Rhino产品设计数字创意建模

本书结合考证与岗位能力需求，重点介绍Rhino 软件产品三维模型的创建与KeyShot 软件产品效果图渲染、输出的方法、思路与技巧。全书包括理论基础篇（产品设计理论基础、产品设计开发中的计算机辅助设计）、技能基础篇（Rhino 个性化操作界面设置、曲线的构建、曲面的构建、实体编辑与操作、KeyShot for Rhino 渲染基础）以及实操与考证篇（初级综合实训案例、中级综合实训案例、高级综合实训案例），课后习题和附录中包含了考证的理论和实操样题。本书内容详实、图文并茂、重难点突出，设计技巧实用而高效，操作性与针对性较强。
本书主要面向从事工业产品设计工作的广大读者，可作为高校工业设计及相关专业师生的教学与学习参考用书，也可作为“1＋X”数字创意建模（工业设计方向）职业技能等级证书初、中、高级考证培训用书。

计算机三维辅助设计技术的运用不仅能够快速、准确、逼真地表现产品的三维形态，而且能够全方位地查看造型效果、修改形态缺陷，大幅提升设计师的工作效率与产品设计、验证的周期，成为考察工业设计师岗位能力的核心要素之一。工业设计师需要在熟练运用软件技术的基础上，结合产品设计创新理论和方法，对产品创意方案进行数字化三维模型的制作与效果图的快速表现。
本书在充分调研行业企业对工业设计专业人才需求和职业岗位综合能力要求，深入分析学生学习成长规律的基础上，对接数字创意建模(工业设计方向)1+X 证书的考核内容，“岗课证”相融通，合理规划模块框架，形成依次递进、有机衔接、科学合理的教材内容，以提升考证学习过程的有效性与职业岗位的适用性。在此背景下，本书内容包括理论基础、技能基础、实操与考证三部分，涵盖了工业设计师进行产品三维建模和渲染全过程所涉及的核心知识点与技能点，是一本以实践操作为主，理论结合岗位实际的实用性图书。本书宏观框架结构清晰，以Rhino软件的建模技术为核心，以产品建模案例为载体，进行软件建模技术应用思路及底层操作逻辑阐述;微观内容设置上，重难点突出，实例之间按照由点到面、由易到难、由简到繁的递进关系排布，切实遵循教学与学习规律。通过实操与考证的完整项目训练，使学生建立起产品设计与渲染输出的整体概念，掌握Rhino软件的三维建模与KeyShot软件产品效果图渲染、输出的思路、方法和技巧，灵活运用软件进行产品三维数字建模及渲染表现。
本书面向应用型本科与职业院校工业设计相关专业的学生而编写，既适合初学者快速入门，也适用于有一定基础的读者掌握难点，巩固提高。书中包含了证书考核中的初级、中级到高级的核心内容和技能难点，对于参加“1+X”数字创意建模(工业设计方向)职业技能等级证书的读者具有很高的参考价值。
本书的编者长期从事工业设计一线教学、“1+X”数字创意建模(工业设计方向)职业技能等级证书的培训考核以及工业设计类大赛的相关工作，在“岗、课、赛、证”融通的教学改革与实践中具有丰富的经验。
本书由河北石油职业技术大学张黎明、张暑军担任主编，河北石油职业技术大学董英娟、苏磊，北京洛凯特文化传播有限公司白文韬担任副主编，张帆、刘伟超参编。在编写过程中，河北石油职业技术大学工业设计专业郭鹏、于汪涵、翟羽佳、任浩等同学为本书提供了部分设计案例，并做了许多协助工作，在此表示衷心的感谢。本书编写还得到陕西智展机电技术服务有限公司的帮助，一并表示感谢。
本书因篇幅与作者知识的局限性，书中难免有不足之处，诚望广大读者不吝赐教。

编者 

第1篇　理论基础
第1章　产品设计理论基础 002
1.1　产品设计概述 002
1.1.1　工业设计与产品设计 002
1.1.2　产品设计的基本原则 003
1.2　产品设计与形态 004
1.2.1　产品形态的基本要素 004
1.2.2　产品形态设计中的形式美法则 006
1.2.3　产品形态创新设计方法 008
1.3　产品设计中的CMF 011
1.3.1　CMF 设计的概念 011
1.3.2　CMF 设计四大要素的解读 011
1.4　产品设计与人机工程学 013
1.4.1　人机工程学的概念 013
1.4.2　产品设计中的人机工程学问题 013
1.4.3　产品设计中的符合人机工程学的设计案例 014

第2章　产品设计开发中的计算机辅助设计 016
2.1　产品设计开发的基本流程 016
2.2　产品设计开发中的计算机辅助设计 016
简答题 019


第2篇　技能基础
第3章　Rhino 个性化操作界面设置 021
3.1　工具列的设置 023
3.1.1　工具列的快速显示 023
3.1.2　工具列的打开和关闭 023
3.1.3　自定义工具列 024
3.2　显示模式设置 025
3.3　Rhino 选项设置 026
3.3.1　单位、格线、网格选项设置 026
3.3.2　建模辅助工具选项设置 027
3.3.3　快捷键设置 027
3.3.4　视图、外观、文件选项设置 027
3.3.5　模板文件的制作 029
习题 029

第4章　曲线的构建 030
4.1　Bezier 曲线、B 样条和Nurbs 曲线的概念 030
4.1.1　Bezier 曲线 031
4.1.2　B 样条曲线 031
4.1.3　Nurbs 曲线 033
4.2　Nurbs 曲线的属性 034
4.2.1　曲线阶数与点数 034
4.2.2　曲线几何连续性 035
4.3　曲线属性的更改 035
4.3.1　重建曲线 036
4.3.2　升阶与降阶 036
4.3.3　曲线方向的调整 037
4.4　常用曲线的构建方法      038
4.4.1　点的绘制 038
4.4.2　直线的绘制 039
4.4.3　圆的绘制 040
4.4.4　自由曲线的绘制 040
4.4.5　坐标输入方式 041
4.5　运用已有物件创建曲线 041
4.5.1　镜像复制曲线 041
4.5.2　旋转复制曲线 043
4.5.3　移动、缩放复制曲线 043
4.5.4　结构线创建曲线 045
4.6　曲线形态的更改 047
4.6.1　调节控制点（插入节点、升阶加点） 048
4.6.2　延伸与截短 052
4.6.3　衔接与混接 054
习题 054

第5章　曲面的构建 057
5.1　曲面的基本概念 057
5.1.1　曲面的构成要素 058
5.1.2　曲面的类型 058
5.1.3　曲面的连续性 059
5.2　曲面的创建工具 060
5.2.1　单轨、双轨扫掠 060
5.2.2　以二、三或四个边缘曲线建立曲面 061
5.2.3　旋转成型 062
5.2.4　放样 062
5.2.5　以网线建立曲面 065
5.2.6　嵌面 065
5.3　曲面的编辑工具 067
5.3.1　基本曲面编辑工具 067
5.3.2　曲面的布尔运算 072
5.4　曲面的拼接 074
5.4.1　渐消面构建 074
5.4.2　三边面、五边面构建与优化 075
5.4.3　三管混接 077
5.5　最简面 084
5.5.1　最简面原理 084
5.5.2　创建最简面常用工具 086
5.5.3　创建最简曲面案例      087
习题 090

第6章　实体编辑与操作 094
6.1　布尔运算工具 095
6.1.1　布尔运算联集与差集 095
6.1.2　布尔运算交集与分割 096
6.2　工程实体工具 097
6.2.1　边缘圆角与不等距边缘混接 097
6.2.2　封闭的多重曲面薄壳 099
6.2.3　将平面洞加盖与抽离曲面 100
6.2.4　洞 101
6.2.5　将面折叠 102
习题 103

第7章　KeyShot for Rhino 渲染基础 105
7.1　KeyShot 渲染器简介 106
7.1.1　KeyShot for Rhino 联动插件的下载与安装 106
7.1.2　KeyShot 界面简介 108
7.1.3　KeyShot for Rhino 渲染基本流程 110
7.1.4　KeyShot 常用设置更改 112
7.2　KeyShot【库】面板 116
7.2.1　【材质】选项卡 116
7.2.2　【颜色】选项卡 117
7.2.3　【纹理】选项卡 117
7.2.4　【环境】选项卡 118
7.2.5　【背景】选项卡 118
7.2.6　【模型】选项卡 118
7.3　KeyShot【项目】面板 120
7.3.1　【场景】选项卡 120
7.3.2　【材质】选项卡 121
7.3.3　【相机】选项卡 122
7.3.4　【环境】选项卡 125
7.3.5　【照明】选项卡 125
7.3.6　【图像】选项卡 127
7.4　KeyShot 产品设计中常用材质的设置 129
7.4.1　金属材质 129
7.4.2　塑料材质 131
7.4.3　油漆材质 132
7.4.4　透明材质 133
7.5　KeyShot 渲染中的灯光 134
7.5.1　布光基础与原则 134
7.5.2　HDRI 编辑器 137
7.6　渲染设置 139
习题 142


第3篇　实操与考证（Rhino）
第8章　项目1 初级综合实训案例 144
8.1　呼叫器主体造型创建 145
8.2　呼叫器细节处理 147
8.3　支架主体模型创建 148
8.4　支架细节处理 151
8.5　KeyShot 渲染 152

第9章　项目2 中级综合实训案例 155
9.1　婴儿监护器主体轮廓线的绘制 155
9.2　婴儿监护器主体形态制作 157
9.3　婴儿监护器细节处理 161
9.4　婴儿监护器普通渲染 172
9.5　婴儿监护器模型三视图的生成与尺寸标注 174

第10章　项目3 高级综合实训案例 176
10.1　呼吸罩数字化建模与表现 176
10.1.1　呼吸罩主体轮廓线的绘制 176
10.1.2　呼吸罩主体形态的制作 178
10.1.3　呼吸罩主体细节处理 188
10.1.4　呼吸罩KeyShot 渲染 196
10.2　曲线锯主体部分数字化建模与表现 198
10.2.1　曲线锯主体轮廓线的绘制1 199
10.2.2　曲线锯主体轮廓线的绘制2 202
10.2.3　曲线锯主体轮廓线的绘制3 203
10.2.4　曲线锯主体轮廓线的绘制4 207
10.2.5　曲线锯主体轮廓线的绘制5 208
10.2.6　曲线锯主体轮廓线的绘制6 209
10.2.7　曲线锯主体轮廓细节 214
10.2.8　曲线锯主体部分KeyShot 渲染 221


附录 226
1＋X 等级考试初级样题 226
1＋X 等级考试中级样题 227
1＋X 等级考试高级样题 229