對其進行分析,這樣就能保障數據分析的準確性。除此之外,在機械設計過程中應用計算機輔助設計技術,我們還能直觀地對零件裝配情況進行觀察。在機械零件裝配過程中,如果其裝配方式不同,效果也不同,而我們要想確保裝配效果達到最佳,就需要應用計算機輔助設計技術對零件的不同裝配關系進行演示,這樣就能找出最為有效的裝配方式。
2.2CAD技術在逆向工程中的應用
逆向工程屬于一種較為先進的設計手段,而針對這一設計手段,最為重要的就是要進行技術研發。但是,就我國而言,這一工程研發成本較高,因此在設計的過程中,就一定要加強對科技成果的應用,在設計過程中不斷融合新技術,并且對其進行適當的創新,這樣就能為機械生產提供強有力的技術保障。逆向工程要想實現對產品的創新,還需要具備一定的條件,即一定要在實物條件下進行,并且還要對產品基礎逆向構造零部件模型有一定的了解。也正是因為如此,以前的逆向工程在應用過程中大多集中在實物方面,也就是在原有產品的基礎上對其進行創新設計,以此來改善產品的性能。而現如今,我們就可以借助計算機輔助設計技術測量坐標的方式,應用CAD制圖軟件將實物轉化成虛擬模型。總而言之,在機械設計過程中,應用計算機輔助設計技術對產品進行適當的加工處理,就可以有效地實現逆向轉換設計。這樣就能有效地促進機械設計質量的提升。
2.3CAD技術在汽車覆蓋件模具設計中的應用
在對汽車模具進行設計的過程中,汽車覆蓋件模具設計會直接影響到其車型以及個性化設置等。在對汽車模具進行設計的過程中,經常會出現各種問題,而針對此情況,設計人員如果不能及時對其進行改進和完善,就會出現返工的現象,從而就會增加額外的設計成本,并且還會延誤生產進度,導致企業生產力降低。所以說,在對汽車覆蓋模具進行設計的過程中,要盡量避免上述現象的出現。汽車模具的設計具體包括以下2個環節:①按照市場需求對模具進行適當的設計,設計內容主要包括模具的結構、熱度等方面。在對這些進行分析之后,就可以將其制成圖紙。②按照設計圖紙對模具進行設計,以此來對實物進行改造,并且及時修改設計過程中所出現的問題。而在設計過程中,模具造型設計經常會應用到CAD技術。在具體的應用過程中,主要是先對汽車零部件進行設計,然后建立相應的集合模型,并且使用特定的測量方式,之后將這些數據收集起來處理,最后應用相關技術重建模型。這樣就完成了汽車模具的設計工作。
3結束語
綜上所述,在進行機械設計的過程中,應用計算機輔助設計技術有著較為顯著的優勢,不僅能夠提高工作效率,還能夠降低設計失誤率,提高產品精度,在最大程度上保障機械設計的工作質量。因此,在機械設計過程中,相關人員一定要加強對計算機輔助設計技術的應用。
參考文獻
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關鍵詞:計算機輔助設計;規劃設計;制圖;CAD
隨著科學的發展,計算機技術已經突飛猛進,目前,幾乎已經滲透到社會工作的各個領域,其中,計算機輔助設計技術對規劃設計水平的提高起到了決定性的作用。
1.計算機輔助設計的優點分析
計算機輔助設計是上世紀八十年代在國外興起后迅速傳人我國設計領域的一項高科技手段,此前我國的工程效果圖表現方法主要以水粉渲染為主,噴筆誼染為其次。上世紀九十年代初,電腦效果圖在我國剛剛出現不久,在1991年的“第三屆全國建筑畫展”的參展作品中,已有用電腦繪制的建筑畫作品,不過數量較少,而且水平也不算高,這與當時電腦硬件價格昂貴,設計軟件的水平較低,電腦繪圖的普及率不高有關。此后一些大專院校和職業培訓學校逐步開辦了電腦繪圖課程,電腦硬件和軟件也迅速發展,這方面的人才才逐漸多了起來,水平也比以前高出很多。計算機輔助設計之所以能迅速發展,能夠得到大多數從業人員和業主的青睞,是因為它具有下述優點:
(1)方便快捷、效率高,大型設計可以數人同時操作;(2)它易修改,后期處理方便,數套設計方案可以同時推出;(3)它的表現手段豐富,視覺沖擊強烈;(4)能較真實地體現環境(運用恰當的話)。上述特點與現代工業社會追求高效率、快節奏的工作方式相符合。
2.計算機輔助設計的功能
計算機輔助設計(ComputerAidedDesign,簡稱CAD),是指利用電子計算機系統具備的圖形功能來幫助設計人員進行設計,它可以提高設計工作的自動化程度,縮短設計時間。CAD系統主要具有以下功能:
2.1交互式圖形輸入、編輯與生成。
它幫助設計人員交互式輸入與繪制二維與三維圖形,并可以對圖形進行編輯修改。目前,規劃編制和管理業務已普遍采用計算機輸入設計圖形和文字,以人機交互方式編輯修改設計圖,建立室外場地、背景物和建筑物的三維設計模型,產生透視圖、渲染圖。
2.2CAD數據存儲與管理。設計圖和描述設計產品的其他數據可以在CAD數據庫中儲存、管理,計算機能夠快速檢索設計圖和描述設計產品數據。
2.3圖形計算與分析。
CAD可以對產品的不同樣式、尺寸、結構等設計參數進行計算,對設計產品進行評估分析,從各種可能方案中選擇最佳方案。
2.4可視化表現與景觀仿真。
可以利用CAD軟件,產生二維與三維設計圖。進一步利用計算機圖形、圖像處理技術,將多種圖形、圖像、文字資料綜合到一起,進行編輯,使設計成果的表現效果更加豐富、吸引人。還可按某種預定的視角、方位、運動路徑產生連續的渲染圖,給觀察者以動畫的感覺。景觀仿真比動畫更進一步,觀察者可以自己選擇視角、方位、運動路徑,即刻產生三維景觀,戴上立體眼鏡,配上操縱桿,使景觀的模擬更有親臨其境的感覺。
3.計算機輔助設計的作用
計算機輔助設計技術的發展受到計算機圖形、圖像處理、數據庫、人機交互等項技術的影響,現在已廣泛應用于城市規劃的日常業務。計算機輔助設計和圖形、圖像處理技術對規劃業務的影響主要反映在以下六方面:
3.1提高修改、編輯設計成果的效率。雖然方案草圖還以徒手畫最方便,簡單的成果圖用熟練手工繪制也可很快完成,但對稍有復雜程度、需要反復編輯、多次修改的設計成果,和手工相比,采用CAD技術而提高的效率是很顯著的。
3.2使規劃設計成果、建設項目申請與審批的成果更精確、更詳細。定坐標、注距離、量長度、算面積、平衡土方等工作用手工完成和用CAD相比,后者的精確性、詳細程度明顯好于前者(這些工作也可借助GIS來做)。當然,上述成果的精度受到地形測繪信息準確性的制約。
3.3減少差錯和疏漏。以數字為媒體的設計,往往可以自動避免某些差錯、疏漏,也可利用計算機程序來檢查設計成果中的某些邏輯差錯,并提醒用戶改正。
3.4使設計成果的表達更加直觀、豐富。計算機的渲染、動畫、景觀仿真技術使得到的圖形、圖像具有特殊的表現力,給人以直觀、甚至是身臨其境的感受,虛擬現實技術還可使一般用戶交互式地、動態地體會景觀。雖然手繪效果圖、實體模型還會長期存在,但目前來說,難以實現計算機所達到的效果。
3.5便于資料保存、查詢、積累。以數字為媒體的設計資料的保存介質比紙介質體積小、存儲密度高,便于查找、積累,還可以通過計算機網絡向外。
3.6突破傳統設計上的某些局限。某些具有特殊造型的建筑物、道路、場地可利用CAD技術設計、表達出來,而用傳統手工方法很難做到。
4.常用的CAD相關軟件的應用特點
目前,較常用的軟件有AutoCAD、Photoshop、Autodesk公司的3DSMAX軟件等。
4.1Autodesk公司的AutoCAD軟件
AutoCAD(AutoComputerAidedDesign)是美國Autodesk公司首次于1982年生產的自動計算機輔助設計軟件,用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計。現已經成為國際上廣為流行的繪圖工具。dwg文件格式成為二維繪圖的事實標準格式。AutoCAD軟件具有如下特點:具有完善的圖形繪制功能,有強大的圖形編輯功能,可以采用多種方式進行二次開發或用戶定制,可以進行多種圖形格式的轉換,具有較強的數據交換能力,支持多種硬件設備,支持多種操作平臺,具有通用性、易用性,適用于各類用戶。此外,從AutoCAD2000開始,該系統又增添了許多強大的功能,如AutoCAD設計中心(ADC)、多文檔設計環境(MDE)、Internet驅動、新的對象捕捉功能、增強的標注功能以及局部打開和局部加載的功能,從而使AutoCAD系統更加完善。近年來,AUTOCAD已廣泛應用于各設計領域,在規劃設計中較多用于圖形文件的基本繪制,如平面方案設計、施工圖繪制等,是方案后期處理、三維圖形建模的基礎。
4.2Adobe公司的Photoshop軟件
AdobePhotoshop是公認的最好的通用平面美術設計軟件,由Adobe公司開發設計。其用戶界面易懂,功能完善,性能穩定,所以,在幾乎所有的廣告、出版、軟件公司,Photoshop都是首選的平面工具 。主要用于美術設計、攝影、平面廣告設計、效果圖后期制作等。由于其強大的圖像處理功能和簡便的操作,成為應用最廣泛的圖形圖像處理軟件。利用Photoshop軟件豐富的濾鏡工具對效果圖進行處理,可以提高效果圖的藝術表現力。Adobe公司的Photoshop軟件主要用于圖形文件的后期效果處理,一般是把AutoCAD中繪制的平面設計方案和3DSMAX中繪制的三維圖形轉換到Photoshop中,進行后期圖面效果處理。
4.3Autodesk公司的3DSMAX軟件
3dsmax是由Autodesk公司設計開發的圖形軟件系列,主要用于三維造型設計與動畫制作。3dsmax在二維圖形的繪制方面沒有AutoCAD方便、準確,但是在三維圖形造型設計、貼圖以及渲染效果和動畫制作方面功能卻是AutoCAD無法比擬的。在規劃設計中經常利用3dsmax強大的三維圖形繪畫制功能和渲染效果進行高層意向分析、制作效果等。3dsmax是目前世界上應用最廣泛的三維建模,動畫,渲染軟件,完全滿足制作高質量動畫,最新游戲,設計效果等領域的需要。
5.軟件在景觀規劃設計中的組合應用
5.1規劃區的風景景觀工程
主要是自然資源統籌,其設計內容趨于二維化,CAD技術的應用如下。
5.1.1規劃區原始資料為光柵類
方法一:在AutoCAD中矢量光柵混排,利用圖案填充表達設計意圖———圖像不是真彩色。
方法二:在Photoshop、CorelDRAW、painter中利用路徑等勾邊處理———圖象真彩色。
方法三:利用矢量軟件VpStudio等矢量化后,在AutoCAD處理———數據準確。
5.1.2規劃區原始資料為矢量類
方法一:在AutoCAD中利用圖案填充表達設計意圖———圖像不是真彩色。
方法二:在AutoCAD中繪制完成后,利用系統打印機輸出圖片,在Photoshop、CorelDRAW、painter中后期處理———圖像真彩色。
5.2規劃區的場地規劃
包括水域利用、開放空間與公共綠地、旅游游憩地規劃。主要分人工景觀和自然景觀,由于設計的細化,細節增多,更接近于概念規劃,CAD技術利用主要如下:
5.2.1平面類
方法一:在AutoCAD中繪制完成方案后,制作出將來圖紙大小的邊框,利用系統光柵格式打印機輸出圖片(tiff、tga、jpg格式),地形圖和設計圖分別輸出(也可將不同元素分別輸出,但在Photoshop中疊合后數據極大不便處理),分辨率應保持一致,在Photoshop、painter中將兩張圖疊合,用選擇工具將設計圖紙的留白部分刪除,建立不同的物體層,對各種設計元素細化(注意select-feather、brightnesscontrast、saturation命令的使用)。
方法二:在CorelDRAW中將AutoCAD中繪制完成的dwg文件輸入,利用填充(包括色彩、圖案、紋理)制作細部,將其convert為bitmap后存盤,在corephoto-paint中進一步處理(許多命令同Photoshop大同小異)。
5.2.2自然景觀效果圖類
方法一:AutoCAD和Photoshoppainter結合,在cad中將視圖轉為三維視圖,用camera調整視圖,合適后打印為圖片格式,在Photoshop中進行背景建筑、地被景觀、植物的合成(該技術適合有著良好美術和專業背景的人使用)。
方法二:AutoCAD、3DMAX、Photoshop單線程結合,Cad制作設計方案圖,在3dmax中將其導入(只包含各種場地、道路的圖層)修改物體渲染屬性,將Renderable屬性打開,將道路利用導入的線框建模,渲染出工作圖,利用Photoshop中進行背景建筑、地被景觀、植物的合成(由于道路存在,可對景觀的尺度進行把握,同時又不失自由創作的靈感)。
方法三:AutoCAD、3DMAX、Photoshop交叉運用,利用上述制作平面彩圖方法,制作出精細的平面圖,將其存為兩張圖,一張包含地面信息,一張包含植物布置圖,將dwg圖導入3dmax,將道路拉伸建模,邊框拉伸為高度為0的平面,利用FFD工具將地面進行地貌處理或terrain建立微地形,將包含地面信息的圖貼于邊框平面上,建立相機、燈光,調整合適后渲染出圖片,將邊框平面材質貼圖更換為植物布置圖,渲染出分辨率一樣的圖片,在Photoshop中疊和合二者,利用道路和地物把握尺度,利用植物布置貼圖渲染結果定位植物配制。可較完善的表現設計者的意圖,同時分析設計的缺陷。
方法四:3DMAX、Worldbuilder、Photoshop結合,模板方式啟動Worldbuilder,包含地形、天空、燈光,啟動3dmax,在插件面板上選擇CommunicationUtility,將燈光和攝象機引入3dmax。在Worldbuilder中通過MAXCommunication取得與MAX的通道,將網格對象置入場景中,調整場景。最后在3dmax中進入VideoPost,用Addscene選擇WorldbuilderCamera視圖,設置光效,渲染輸出,在Photoshop中進行后期處理。
5.2.3人工景觀效果圖類AutoCAD、3DMAX、Photoshop交叉運用,利用上述方法獲得場地的自然景觀設計效果圖,將建筑模型、小品模型等付材質后合并到上述過程的MAX文件中,調整比例位置,調整材質、燈光,用同樣的攝像機視圖渲染同像素的Shadow、Z-Deph圖片,Photoshop中將其上述圖片疊合,進一步編輯處理明暗度、對比度、色調等。
5.3植物造景設計
景觀設計的植物造景在CAD中主要采用3D建模法、PHOTOSHOP后期配置法、景觀設計軟件warderbuilder和3dmax綜合運用、景觀設計軟件welderbuilder、vue、bryce和photoshop綜合運用。
方法一:3D建模法,在場景中建立真實比例的面、錐體或球體,利用opacity貼圖表達,植物的色彩不易控制,需布置燈光較多。
方法二:PHOTOSHOP后期配置法,利用圖庫、照片粘貼、組合各種植物組合,并調整其色相等,可做出非常真實的設計,植物比例不易把握,需注意各種植物的季相、光線。
方法三:WorldBuilder和3DMAX綜合運用,利用WorldBuilder建立各種植物,將相機導入3DMAX,在MAX中利用videopost合成,由于其無縫連接,可以較方便的表達設計意圖。
方法四:Worldbuilder、Vue、Bryce和Photoshop綜合運用,在園林軟件中將設計渲染出,將圖片導入Photoshop中后期處理,較少使用,一般用于景點的表達。
5.4地形地貌的再現
方法一:AutoCAD、3DMAX運用,將帶有等高線的DWG圖導入3DMAX,將等高線分離為單獨物體,利用terrain建立微地形,用草地或材質制作地形。方法二:3DMAX用line勾出等高線利用,terrain建立微地形,用草地或材質制作地形,或在3DMAX中用plan建立大地,將長寬段數設高,利用FFD工具將地面進行地貌處理。
6.結束 語
計算機輔助設計使設計成果的表達更加直觀、豐富。計算機的渲染、動畫、景觀仿真技術使得到的圖形、圖像具有特殊的表現力,給人以直觀、甚至是身臨其境的感受,虛擬現實技術還可使一般用戶交互式地、動態地體會景觀。相信在各位工程技術人員的共同努力下,計算機輔助設計在規劃設計中的應用會越來越得到廣泛的應用與發展。
關鍵詞 藝術設計 計算機輔助技術 利弊
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A
計算機的出現,給人們的生活帶來了很大的影響,一定程度上豐富了人們的知識,提高了人們的能力。在藝術設計上,計算機也起到了輔助的作用,對藝術設計的方式和理念都起到了很大的作用,計算機輔助技術目前已經成為了藝術設計領域重要的組成部分,它能夠提高設計師的工作效率,豐富了藝術設計的發展,并且為藝術設計教育提供了很大的學習空間。但是,計算機帶給藝術設計的變革是有優勢有劣勢的,因此,發展其優勢,彌補其不足,才能促進計算機輔助技術的應用,對藝術設計的發展能夠起到更有利的作用。
1計算機輔助設計在當前的發展
現代社會經濟的飛速發展,帶動了科技的日益更新,計算機作為一種先進的技術,普遍的運用在人類生活的方方面面。在藝術設計中,也突破了傳統手繪的工作模式,開始向計算機輔助方面發展,計算機輔助作為一種方便、簡易、準確的操作,在藝術設計中占據著越來越重要的地位。當前計算機輔助設計給設計者帶來的空前的便利,大大地縮減了工作的時間,并且對我國設計技術工作的發展起到了很大的影響,擁有很大的自由度,得到了良好的利用。但是作為一種電腦程序的設計,還是帶有一定的弊端,在設計過程中,這些弊端也在一定程度上制約了藝術的發展,因此計算機輔助設計在我國當前還是利弊共存的狀態。
2計算機輔助設計的優勢
計算機輔助設計是計算機技術和藝術理念的融合,不僅可以促進藝術理念的成熟和完善,也可以促進藝術設計的發展。對作品效果產生了很大的影響,是設計者從理解作品的基礎上做出更好的設計。計算機輔助設計不僅可以在簡單操作的基礎上生成完美的作品,更能夠制造出強烈的視覺效果,這對傳統的設計絕對是一個促進和發展,具有緊湊的節奏感和整體性。傳統的技術上,手繪是唯一的方法,但是消耗的時間很長,又會有很大的誤差,并且很考量設計者的動手能力。這對一些美術基礎薄弱,但是思想個性有新意的設計者是一個制約,因此計算機輔助設計彌補了這樣的不足,使那些動手能力較弱的設計者充分發揮本身的理念思想,做出有新意的創作。
在另一方面上,手繪的效果和實際具有很大的差別性,立體感不強,但是計算機輔助技術的發展,2D、3D等立體的視覺效果,使得設計和實際更加符合,更有代入感,也更能體現現代社會的科技進步,使得設計工作者更加建議操作,不費事不費力。靈活性是手繪不能相比的。在動靜結合上,手繪圖是靜態的,利用計算機操作,可以實現動靜結合,使設計動起來,更加具有真實性,全方位的展示設計作品。對于人類和動態物體的研究很透徹,比如物體之間的穿行、運動狀態、爆炸效果等,都有很好的體現。這樣既豐富了設計的內容,是設計作品更富于變化,也方便操作者。
3計算機輔助設計的劣勢
近些年來,計算機的發展越來越強大,也使人們產生了高度的依賴心理,對藝術本身的思想和理論的發展起到了極大的制約作用,其中有很大的一部分人對其做出誤解,認為計算機操作就等同于藝術設計,這樣的觀念導致了藝術設計能力的良莠不齊,造成藝術設計整體水平的不高。在計算機發展過快的今天,思想被掩蓋在程序的背后,很多的計算機配件都變得很完美,只需要一條指令就可以完成很多的任務,因此給人們帶來了很大的舒適感和簡單的操作應用,但是這些計算機帶來的便利背后,會因為舒適的操作而忽視了理念的突破,造成思路凍結,不斷的對前人的作品模仿,而無法進行原創。
藝術設計者們都知道,手繪設計較為復雜,畫出的草稿往往比較費時并且不太準確,但是這樣的不準確會因為一條畫歪的線條產生另外的不同的意義,使得藝術設計更加的豐富,是設計者的思路變得開闊,這對于藝術設計者來說,是利大于弊的。但是在計算機輔助設計中,因為計算機的指令是有限的,根據一條指令會產生一條因此對應的反應,所以這些有利于發展的“誤差”就不會出現,這樣是在另一個層面上制約了藝術設計的發展,不利于藝術工作者思路的打開,也不利于藝術院校的學生對學習的概念內容的理解和融會貫通。
4結語
計算機輔助技術帶給藝術設計的作用是利弊摻半的,但是它也促進了設計的變革,我們應當有充分的認識,不論社會做出什么樣的發展,計算機作為一種工具,只能起到輔助的作用,而不是主導的作用。在我們充分的掌握計算機輔助技術的同時,還是應該擁有扎實的美術功底,有良好的美術素養,并且做到以自身的理念為主,發揚設計師的自我特色,不能被計算機所左右,并且還要注重設計師的手工能力,對草圖的描繪要達到爐火純青的地步,這樣才不會被計算機輔助設計而制約,才可以做出更好的藝術設計。
參考文獻
[1] 張琦受.中央工藝美術學院-環境藝術設計與理論:中國建筑工業出版社,2006.
[關鍵詞]計算機輔助環境藝術設計 起源 現狀及發展
隨著計算機軟硬件的進步,計算機輔助設計逐漸成為建筑效果圖表現的主流。所謂計算機輔助環境藝術設計是指設計師通過計算機技術表現設計意圖,最終以圖像的方式告知客戶,使客戶清晰地理解設計師的設計意圖和創意,它是一種更為直接、有效的表現方式,通常又被人們稱為計算機建筑效果圖。
一、計算機輔助環境藝術設計的起源
計算機的發展及應用,使人們的生活日新月異。計算機輔助設計源于計算機圖形技術的產生,計算機輔助設計的研究構想發端于1950年,但使用計算機繪圖的最早記錄是在1963年,美國麻省理工學院的研究人員伊凡?蘇澤蘭在美國計算機聯合會會議上發表了名為《畫板》的博士論文,從而開始了計算機輔助設計的發展歷程。他從1950年開始著手開發通過圖形技術來處理人與電腦交互對話的操作系統。1963年,這套以電腦主機、顯示屏、光電筆和鍵盤為工具的圖形畫線系統得到實現。這套圖形畫線系統開發和引進了許多計算機繪圖的基本思想和技術,使用戶可以運用電腦畫出直線、復雜曲線以及簡單的標準部件。
最初CAD被解釋為“計算機輔助繪圖”,由于當時計算機在設計上的作用是替代傳統手工繪圖的一種新工具,但隨著后來信息技術的飛速發展,計算機技術在各領域的廣泛應用,CAD的含義也在不斷變化擴展,隨著20世紀70年代像素的產生、80年代三維曲面造型系統的開發等,使電腦繪圖從只能用“線”這一基本繪制元素發展到可以用點、面、體進行繪制計算機圖形,從而使CAD的含義也發展成現在人們比較熟知的計算機輔助設計這個概念了。1970年的威尼斯雙年展首次接納了計算機繪畫作品,這也標志著新的視覺藝術形式的誕生得到了社會的承認。
我國的計算機輔助設計起源于20世紀70年代。與國外計算機輔助設計發展的軌跡相似,國內計算機輔助設計的研究與應用基本上是從各高等院校發展起來的。20世紀90年代初,隨著我國現代化進程的迅速發展以及計算機的進一步普及,在環境藝術設計和創作領域,計算機技術應用的價值,逐漸得到人們的重視。
二、我國計算機輔助環境藝術設計的現狀
計算機作為信息時代重要的技術工具,在環境藝術設計領域得到普遍應用。在20世紀90年代前,國內對環境藝術設計效果的表現是使用手工繪制的方法,到了20世紀90年代初期,計算機輔助設計技術開始在我國建筑業應用。計算機輔助設計技術在建筑設計表現領域以不可逆轉的潮流迅速發展。尤其是到了20世紀末,計算機輔助設計逐漸成為建筑效果表現的主流。起初,設計師主要運用Auto CAD軟件進行施工圖的繪制,在方案階段還以手繪為主。但隨著相關專業軟硬件的更新和進步,它自身的強大優勢得以顯示,同時對傳統手繪表現產生了越來越大的沖擊。
隨著近十幾年來我國計算機輔助環境藝術設計的發展,計算機建筑效果表現的類型己經有了很細致的劃分,可以分為:計算機建筑效果圖、計算機建筑漫游動畫和計算機建筑效果虛擬現實。計算機建筑效果圖主要是通過3DSMAX,Lightscape,Photoshop等計算機軟件制作的靜態的效果圖。通過計算機三維軟件從平面、立面數據中得到透視圖,透視點位置及視點角度均可變換,然后再渲染出二維圖像,這種方式是目前社會上應用最廣泛的。計算機漫游動畫是利用3DSMAX軟件的三維動畫功能,在建筑物的室內或室外的設計階段就能以可視的、動態的方式全方位展示建筑物所處的地理環境、建筑物外貌和各種附屬設施以及建筑物內部空間的效果,使人們能夠在未來的建筑物中漫游,因而成為建筑設計方案及裝修效果展示、建筑方案投標、論證、評審的有力工具。
三、計算機輔助環境藝術設計的發展趨勢
當前,隨著計算機軟硬件技術的迅猛發展,計算機輔助設計在環境藝術設計領域受到了廣泛的重視和應用,比如各種方案的匯報、投標以及招商廣告中隨處可見,從而出現了大量的繪圖軟件的教程以及在教學上更加重視計算機繪圖軟件的教學課程。人們更多的關注計算機技術,想方設法掌握各種繪圖軟件,在模型、材質、燈光以及各種渲染技法上花費大量的時間,而忽略了最終的效果圖的藝術性。計算機輔助設計是科學與藝術以及計算機與藝術設計相結合的邊緣學科。計算機輔助設計在視覺藝術創造規律、形式法則和審美方法與傳統的藝術設計是相同的。所謂視覺藝術,是通過人的視覺感受而將客觀內容納入主觀心靈并予以對象化呈現的藝術形態。一些美學研究者認為,從審美主體的角度來看,藝術離不開創造者和欣賞者兩個方面,而這兩個方面都要通過一定的感官和相應的感性物質媒介,前者創造出審美對象,后者達到審美愉悅。所以說,作為視覺藝術的計算機輔助設計作品既要真實的描繪場景,又要使欣賞者達到審美偷悅。不可否認,人們的欣賞水平在不斷提高,求新、求異的視覺口味也越來越高。這源于技術的發展、審美的進步,計算機技術的發展對于社會和藝術創造產生了重大的推動作用。
在計算機輔助環境藝術設計發展的初級階段,設計師的目標是使效果圖具有真實感,能夠模擬未來場景的真實效果,具有一定的實用性。目前的計算機建筑效果圖的風格單一,已經不能滿足大眾的不斷提高的視覺口味。計算機建筑效果圖既是表現的技術同時它又是視覺藝術。設計師創造出審美對象,筑物內部空間的效果,使人們能夠在未來的建筑物中漫游,因而成為建筑設計方案及裝修效果展示、建筑方案投標、論證、評審的有力工具。使用的軟件有Creator系列三維建模工具及Vega場景管理軟件。計算機建筑效果虛擬現實技術強調的是一種身臨其境的感覺,采用的是人與人之間自然的交互方式。它可以實現逼真的、純三維的場景,可以全方位、多角度、完全由用戶自由控制在場景中漫游。作為建筑師可以從多個角度觀察建筑方案,所以說虛擬現實技術不僅可以使用于建筑表現,而且也是一種推敲方案的有利手段。VR技術在我國的環境藝術設計領域中有著廣泛的應用前景,將給環境藝術設計帶來革命性的改變。
設計師創造出審美對象,要使欣賞者達到審美愉悅而不是審美疲勞。為此,根據目前我國計算機輔助環境藝術的發展情況,未來計算機建筑效果圖應呈現藝術化、人情化和多樣化趨勢。
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在機械工程中進行機械設計是非常重要的環節,它是進行生產工作的前提,它也關系到機械性能問題,因為機械的性能關系到設計質量的問題。從狹義的角度分析,機械設計主要是進行技術設計的工作,在廣義的角度來分析,機械設計就是按照現有的條件以及設計者的需求進行設計。所以,本文將會對機械相關零件形狀、能量大小的傳遞方式、機械相關的工作原理、結構材料的質量等內容進行分析。然后將這些形成較為具體的描述當做進行機械制造的依據。該工作屬于一種創造性的設計,同時也是在成功的經驗上進行的,所以兩種因素更好的結合,才能提高機器制造的質量。在進行機械制造時都是需要計算機進行輔助,比如:計算數據和編輯圖片等內容都需要使用計算機中的軟件進行。除了這些內容在計算機上完成,還可以現在計算機上把一些圖紙數據模擬出來,這樣可以利用計算機來分析產品的受力和性能,之后在根據表現的情況進行相應的改善,從而提高產品的質量。在機械設計加工中計算機技術越來越受歡迎了,因此,本文將會對該技術進行詳細的分析。
2在機械設計中計算機輔助技術的使用
2.1CAD逆向工程的使用
逆向工程在機械設計領域屬于一種的新型的科學技術設計,它對機械設備的使用成效具有很大的幫助。但是在實際的研發過程中,卻遇到了很多的現實問題,比如:研發的成本比較高,還有市場中各種因素的限制等,這些因素嚴重的影響逆向工程研發的時間以及作用的發揮。針對這些問題,在進行機械設計中,研發人員要充分的利用現代科技成果,將新的科技成果和機械技術更好的融合。在機械設計中使用計算機軟件技術有利于提高生產的技術,在建設逆向工程時,通過利用仿真模型的方法對實物進行分析。這樣以來設計人員可以根據產品的基本特點,對逆向工程相關的零部件進行模型設計。實現逆向工程的基礎是要在實物的條件下,對產品相關的零部件逆向構成模型進行了解,從而實現產品生產的創新。在以往的逆向工程研究中主要是對實物進行分析,研究者主要是在原有的產品上,創新實物模型的設計,從而來提高產品的性能,也有通過測量坐標的方式,利用CAD軟件進行制圖將實物轉變成虛擬的模型。而利用計算機輔助技術對產品進行加工,可以實現多種技術的逆向轉換進行設計。它主要是通過數據進行網格繪制,然后根據各種數據點進行模擬,如此會得出一個連續的曲面,然后在對曲面進行不同的修復,進而得到事物的模型。之后再利用SCAN-TOOLS技術對已經生成的曲面實施延伸和裁剪的工作,然后將曲面轉變成實體,通過計算機軟件實現設計的參數化,最后實現重建的模型。
2.2CAD汽車覆蓋件設計
汽車覆蓋件相關的設計關系到汽車的車型以及個性化設計等方面。在進行汽車模具的設計和實物設計中,經常會出現設計和工藝施工方面不相符合的情況。設計者在設計工作中沒有充分的考慮加工和生產方面的問題,從而造成返工現象頻繁出現,這樣在一定程度上會增加設計的成本,如此生產的時間也會延長,最終會嚴重的影響企業在市場中的競爭。想要在設計環節避免出現這種現象,首先在汽車模具的設計中要做到幾個方面的考慮:在模具的設計中要充分的分析市場需求,還有關于汽車模具的熱度和結構都要進行分析,并建立圖紙。這樣在模具結構的設計中可以根據圖紙進行,通過對事物的改造,一旦在設計中出現問題可以及時改正。在事物造型的建設中CAD造型設計技術的使用是關鍵,在這個過程中出現了問題將會直接影響汽車的生產,因此,提高CAD設計質量非常重要。比如對汽車的車門部位進行設計時,首先要對汽車相關的零部件設計進行相應的了解并建議一個幾何模型,通過測量方法的分析,以及將采集到的數據進行處理。然后利用相應的技術對模型進行重建,之后在對模具進行數控控制或是加工,從而實現對汽車車門部位的加工和設計。關于機械設計繪圖方面,一般都是設計師通過手繪完成的,這個方法非常的浪費時間,同時也降低了設計者的工作效率。但是通過計算機輔助技術對機械進行設計時,可以利用計算機中的繪圖軟件進行繪圖工作的操作,比如CAD軟件,使用計算機中的繪圖軟件能夠在很大程度上提高工作的效率。
2.3觀察零件配置的使用
在進行機械的設計中,可以根據裝配的不同關聯,進行不同效果的設計,同時還能利用計算機將各種裝配關系演示出來,如果出現與裝配要求不相符的,利用計算機中的查找器就是可以查出來,這樣能夠減少設計者的修改時間。另外,還可以通過計算機將一些零部件運行的情況進行演示,這樣會更加方便設計者對錯誤修改,而且利用計算實現演示,也能夠相應的減少使用產品的費用。利用計算機輔助能夠很大程度上加強產品的質量,以此來促進設計質量的提高。
3結語
綜上所述,在機械設計中進行計算機的輔助,能夠對設計具有很大的幫助。通過計算機能夠完成復雜圖形的設計,所以,對于企業要注重機械設計相關的計算機技術的研發,以此來提高企業的市場競爭力。
作者:劉昊 單位:山東理工大學國防教育學院
參考文獻:
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關鍵詞:計算機輔助環境藝術設計起源現狀及發展
隨著計算機軟硬件的進步,計算機輔助設計逐漸成為建筑效果圖表現的主流。所謂計算機輔助環境藝術設計是指設計師通過計算機技術表現設計意圖,最終以圖像的方式告知客戶,使客戶清晰地理解設計師的設計意圖和創意,它是一種更為直接、有效的表現方式,通常又被人們稱為計算機建筑效果圖。
一、計算機輔助環境藝術設計的起源
計算機的發展及應用,使人們的生活日新月異。計算機輔助設計源于計算機圖形技術的產生,計算機輔助設計的研究構想發端于1950年,但使用計算機繪圖的最早記錄是在1963年,美國麻省理工學院的研究人員伊凡·蘇澤蘭在美國計算機聯合會會議上發表了名為《畫板》的博士論文,從而開始了計算機輔助設計的發展歷程。他從1950年開始著手開發通過圖形技術來處理人與電腦交互對話的操作系統。1963年,這套以電腦主機、顯示屏、光電筆和鍵盤為工具的圖形畫線系統得到實現。這套圖形畫線系統開發和引進了許多計算機繪圖的基本思想和技術,使用戶可以運用電腦畫出直線、復雜曲線以及簡單的標準部件。
最初CAD被解釋為“計算機輔助繪圖”,由于當時計算機在設計上的作用是替代傳統手工繪圖的一種新工具,但隨著后來信息技術的飛速發展,計算機技術在各領域的廣泛應用,CAD的含義也在不斷變化擴展,隨著20世紀70年代像素的產生、80年代三維曲面造型系統的開發等,使電腦繪圖從只能用“線”這一基本繪制元素發展到可以用點、面、體進行繪制計算機圖形,從而使CAD的含義也發展成現在人們比較熟知的計算機輔助設計這個概念了。1970年的威尼斯雙年展首次接納了計算機繪畫作品,這也標志著新的視覺藝術形式的誕生得到了社會的承認。
我國的計算機輔助設計起源于20世紀70年代。與國外計算機輔助設計發展的軌跡相似,國內計算機輔助設計的研究與應用基本上是從各高等院校發展起來的。20世紀90年代初,隨著我國現代化進程的迅速發展以及計算機的進一步普及,在環境藝術設計和創作領域,計算機技術應用的價值,逐漸得到人們的重視。
二、我國計算機輔助環境藝術設計的現狀
計算機作為信息時代重要的技術工具,在環境藝術設計領域得到普遍應用。在20世紀90年代前,國內對環境藝術設計效果的表現是使用手工繪制的方法,到了20世紀90年代初期,計算機輔助設計技術開始在我國建筑業應用。計算機輔助設計技術在建筑設計表現領域以不可逆轉的潮流迅速發展。尤其是到了20世紀末,計算機輔助設計逐漸成為建筑效果表現的主流。起初,設計師主要運用AutoCAD軟件進行施工圖的繪制,在方案階段還以手繪為主。但隨著相關專業軟硬件的更新和進步,它自身的強大優勢得以顯示,同時對傳統手繪表現產生了越來越大的沖擊。
隨著近十幾年來我國計算機輔助環境藝術設計的發展,計算機建筑效果表現的類型己經有了很細致的劃分,可以分為:計算機建筑效果圖、計算機建筑漫游動畫和計算機建筑效果虛擬現實。計算機建筑效果圖主要是通過3DSMAX,Lightscape,Photoshop等計算機軟件制作的靜態的效果圖。通過計算機三維軟件從平面、立面數據中得到透視圖,透視點位置及視點角度均可變換,然后再渲染出二維圖像,這種方式是目前社會上應用最廣泛的。計算機漫游動畫是利用3DSMAX軟件的三維動畫功能,在建筑物的室內或室外的設計階段就能以可視的、動態的方式全方位展示建筑物所處的地理環境、建筑物外貌和各種附屬設施以及建筑物內部空間的效果,使人們能夠在未來的建筑物中漫游,因而成為建筑設計方案及裝修效果展示、建筑方案投標、論證、評審的有力工具。
三、計算機輔助環境藝術設計的發展趨勢
當前,隨著計算機軟硬件技術的迅猛發展,計算機輔助設計在環境藝術設計領域受到了廣泛的重視和應用,比如各種方案的匯報、投標以及招商廣告中隨處可見,從而出現了大量的繪圖軟件的教程以及在教學上更加重視計算機繪圖軟件的教學課程。人們更多的關注計算機技術,想方設法掌握各種繪圖軟件,在模型、材質、燈光以及各種渲染技法上花費大量的時間,而忽略了最終的效果圖的藝術性。計算機輔助設計是科學與藝術以及計算機與藝術設計相結合的邊緣學科。計算機輔助設計在視覺藝術創造規律、形式法則和審美方法與傳統的藝術設計是相同的。所謂視覺藝術,是通過人的視覺感受而將客觀內容納入主觀心靈并予以對象化呈現的藝術形態。一些美學研究者認為,從審美主體的角度來看,藝術離不開創造者和欣賞者兩個方面,而這兩個方面都要通過一定的感官和相應的感性物質媒介,前者創造出審美對象,后者達到審美愉悅。所以說,作為視覺藝術的計算機輔助設計作品既要真實的描繪場景,又要使欣賞者達到審美偷悅。不可否認,人們的欣賞水平在不斷提高,求新、求異的視覺口味也越來越高。這源于技術的發展、審美的進步,計算機技術的發展對于社會和藝術創造產生了重大的推動作用。
在計算機輔助環境藝術設計發展的初級階段,設計師的目標是使效果圖具有真實感,能夠模擬未來場景的真實效果,具有一定的實用性。目前的計算機建筑效果圖的風格單一,已經不能滿足大眾的不斷提高的視覺口味。計算機建筑效果圖既是表現的技術同時它又是視覺藝術。設計師創造出審美對象,筑物內部空間的效果,使人們能夠在未來的建筑物中漫游,因而成為建筑設計方案及裝修效果展示、建筑方案投標、論證、評審的有力工具。使用的軟件有Creator系列三維建模工具及Vega場景管理軟件。計算機建筑效果虛擬現實技術強調的是一種身臨其境的感覺,采用的是人與人之間自然的交互方式。它可以實現逼真的、純三維的場景,可以全方位、多角度、完全由用戶自由控制在場景中漫游。作為建筑師可以從多個角度觀察建筑方案,所以說虛擬現實技術不僅可以使用于建筑表現,而且也是一種推敲方案的有利手段。VR技術在我國的環境藝術設計領域中有著廣泛的應用前景,將給環境藝術設計帶來革命性的改變。
設計師創造出審美對象,要使欣賞者達到審美愉悅而不是審美疲勞。為此,根據目前我國計算機輔助環境藝術的發展情況,未來計算機建筑效果圖應呈現藝術化、人情化和多樣化趨勢。
參考文獻:
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[2]張綺曼.中央工藝美術學院環境藝術設計系—室內設計的風格樣式與流派[M].北京:中國建筑工業出版社.
[3]張綺受.中央工藝美術學院一環境藝術設計與理論[M].北京:中國建筑工業出版社.
【關鍵詞】藝術設計;計算機技術;創新構想
隨著以計算機科學為標志的數字技術的不斷進步,藝術設計迎來了嶄新的數字化時代,科技的發展為藝術創作提供了新的載體,同時也帶來了全新的藝術創作手段和觀念上的更新,不但降低了設計制作過程中的勞動強度,改變以往有好的創意而無法實現的弊端,而且虛擬真實的技術使設計表現圖形顯得直觀而生動,無疑計算機技術的發展對藝術創造產生了重要的推進作用。
然而,計算機技術在設計學科中的運用也存在著眾多的負面效應,如“技術牽動”在藝術設計中的過熱的“怪律”,反映在具體的設計中即成為重“表現”輕“設計”,設計方案的實施最終變成了計算機特技競賽,忽略了最根本的內容――創意;重“結果”輕“過程”的情形十分嚴重,導致很多人只能在計算機上做設計,忽視了對基礎內容的積累和徒手繪畫訓練。現在,計算機輔助設計作為當今設計院校的必修課,不但是學生了解當前設計趨勢必要的手段之一,同時也有助于學生更好的完成自己的創意。
一、藝術院校計算機輔助設計教學的現狀
1.大部分學生過于依賴計算機,忽視了創造性思維能力的培養
在設計中,學生對計算機特效的熱衷和對計算機的過分依賴,以及一味的追求視覺效果,使得很多設計作品成為計算機特效的賣弄,以至于很多學生異常興奮的使用計算機設計作品,但始終達不到好的效果。究其原因,學生在設計時用于設計方案構思的時間遠遠低于計算機效果表現上的時間,所以很多學生只能在計算機上做設計,最終設計變成了計算機特技展映,忽略了最根本的內容――人的創造性思維和專業基礎知識的積累。這就是為什么學生天天在利用計算機進行設計,可是看到的作品,不盡人意。一幅好的設計作品,所表現的是它的內涵和所傳達的信息以及文化底蘊,這些是設計師的創造性思維直接體現。康斯特曾經說過:“電腦本應取和紙而不能取代人的思維”。
計算機輔助設計的介入,逐漸磨滅了學生的藝術個性,淡化了學生對自身藝術潛質的挖掘和設計思維的調動。計算機操作的熟練帶給了思維創意的不足,使藝術創作變成了“拼圖”和“生產”。
2.過分依賴計算機,忽視手繪能力的訓練
計算機以其獨有的傳統手繪所不能為的功能、效果及效率,給藝術設計專業領域帶來了新的表現手段和視覺震撼。正因為如此,藝術院校的各種軟件學習班、軟件書籍比比皆是,形式多樣,五花八門,不同年級的學生樂此不疲的奔波于各種軟件班的學習中,而學校設置的專業基礎手繪課,學生并不重視,他們認為手繪無關緊要,手繪學習又苦又累,往往不愿意下功夫耐心的學習,時常課堂中缺席學生較多,學生呆在寢室或者去學設計軟件,在他們看來藝術設計只要學好設計軟件,就能彌補甚至完全代替手繪,設計出好的作品。
3.盲目學習各種設計軟件,奢望成為“電腦快手”
計算機輔助設計軟件有立竿見影的效果,在短時間內可以看到顯著成效,因此,計算機設計軟件成為學生最感興趣的課程,在當前的藝術設計領域中,Photoshop、3DMAX、AutoCAD等設計軟件讓人目不暇接,很多藝術院校的學生大一就開始逃課到校外軟件班學習,誤認為藝術設計和計算機技術是一回事,計算機技術是一切,只要學會軟件的操作,就可以進行設計。也有些教師在教學過程中過多的讓學生學習各種設計軟件,結果把學生培養成為所謂的“電腦快手”,忽視了對自身藝術素養的修煉。
4.采用傳統的教學模式,教學方法單一
當前很多藝術院校在計算機輔助設計課程教學中,一直依然沿用傳統的灌輸式教學模式,教學方法陳舊、教條,缺乏靈活性和創新性。教師在授課過程中,只是根據教材的章節講授,每節課講幾個操作命令,然后讓學生進行上機練習,不能很好地和設計實例相結合,學生學習缺乏積極性和主動性,教學效果不理想。教學帶來的結果是學生對軟件的學習僅僅停留的操作之上,無法有效結合自身的專業設計需要,發揮計算機在藝術創作中的作用,甚至在課程結束后,學生認為學會設計軟件就可以進行設計。
二、藝術院校計算機輔助設計教學改革方式
1.加強設計課程學習,重視創造性思維的培養
設計既是一種藝術創造,又是一種主觀的心理活動,它借助一定的技術和手段,將設計人員的內在觀念變為產品或外在形象。目前,大多數藝術院校強調教學而忽視教學的過程,缺乏創造性思維的培養。要培養學生的創造性思維,在教學中應該從提出問題開始,以“疑”激起興趣,展開思維,讓學生進入設計“角色”,引導學生思考為誰設計、設計什么、怎么設計。啟發學生主動從多方位知識領域去思考、嘗試和解決問題,給予學生更大的思維想象空間,從感性到理性進而激活學生的創意思維活動并形成教與學的互動。設計思維的形成需要長期的磨練。學校教育對學生設計思維的培養,要比知識傳授重要的多。
2.重視手繪教學,認清手繪在藝術設計中的重要作用
現代藝術設計離不開計算機,同樣也離不開手繪。手繪作為最早表現設計的必備手段,能將突發而來的靈感第一時間在草圖中表現出來,是尋找創造靈感最好的方式,也是設計師個人基本功和藝術修養的最直接體現,這就是現代藝術設計教育中依然重視手繪重要性的主要原因。
手繪在藝術設計中的作用主要體現在設計的初期階段,在這個階段設計師提出方案和構思的意象是模糊的、不確定的,這時候就需要一種快速并且能夠準確表達設計意念的方式來表現。而手繪能迅速的將設計意念準確的表達出來,將設計師大量的設計思維準確而迅速的轉換在畫紙之上,便于對方案的交流與討論。魯道夫.阿恩海姆語曾經這樣描述手繪:“這樣一些繪畫式的再現,是抽象思維活動的事宜工具,因而能把它們代表的那些思維活動的某些方面展示出來”。大量事實證明:國內外許多優秀的設計大師都善于并且精于使用手繪這種表現形式,也是他們成功的保證。這就是為什么歷代藝術家如張大千、徐悲鴻、達芬奇、等在創意過程中總進行大量草圖創作的原因。
3.強化學以致用的學習準則,增加社會實踐機會
“學”以致“用”,是我們學習的最終目的。當前,熟練操作計算機軟件已成為藝術學生就業的一個必備條件。計算機輔助設計教學不僅要使學生掌握各種軟件操作命令的運用,還要把相關軟件的綜合應用融會貫通,以此作為設計手段來完成自己的設計創意,從而適應市場對設計人才的需求。
深度發展階段還應增加學生的社會實踐機會,藝術設計最終要走向市場 , 學校應積極與公司或企業建立合作關系,把它們的專題設計納入到學校的課堂教學中,建立以具體設計案例為中心的教學模式,在設計過程中,學生能將所學的理論知識運用到實踐中,并在實踐中得以提高。通過實踐,學生更貼近社會,貼近市場,增強解決現實社會設計問題的能力。
4.教學方法靈活化,重視實例教學
計算機輔助設計的軟件五花八門、層出不窮,同時軟件的更新換代速度也相當快。因此學生要根據專業需要有選擇的學習設計軟件,而不是逢軟件必學。每一個軟件的命令眾多,參數選項十分復雜,教師在備課和講課中盡量做到根據本專業精選命令和參數,根據實際應用精選典型實例教學,理論聯系實際,把相關命令的運用包含其中教授給學生,讓學生循序漸進掌握軟件命令,再對比其他優秀作品分析自身不足,不斷提高。在這個過程中,學生既掌握了設計的思維方法,又能表現他們各自的技能。這樣避免了單一命令教授所造成的被動學習,呆板接受,缺乏思考的局面。
藝術設計人才的培養應該是藝術與科學技術的結合。學生不只是學習純藝術技能的培訓,還必須讓其學習和掌握與之相關的設計與繪畫的基本功,同時又要有全面的相關的人文知識。藝術設計只有現代技術與設計手稿并重,正確而恰當的借助于科學技術的力量,才能適應時代的發展,才能培養出時代需要的出類拔萃的設計人才。
參考文獻
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關鍵詞:綠色建筑;建筑設計;計算機模擬
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
一、綠色建筑設計發展的趨勢
隨著新興科技的崛起,各項工業技術也開始大力發展,很多工廠需要大量開采與利用自然資源完成自身技術的改造,這種現象愈發嚴重,導致生態環境遭到了極大的破壞。在人們強烈呼吁停止對當前自然的污染以防本就不太樂觀的生態環境繼續惡化的大背景下,建筑業提出了“綠色建筑設計”這一環保的建筑設計概念,受到了多方好評。這一設計理念要求在設計過程中,要充分考慮到建筑的使用、構造與維護、拆遷是否與環境保護息息相關,在保證消耗最少生態能源的前提下進行對建筑的設計。“綠色建筑設計”這一概念的提出,不僅僅減緩了能源的枯竭速度,還培養了建筑設計人員的創新思維與能力,將建筑業的發展引向一條新的道路。隨著這一概念的普及,傳統的建筑設計方式已經不能滿足設計方案,建筑設計人員開始使用計算機進行設計,輔佐綠色建筑設計方案的完成。而計算機根據自身特點,充分運用于建筑設計中,取得了顯著的成果。
二、計算機輔助建筑設計的特點
在建筑設計中,建筑的構思過程主要包括策劃、方案設計、初步設計以及深入設計、施工圖等階段。在充分了解建筑主體與要求的基礎上,提出初步構想,并不斷豐富與完善,對其操作可行性進行反復推銷和測評,以不斷改進設計圖。從對設計的最初理解直到形成可行方案,這個過程中需要完成由抽象概念到具體模型的建立,同時也是不斷修正思維的過程。在傳統的設計中,設計師的思想主要通過建筑模型體現出來,但是由于從最初設計到最終完善需要經歷無數次的修改,必然浪費大量的時間與精力。
隨著計算機技術的進步,讓我們可以更好地解決這一問題。當前計算機圖形設計與建模技術已經廣泛應用,通過建立計算機3D模型,既可充分體現設計者的思維方式,又可不受角度限制、全方位實現修改與校正,并極大節省了制作模型所浪費的時間,可讓設計者用更多的時間來構思,并展現真實效果,更利于激發設計靈感并完善設計成果。計算機技術的開展,為我們很好的處理這個問題,提供了根底。眾所周知,計算機圖形設計及建模技術曾經普遍的應用于各個范疇。應用計算機3D模型的樹立,不但能夠真實的反響出設計者的思緒,也能夠不受角度的限制全方位的停止修正和校正,同時大大省去了重復制造模型所占用的時間,使設計者能夠專于構思,高度的真實效果,更有助于激起設計靈感和完善設計結果。
三、利用計算機對建筑設計進行輔助的優勢
1、對建筑設計策劃方案的敲定
在建筑設計人員初步擬定建筑設計方案的時候,可以通過計算機對該方案進行預算與測評;計算機獨有的CAAD系統能夠準確、快速地將該設計方案中提到的建筑模型、數據等帶入系統的數據庫里進行比對,在比對完成后通過系統內部的測評功能對該設計方案進行仔細的分析評核,反饋該方案中的各個指標系數是否符合標準、模型建立是否正確、是否保證最大節能等信息;在對該方案提出意見與建議后,設計人員根據系統反饋的信息對設計方案進行修改,再次使用CAAD系統進行測評,反復評核后確立最終的設計方案;這相比傳統的設計方案修改方式,顯然節約了大量的時間與精力,系統代替人腦對方案進行測評,不僅所耗時間少,而且保證了方案的準確率。
2、有著先進的圖形設計技術與建立數字模型的技術
以前沒有采用計算機輔助建筑技術的時候,設計人員設計出建筑草圖之后,只能將建筑按照比例畫在平面圖上,一浪費時間,二缺乏直觀性與準確度。
計算機的建筑CAD技術專門針對圖形的設計與模型的建立;設計人員首先用AutoCAD繪制建筑設計圖,再利用SketchUp設計軟件將整個設計草圖修改并呈現出來,這就取代了人工手繪的步驟,減輕工作負擔;然后利用3DMax軟件,根據設計草圖上的建筑,按照建筑的體量與比例初步建立一個模擬模型,再根據設計方案的細節對模型的不同部位進行尺度比例的推敲,確定建筑的大體形象,看是否符合方案中的設計要求;最后渲染產品,利用圖形設計合成軟件Photoshop對渲染出的模型進行上色處理,看建筑的顏色、材質是否與設計方案和各項指標相吻合。
這樣的計算機輔助建筑設計方式,不僅僅打破了之前由于空間局限而不能立體地對所設計的建筑進行全方位觀察的僵局,使設計人員觀察的視點不再受到限制,而且節約了設計成本,還有利于立體地修改設計方案,使建筑設計人員不再受客觀因素影響,培養了其創新思維,推動了建筑設計行業的發展。
四、計算機輔助綠色建筑設計的具體內容
1、計算機CAAD系統下的各項建筑軟件將設計人員的設計方案進行優化后,根據綠色建筑的理念,生成對建筑有各項要求的草圖;
2、對建筑施工周邊環境的分析與評測:通過設計人員輸入建筑消耗能源的數據與周邊地理環境的各項數據,系統自動分析整個建筑環境所消耗的能源程度,評測該建筑的綠色可行性,并針對設計方案中不合理使用能源的情況進行修改,控制該建筑對生態環境的惡化程度,使建筑在自身的設計上滿足綠色建筑的基本原則,同時減少對周邊生態環境資源的利用;
3、模擬光照技術:計算機利用CAAD系統下的Lightscape軟件,可以根據設計圖模擬出整個建筑內部的光照方向、進光量多少、光能傳遞大小等實際光照;根據建筑的大小、高度來計算實際的太陽光,反饋出光照數據;設計人員可根據軟件反映的信息對整個設計方案進行修改,確保以最大限度、最環保的方式將自然光輸送進整個建筑;
4、制作虛擬動畫滿足綠色建筑的設計要求:通過三維軟件制成3D動畫,利用直觀的圖像仿真形式指導設計人員修改建筑設計方案;模擬建筑的使用程度,反饋此建筑的可消耗能源性;模擬建筑的周邊環境氣候、溫度等,評測此建筑對自然資源的最低使用性是否達標,建筑設計人員根據以上數據對設計方案進行評價與修改;
5、CAAD系統的分析評測功能可以在計算機模擬軟件運行時,隨時將設計方案中的各項數據信息在模擬中的運用反饋給設計人員,保證整個綠色建筑設計過程的循環性,即接收數據―模擬計算―反饋―修改―接收數據……;計算機輔助設計與綠色建筑設計相結合,保證了此設計方案能夠在循環的過程中被不斷地修改、優化,完善了設計過程,控制了自然資源的消耗。
結語
當前計算機輔助建筑設計在綠色建筑設計中得到廣泛的應用,計算機軟件在進行不斷開發,技術性也變得越來越強。建筑設計人員要熟悉CAAD系統下的每一項軟件的運作性能,掌握計算機輔助建筑設計的操作技術,并且在設計過程中,要將計算機輔助建筑設計功能與綠色建筑設計形結合,保證綠色設計方案的質量與水平。
參考文獻:
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【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0255-01
在當前高校中,藝術專業是重要的專業之一。而在藝術課程中,計算機輔助設計是重要課程。但在這門課程教學中,卻體現了多方面問題。這些問題的存在使得高校在實際培養藝術生的過程中受到制約。筆者擁有該課程的教學經驗,又深知該課程在教學中的瓶頸。于是,筆者聯合我校的其他藝術教師,將2011及和2012級本科專業的藝術學生作為對象,來展開研究及改革。研究中,筆者主動向學生搜集各類意見,并與高校的其他藝術教師展開討論,探討的重點涵蓋了五方面內容,第一是課程體系,第二是課程內容,第三是教學模式,第四是教學方法,第五是學生意見。在結合這五方面內容的基礎上,筆者和其他藝術教師全面推行“項目驅動模式”的教學法,將具體項目作為背景,以項目為導向來開展課程教學,而這種教學方法也取得了良好的效果。
一、課程教學問題概述
在藝術類學生的必修課程中,有四類課程屬于典型的基礎課程,第一類是素描課程,第二類是色彩課程,第三類是構成課程,第四類是計算機輔助設計課程。計算機輔助設計是一門典型的實踐性強、理論性也強的課程。
計算機輔助設計這門課程在現實教學中也展現出不同的問題。首先,這門課程能很大程度上鍛煉考驗學生在設計上的思維,而網絡的發達使得不少學生情愿從網絡上直接挖掘素材,而不是由自身思考而去創作,教師也未在這方面對學生多加引導,以至于學生所擁有的設計思維較弱。其次,在實踐教學中,教師所選用的依然是老套的方法,很難激起學生的學習熱情,學習效果也明顯較差。 最后,理論教學是為了服務于實踐設計,理論系統本身的漏洞,加上教師在理論教學上的引導問題,導致實踐設計及理論教學兩者脫節。
二、課程教學實訓方法探討
(一)實訓背景
面對上述問題,高校急需對計算機輔助設計這門課程加以改革。改革的根本目的是有針對性地克服上述四個教學問題,轉變教師現行的教學方法,學生藝術學生學習這門課程的激情,從而從根本上提升教學成果。
(二)實訓對象
為完成教學改革,本文決定以實訓模式來切實研究該課題,筆者選擇所在高校中的2011及和2012級本科專業的藝術學生作為對象,來展開研究及改革。研究中,筆者向主動向學生搜集各類意見,并與高校的其他藝術教師展開討論,探討重點涵蓋五方面,第一是課程體系,第二是課程內容,第三是教學模式,第四是教學方法,第五是學生意見。在結合這五方面內容的基礎上,筆者和其它藝術教師找出了全新的教學策略,并細化了教學方法,以便在將來的教學中順利實施。
(三)實訓模式及教學方法改革
1.內容優化
實訓研究的第一個重點便是教學內容。而在內容改革上,筆者及我校其他藝術教師認為應從以下幾方面著手改革。
首先,內容設置模式應該進行改革。在藝術系中又包括不同專業,每個專業要側重學習的方向不同,那么教師在輔助設計的實際教學中,即便對一個軟件進行教學,也要依據專業方向來制定不同類型的課程內容。其次,內容體系應進行改革。社會在變革,對人才需求也隨之變革,因而人才所掌握的技能也要有所變革,這應該在教學中得到體現。教師要了解社會上最新的課程內容,并將新的內容納入教學體系,同時將一些陳舊的、過時的教學內容及時刪除。因此,2011級和2012級的學生接受的是改編過的教學內容,內容也更貼近社會現實。
2.實踐教學優化
在上述所談到的問題中,實踐教學的短板十分突出。如何將理論更好地用于實踐中,解決兩者脫節的問題,是筆者和我校其他藝術教師共同探討的側重點。筆者和我校其他藝術教師研究了兩種實踐教學法。第一種是校企合作法。我校選擇與當地企業聯合起來,定期選擇一批學生到企業中學習和實習,由企業給出項目和學生完成項目的方式,來鍛煉學生在實踐上的水平。事實證明:2011級和2012級學生在經過這種實踐方式的學習后,對于計算機輔助設計課程的技能掌握得更加嫻熟。第二種是比賽法。我校專門設置了藝術類比賽,鼓勵2011級和2012級學生參加,學生在比賽中收獲了不少知識,尤其在操作實踐上得到不少鍛煉。
三、課程教學實訓研究的意義
筆者和我校藝術教師所做的計算機輔助設計教學實訓研究,具備重大的意義。這種意義可以從多方面來理解。
首先,實訓研究以“項目驅動模式”為核心,結合設計比賽及校企合作等方式,在很大程度上提升了學生在實踐上的水平,也在一定程度上緩解了實踐教學與理論教學兩者脫節的不良情況。
其次,社會變更十分快,企業也在隨之迅速變化,企業所要招聘的人才也在不停變化,為適應這種變化,高校藝術專業必須將課程內容加以更新,貼近企業要求,才能盡可能保證藝術學生在真正踏入社會后,能依靠自身從學校所學的知識謀生存。
綜上,本文首先論述了當前教學背景下,計算機輔助設計這門課程在現實教學中所展現的幾個典型問題,包括實踐問題、理論問題及方法問題等內容。其次,筆者將所在學校的2011級和2012級學生作為實訓主體,從教學實踐、教學內容、教學考核及教學方法等方面分別展開論述。再次,本文論述了實訓研究的重要意義。希望本文所研究的種種內容可給計算機輔助設計的教師一些啟迪。
參考文獻:
[1]陳永清、陳波、李煒等.我國高校藝術專業《計算機輔助設計(電子CAD)》實訓課程的研究和探索分析[J].深圳信息職業技術學院學報,2011,24(20):54-56.