三维体造型原理及概述
立体构成的基本原理
线形结构的雄伟大桥
立体构成的形式美法则
立体构成的审美需求
审美需求是人类在审美过程中的心理活动规律，立体构成不是 对某种材料的堆砌，更不是关于某种技法的游戏，它所创造的新的形 态，要符合人们一定的审美需求。
树碗
糖果沙发
纸沙发
一、体量美
立体构成中的体量美，可以认为是体积感、容量 感、重量感、范围感、数量感、界限感、力度感等。物体 的大小、占据的空间、秩序与方向、单一与整体、聚合与 分散等等，都会使我们在物体构成的感觉中有一种量感。
Zaha Hadid 的“跳舞的楼”
美国因特网ICA总部大楼
十届美展雕塑作品
二、空间美
空间感是一种潜在的运动感觉，立体构成正是通过材料的切割和 组合来划分和创造空间，即利用单元体的错位、联合及连接等形式形成 有空间感的立体效果。
日本东京饭田桥地铁站
立体构成的空间感是通过凹与凸、虚与实的形式来表现的。主 要是利用人的视觉经验，造成、甚至强化进深感、诱发思维想象。
或色群间以数比、等比处理排列，使之产生音乐、诗歌的旋律感， 称为韵律。
旧金山公共图书馆
二、比例与尺度
（一）比例 比例在立体构成中是指形体部分与部分、局部与整体数量上的比 率关系，体现出形态的美感。
（二）尺度 尺度是指人们衡量立体形态呈现出预想的某种尺寸。
1．自然尺度 2．雄伟尺度 3．亲切尺度
泰国Ango灯具创意设计
线材 线材是以长度单位为特征的型材。 无论直线或曲线均能呈现轻快、运动、扩张的视觉感受。
2、线材的视觉特征 线材的视觉特征具空间感、轻快感、紧张感，有较强
的表现力，犹如人的骨骼支架。
面材 所谓面材，通常指面状即面积比厚度大很多的材料。 在几何学上，面是由线的移动轨迹所致，但在现实生
3第三章ProE零件三维实体造型
点选欲修改的 特征
键
定义
Pro/E 软件应用
旋转特征
基本草绘特征
（或主菜单：插入→旋转…）→出现操控板→放置→定义…（或选取 特征工具栏的“草绘工具”）→选取草绘平面→确定草绘方向和参照面→点选对 话框中的“草绘”按钮（或按下鼠标中键）→进入草绘环境，绘制旋转轴和旋转 截面图形→ →指定旋转角度→按下鼠标中键（或点选操控板中的 ）
具”（或主菜单：插 入 → 孔 …… ） → 出现 操控板 → 按下创建标 准孔图标 → 选择螺纹 类型、螺纹规格、标 准孔的形状 → 打开操 控板的“形状”面板， 编辑孔的尺寸 → 选取 打孔面→定义孔的 “放置”方式及放置 尺寸 → 按下鼠标中键 （或点选操控板中的 ）
Pro/E 软件应用
点放特征
方式定位。通过给定孔心距 零件中心轴线的极径值及其 与参考面形成的极角来确定 孔的位置。
操作方法为：在“放置”
面板中选定“径向”选项 → 将图中的定位把手分别拖拽 到中心轴和参考面上 → 输入 具体的位置尺寸 → 给定孔径 及孔深值（可直接拖拽操作 把手） → 按下鼠标中键（或 点选操控板中的）
实体特征进行分割等。
基准特征
基准特征是基准点、基准线、基准轴、基准面和坐标系统的统称。
这类“特征”虽然没有质量、体积等属性
它主要用来定义“放置参照、尺寸参照、设计参照、绘图平面
等”。。
Pro/E 软件应用
基本概念
绘图平面
在三维造型中需要绘
制二维截面图形，绘制 二维截面图形要确定绘 图平面，绘图平面相当 于绘图板。
基准特征
Pro/E 软件应用
基本概念
实体特征
这类特征具有质量、体积等实体属性。
它具有确定的形状、大小、厚度。
立体构成——概述
立体构成的探求包括对材料形、色、质、空间规律等心理效能的探求和材料强 度的探求，加工工艺等物理效能的探求。
大家好
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立体构成的心理效能和物理效能探求
三大构成的区别与联系： 联系:
立体构成是平构、色构的延伸，平构中的重复、渐变与色构中的色彩关系都将 运用与立体构成中。 区别： 平构、色构是在平面的基础上进行的构成艺术，立体构成是立体三维构成方式， 所处空间与位置不同。
大家好
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立体构成的形成与起源
1、立体主义 立体主义的基本原则就是
用几何形体（圆柱体、锥体、 立方体、球体等）来表达客观 对象，即是把外部世界以一系 列不同平面，在不同时空中的 构成方式，进行不同视觉解析 和表现。
大家好
毕加索作品《亚维农的少女》
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2、未来主义 未来主义描绘运动着的人
物形态，并将其进行解析、映 叠重构，通过色线、色点、色 束表现光的闪耀与动感。
大家好
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波丘尼《空间连续的独特》
《下楼梯的裸女》
杜来尚主大的义家这的好幅先作驱品之被作认为是未
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3、荷兰风格派运动 （20世纪初）
荷兰风格派运动主 张纯抽象和纯朴，外形 上缩减到几何形状，而 且颜色只使用黑与白的 原色。
大家好
2010年上海世博会德国馆方内馆动力球
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展示设计的本质是人为环境创造、空 间运用和场地规划的艺术。因此,展示设 计所面对的是展示道具的形态塑造和布置 ,色彩的运用及灯光照明布置,以及营造出 特定文化背景下的艺术气氛及环境;通过 空间的划分、联系,从而对人为活动进行 引导,创造人与人,人与物之间舒适、轻松 的活动空间和交流空间 。
关于三d画的基本原理
关于三d画的基本原理
三维(3D)画的基本原理主要有:
1. 透视原理- 通过透视关系处理,使远近物体形成逼真的空间感和距离加深效果。
2. 遮挡原理- 大的物体遮挡小的物体,重叠物体按部位遮挡,增强立体感。
3. 造型原理- 通过明暗处理和量感变化,表现物体的立体质感和体积感。
4. 色调渐变- 远近物体色调产生渐变,近处色彩饱满浓郁,远处灰暗稀薄。
5. 空气透视- 远处物体影调柔和,边缘明暗对比降低,增加距离感。
6. 光影设计- 合理光源位置,表现光照明暗变化,体现物体的质感。
7. 材质表现- 用颜色和笔触透视表现物体质地的质感差异。
8. 动态表现- 通过物体的姿态、视线、气氛等表达其动感。
9. 组成布局- 遵循视觉的组成原则,造成立体空间的平衡感。
10.细节处理- 重要细节突出,次要细节虚化,强调整体观感。
运用这些原理,在二维平面上创造三维逼真的空间与物体,是三维绘画的基础。
什么是三维建模？
什么是三维建模？一、三维建模的定义与作用三维建模是指利用计算机技术将三维对象的形状、纹理、颜色、光照等信息进行数学描述，并用虚拟三维图形的形式进行呈现的过程。
它是计算机图形学的核心内容之一，广泛应用于多个领域，如电子游戏、电影特效、工程设计、医学影像等。
通过三维建模，我们可以创建具有逼真外观和动态效果的三维模型，使得用户可以从各个角度观察和交互操作。
二、三维建模的基本原理1. 几何建模：通过定义几何体的形状、大小和位置等参数来创建三维模型。
常见的几何建模方法包括多边形网格模型、曲面建模和体素表示等。
这些方法可以利用数学方程和算法来描述物体的几何形状。
2. 材质与纹理：除了几何形状，三维建模还需要考虑物体的材质和纹理特性。
材质决定了物体的表面光泽、反射率和折射率等，而纹理可以模拟物体表面的细节和纹理特征。
3. 光照与渲染：在三维建模中，合理的光照和渲染是确保模型逼真性的重要因素。
通过模拟光线在物体表面的传播和反射，可以产生真实的光照效果，使得模型在渲染过程中更加真实。
三、三维建模的应用领域1. 电子游戏与影视特效：三维建模在电子游戏和影视特效中扮演着重要角色。
通过对游戏场景、角色和特效的建模，可以创造出逼真且精彩纷呈的虚拟世界，提升玩家的沉浸感和游戏体验。
2. 工程设计与制造：三维建模在工程设计和制造领域发挥着关键作用。
例如，在建筑设计中，通过三维建模可以更好地模拟和预览建筑物的外观和结构，帮助工程师和设计师提前发现和解决问题。
3. 医学影像与生物科学：三维建模在医学影像和生物科学研究中有着广泛的应用。
通过对人体器官、细胞和分子等进行三维建模，可以帮助医生和科学家更好地理解和研究人体结构和生物过程，推动医学和生物科学的发展。
四、三维建模的发展与趋势随着计算机技术和图形学的不断进步，三维建模也在不断发展和演进。
未来的三维建模将更加注重真实感和交互性，模型的细节和精细度将更加精确，用户可以更加灵活地对模型进行操作和定制。
三维构成
课程内容
第一章
课 程 内 容
三维构成概述 材料与质地 三维形态要素（重点） 空间与体积 综合构成
第二章 第三章 第四章 第五章
第一章 三维构成概述
第一节 学习目的
本课程对各种“三维形态”的共性问题加以分析，探索三维形态元 素之间的构成法则，对不同材料的特性进行初步介绍，提高学生对三维 形态与空间的理解能力和创造能力，为专业设计打下坚实的造型基础。
一、强调材料的构成
瓶（纸塑，对废弃 的纸张的再利用和 对其光滑平整的特 性的突破）
综 合 构 成
“夹子”式台灯（法 国设计师伯纳德· 活 尔纳森，是由易拉罐 体和一个带线的灯座 和再生材料制成的灯 罩组成）
二、强调形式的构成
综 合 构 成
强调多种组织形式运用的建筑模型
综 合 构 成
点、线、面、体的综合构成
竹的点构成
点 的 立 体 构 成
乒乓球与铁钉的点构成
第二节、线的立体构成
线在造型学上的特点是表达长度和轮廓。 线的构成方法，连接或不连接，重叠或交叉，依据线 的特性，在粗细、曲直、角度、方向、间隔、距离、软硬 等排列组合上会变化出无穷的效果。 线的立体构成通常可分为线框构造、线层构造、伸拉 构造、线群构造和量感化。
建 筑
“鸟巢”----北京奥运会场馆
建 筑
佛山新闻中心内的玻璃旋梯
建 筑
上海黄浦大桥／立交桥
展 示
雕 塑
包 装 设 计
手提袋包装
具象形态
玩 具 设 计
积木性玩具
抽象形态
工 业 设 计
层压板
弯曲
切割
CYLUXE沙发
三维形的展开与折叠
三维形的展开与折叠在日常生活中，我们常常与三维形状打交道，如立方体、圆锥体等。
这些三维形状在展开与折叠时，能够呈现出不同的形态和特点。
本文将探讨三维形状的展开与折叠，以及它们在不同领域的应用。
一、三维形状的展开三维形状的展开是指将其表面展平，形成二维的图形。
这样做的目的是为了更好地研究和理解三维形状的性质。
1. 展开方法展开三维形状的方法有很多种，常用的包括剪切法、折叠法和数学计算法。
剪切法是最常用的一种方法，它通过剪开三维形状的边缘，将其展开为一个连续的平面图形。
这种方法简单直观，适用于大多数三维形状的展开。
折叠法是一种比较独特的展开方法，它通过将三维形状按照特定的方式折叠起来，使之展开为一个平面图形。
这种方法在一些复杂的三维形状展开中较为常见，例如展开一个六面体。
数学计算法是一种利用数学模型和计算机算法来实现三维形状展开的方法。
这种方法适用于一些特殊的三维形状，如曲面或非欧几何形状。
2. 展开图形的特点展开后的二维图形保留了三维形状的一些重要特征，如面积、边长等。
同时，展开图形还能够展示出三维形状中的一些难以观察到的特点，如表面的缝隙、内部结构等。
展开图形还能够方便地进行测量和计算，如计算表面积、体积等。
这对于工程设计、制作模型等领域具有重要的意义。
二、三维形状的折叠与展开相反，三维形状的折叠是将其从二维状态重新折叠为三维形状。
折叠是一种常见的造型方法，它能够将平面图形变为立体造型，使之更具立体感和形态变化。
1. 折叠方法折叠方法主要包括手工折叠和机械折叠两种。
手工折叠是最常见的折叠方法，通常使用纸张或轻质材料，通过手工的方式将平面图形折叠成所需的立体形状。
这种方法简单易行，适用于各种规模的制作。
机械折叠是一种较为先进的折叠方法，它利用机械装置或机器人来完成折叠过程。
这种方法适用于大规模的制作，可以提高生产效率和准确度。
2. 折叠的应用三维形状的折叠在很多领域都有广泛应用。
在建筑领域，折叠技术可以用于建筑模型的制作，帮助设计师更好地理解和展示建筑形态。
立体构成—体块
立体构成起源于20世纪初的欧洲作为现代设计教育的基础学科
20世纪中叶以后随着计算机技术的发展立体构成在设计中的应用更加广泛
立体构成的理念和方法逐渐成为一种国际化的设计语言被广泛应用于各个设计领域
立体构成的发展与工业设计、建筑设计等领域的发展密切相关
立体构成的基本要素
质感：立体构成所使用的材料都有一定的质地和肌理这些特性可以影响立体构成的最终效果
变化：体块可以通过不同的组合、排列和切割等方式产生丰富的变化创造出不同的空间效果和视觉感受。
影响因素：体块的形态与变化受到材料、工艺、功能和审美等多种因素的影响。
体块的特征与表现
质感表现：体块的表面质感可以通过材料、纹理、色彩等方式表现。
形态特征：体块具有三维空间的形态包括长度、宽度和高度。
空间表现：体块可以形成不同的空间关系如并列、叠加、穿插等。
体块是立体构成的基本元素之一具有三维空间的特征。
体块的形态多种多样可以是规则的几何形体也可以是不规则的自然形态。
体块的形态与特征对于立体构成的设计和表现具有重要意义是创作立体构成作品的基础。
体块的形态与变化
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
特征：体块具有空间占有性、视觉上的立体感和量感等特征。
形态：立体构成中的体块形态各异包括几何形、有机形和不规则形等。
色彩与质感：体块的色彩和质感也是构成的重要因素。不同的色彩和质感可以产生不同的情感和氛围通过合理的搭配可以增强体块构成的视觉效果和艺术感染力。
添加标题
体块组合与构成的实例分析
立方体的组合：通过不同大小、不同排列方式的立方体组合形成丰富的立体效果。
圆锥体的组合：利用圆锥体的角度和高度变化创造出具有空间感的立体构成。
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8.7 Hide
Command: _hide Regenerating model.
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Chapter Eight 3D Summarization Command: _cylinder Current wire frame density: ISOLINES=4 Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>:(捕捉A点) Specify radius for base of cylinder or [Diameter]:10 Specify height of cylinder or [Center of other end]: 5
Specify endpoint of line or [Close/Undo]: 0,50
Specify endpoint of line or [Close/Undo]: 0,0, 30
Specify endpoint of line or [Close/Undo]:
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Chapter Eight 3D Summarization 9．坐标系变换 Tools→NewUCS→Y Command: _ucs Current ucs name: *NO NAME* Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev /Restore/Save/Del/Apply/?/World]<World>: _y Specify rotation angle about Y axis <90>:
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Chapter Eight 3D Summarization 7．坐标系变换 Tools→NewUCS→X Command: _ucs Current ucs name: *WORLD* Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/ Save/Del/Apply/?/World]<World>: _x Specify rotation angle about X axis <90>:
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Chapter Eight 3D Summarization
2．Zoom View→Zoom→Center Command: '_zoom Specify corner of window, enter a scale factor (nX or nXP), or[All/Center/Dynamic/ Extents/ Previous/Scale/Window] <real time>: _c Specify center point: 0,20 Enter magnification or height <25>: 80
8.3 Thickness
Format→Thickness Command: '_thickness Enter new value for THICKNESS <0.0>: 5
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Chapter Eight 3D Summarization
8.4 3D Polyline
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Chapter Eight 3D Summarization
4． Wedge Draw→Solid→Wedge Command: _wedge Specify first corner of wedge or [CEnter]<0,0,0>: Specify corner or [Cube/Length]: 30,30,30
Chapter Eight 3D Summarization
Chapter Eight 3D Summarization
8.1 Summarization 8.2 Elev 8.3 Thickness 8.4 3D Polyline 8.5 Shade 8.6 Render 8.7 Hide 8.8 UCS
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Chapter Eight 3D Summarization
8.9 3D Orbit 8.10 Model Space (Tiled) 8.11 Layout/Paper Space 8.12 Model Space (Floating) 8.13 Viewports 8.14 3D Views
Render Menu 8
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Command: _render Loading Landscape Object module. Initializing Render... Initializing preferences...done. Using current view. Default scene selected.
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8． Cylinder Draw→Solids→Cylinder Command: _cylinder Current wire frame density: ISOLINES=4 Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>:(捕捉B点) Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: 10 Specify height of cylinder or [Center of other end]: 5
Shade Toolbar
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Shade Menu 7
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8.6 Render
View→Render→Render
Render Toolbar
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Chapter Eight 3D Summarization 5．设置捕捉 Tools→Drafting Settings→Object Snap Endpoint Command: '_dsettings 6. Cylinder Draw→Solids→Cylinder
Draw→3D Polyline
Command: _3dpoly
Specify start point of polyline: 0,0,0
Specify endpoint of line or [Undo]: 0,0,30
Specify endpoint of line or [Close/Undo]:40,0
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Chapter Eight 3D Summarization
8.5 Shade
View→Shade→Flat Shade Command: _shademode Current mode: 3D wireframe Enter option [2D wireframe/3D wireframe /Hidden/Flat/Gouraud/fLat+edges/gOuraud +edges]<3D wireframe>: _f
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Chapter Eight 3D Summarization 3. Shade View→Shade→Gouraud Shade Command: _shademode Current mode: Enter option[2D wireframe/3D wireframe /Hidden/Flat/Gouraud/fLat+edges /gOuraud+edges]<2D wireframe>: _g
Command: elev Specify new default elevation <0.0000>: Specify new default thickness <0.0000>: 5
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Chapter Eight 3D Summarization