三维数字模型及渲染教学大纲

“图”与“语言”、“文字”一样，是人类进行交流的基本方式。计算机绘图、建模、动画、渲染等技术，正在得到越来越广泛应用。“三维数字模型及渲染”课程，将AutoCAD与3ds MAX两款软件有机结合，运用实训案例教学法，由浅入深、循序渐进，教给学习者快速应用计算机技术，解决实际问题的方法及能力。

课程概述

“图”作为人类表达和交流“形象”的语言，在我们的生活、学习及工作中都是不可或缺的。无论是新产品研发、产品制造、产品使用、维护，还是建筑设计、施工、室内外装修、家具设计，以及广告设计、教材插图、多媒体课件开发等，无不需要对“图”的绘制、阅读及处理。可见，“图”的运用与“文字”的运用具有同等重要的意义。

随着计算机应用技术的发展，计算机处理图形的功能也得到了快速的发展。计算机二维绘图、三维建模、计算机图形渲染、仿真技术等正在得到越来越广泛的运用。

本课程正是从实际应用的需求出发，以短时间内快速掌握计算机二维绘图、三维建模及动态渲染的应用为目的，以实例训练的方法快速提升读者的计算机绘图、建模及渲染的应用能力的全校性通识公共选修课程。作为新时代大学生，对计算机图形绘制、建模、动画及渲染技术的了解是十分必要的。

授课目标

了解现代计算机绘图、计算机辅助设计的现状及发展；

初步掌握计算机绘图的基本方法及应用；

初步掌握计算机三维数字化建模的基本方法及应用；

初步掌握计算机图形的渲染、动态仿真及高清晰图形输出的基本方法；

了解计算机绘图、建模与渲染的综合应用。

课程大纲

课程概述

介绍本课程的性质、任务、教学方法及要求，介绍计算绘图、三维数字模型与渲染的现状、发展趋势及广泛应用。

课时

1.1 什么是三维数字模型？

1.2 课程的性质与任务

1.3 课程的教学内容

1.4 学时分配

1.5 教材及参考书

1.6 成绩评定

AutoCAD二维绘图

一切工程图、施工图都是二维图形。二维绘图是AutoCAD软件的最基本、最强大的应用功能。本章将介绍AutoCAD软件的基本知识及基本操作方法，学习立体正投影图的绘制方法，学习正确、规范绘制零件图及装配图的方法，从而实现正确、规范地运用AutoCAD软件绘制二维图形的目的。

课时

2.1 认识AutoCAD

2.2 立体投影图的绘制

2.3 视图、剖视图、断面图的绘制

2.4 零件图的绘制

2.5 装配图的绘制及图样输出

AutoCAD三维维建模

计算机三维建模，是通过计算机硬件及软件在计算机上创建虚拟三维模型的过程。三维数字化模型可拥有实体模型相同的几何信息、拓扑信息和物性特征，可实现模型的动态分析及观察，从而成为计算机辅助设计、辅助分析、辅助制造的基础。AutoCAD软件拥有方便而强大的三维数字化建模功能，同时，它与三维数字化设计软件Inventor及三维动画设计软件3ds Max等有着良好的兼容性，成为初学者学习三维建模的首选。本章主要介绍AutoCAD软件三维数字化建模的基本知识及操作方法，从而实现根据二维图形快速创建数字化模型及装配体三维模型的目的。

课时

3.1 实体三维建模基础

3.2 零件及装配体的三维建模

3ds Max建模、渲染及动画

3ds Max是PC平台上使用最为广泛的三维建模、渲染及动画制作软件之一，主要面向影视广告、产品造型、机械仿真、建筑装饰、教育娱乐、动漫游戏等领域。

3ds Max与AutoCAD软件有着良好的兼容性和互补性，成为三维模型渲染及动态仿真的最佳搭配。本章主要介绍3ds Max软件的基本知识及基本操作方法，并学习3ds Max三维数字化建模、模型编辑、渲染及动画制作、输出的基本方法，实现创建及输出高质量静态图形和动画的目的。

课时

4.1 3ds Max 概述

4.2 三维模型的编辑与渲染

4.3 动画的制作及输出

三维数字模型及渲染综合应用

习的目的在于应用，在于解决实际问题，在于提升自己的能力！在学习了AutoCAD二维绘图、三维建模以及3ds Max的建模、动画及渲染后，本章将综合运用前面所学知识，以实例展现解决实际问题的方法和过程，使所学知识转化为解决实际问题的能力。同时，也将展现出AutoCAD软件与3ds Max软件各自的优点以及完美的相互配合。

课时

5.1 AutoCAD与3ds Max综合应用

5.2 课程总结

预备知识

初步的计算机操作能力。

参考资料

1. 王成刚等主编，《工程图学简明教程》（第5版），武汉理工大学出版社2017.9 2．天工在线编著，《中文版AutoCAD 2018从入门到精通》，中国水利水电出版社，2017

3. 田蕴琦，张会旺编著《3ds Max 2016完全自学教程》，中国铁道出版社，2016