計(jì)算機(jī)輔助首飾設(shè)計(jì)的模型創(chuàng)建與應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助首飾設(shè)計(jì)的模型創(chuàng)建與應(yīng)用

計(jì)算服裝設(shè)計(jì)是現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)中常見的表達(dá)方法之一。隨著計(jì)算機(jī)制造技術(shù)的快速發(fā)展，服裝設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和服裝快速加工設(shè)備中的服裝樣品的生產(chǎn)已成為珠寶首飾公司開發(fā)產(chǎn)品的重要組成部分。現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件主要有jewelCAD、Rhinoceros、Matrix、3Design、3dsmax等軟件,在這些軟件選擇中,基本依據(jù)企業(yè)所使用的設(shè)備或生產(chǎn)的技術(shù)要求而定,沒有本質(zhì)的區(qū)別或好壞的差異,但在其模型的建造過程和最終效果圖的渲染中卻存在一定得差異,甚至能影響到最終的生產(chǎn)效果。在計(jì)算機(jī)輔助首飾設(shè)計(jì)中,軟件的使用如同手繪的表現(xiàn)一樣,是展示設(shè)計(jì)師思維的一種直觀方式,也是表述首飾語(yǔ)言的視覺傳達(dá),在其制圖和設(shè)計(jì)過程中,一方面是技術(shù)層面的準(zhǔn)確、高效和嚴(yán)謹(jǐn),另一方面是首飾形態(tài)的美學(xué)和首飾工藝的考究。無論使用手繪表現(xiàn)還是電腦設(shè)計(jì)都只是首飾設(shè)計(jì)過程中的一種表現(xiàn)形式,在創(chuàng)意及思維過程中,最核心的還是設(shè)計(jì)中自身的文化底蘊(yùn)及創(chuàng)作理念。一、如何設(shè)計(jì)和施工首飾設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法是首飾設(shè)計(jì)過程中的基本技能,也是描述首飾形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、色彩、工藝的表現(xiàn)形式,是對(duì)首飾產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和策劃過程中的一種技術(shù)方法和表現(xiàn)過程。目前常用的主要有手繪首飾設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)兩種方式,在手繪表現(xiàn)過程中,以快速、靈活且富有變化而常被用于設(shè)計(jì)的思維記錄及設(shè)計(jì)草圖的表現(xiàn)中;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)因其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)清晰、高度對(duì)稱并結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的使用常被用于對(duì)首飾的樣板制作和生產(chǎn)加工中。1.創(chuàng)建首飾模型及設(shè)計(jì)過程在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過程中,需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)首飾產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定位或客戶的需求事先繪制手繪的草圖,在草圖的基礎(chǔ)上確定首飾的形態(tài)特征、尺寸數(shù)據(jù)、寶石大小及數(shù)量、色彩搭配、首飾結(jié)構(gòu)、首飾重量等細(xì)化內(nèi)容,再選用合理的電腦設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行首飾模型的創(chuàng)建,并利用軟件工具完成首飾細(xì)節(jié)的建造,包括鑲嵌方式、寶石石位開孔、制作通花和夾層、掏底和封底片等技術(shù)步驟,最后是結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助制造設(shè)備的要求設(shè)計(jì)模型的水口或支撐架,以完成計(jì)算機(jī)輔助首飾設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。2.計(jì)算機(jī)在首飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用經(jīng)過近二十年的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的不斷升級(jí)和完善,現(xiàn)在流行的軟件都能較好并快速的完成首飾的設(shè)計(jì)過程,達(dá)到企業(yè)的生產(chǎn)工藝要求和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造一體化技術(shù)。比較傳統(tǒng)首飾設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的過程,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要存在以下幾個(gè)特征:(1)視覺直觀手繪效果圖是通過二維圖紙來展現(xiàn)三維效果,需要一定的想象能力和三維思考空間,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能較好的通過三維視窗進(jìn)行直觀展示,在設(shè)計(jì)過程中,通過物體的上下、左右、前后六個(gè)平面視圖加上立體視圖,可以任意的選擇所設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行全方位的展示,既能清晰的了解首飾的形態(tài)特征和結(jié)構(gòu)方式,又能便于視覺效果的把握和色彩材質(zhì)的調(diào)整。(2)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確在建模過程中,數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確是生產(chǎn)順利進(jìn)行的保障,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的精確度能達(dá)到0.01mm,這是傳統(tǒng)手工起版遠(yuǎn)不能及的精確程度,尤其是在多粒寶石的群鑲過程中,寶石和爪釘?shù)臄?shù)據(jù)大小統(tǒng)一使軟件的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步提升。在形態(tài)的創(chuàng)建過程中,尤其是在貴金屬首飾的模型設(shè)計(jì)中,重量控制的精確度也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一大優(yōu)勢(shì),在軟件雜項(xiàng)中的測(cè)量工具中可以選擇黃金、鉑金、銀進(jìn)行所建模型的重量計(jì)算,也可以進(jìn)行首飾。(3)效率快捷對(duì)于復(fù)雜模型和高對(duì)稱性的首飾產(chǎn)品來說,計(jì)算機(jī)輔助首飾設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)更為突出。在建模過程中,只需對(duì)一般形態(tài)或四分子一的形態(tài)進(jìn)行創(chuàng)建,然后利用上下、左右對(duì)稱復(fù)制或環(huán)形復(fù)制的命令即可完成,無形中大大提高了首飾設(shè)計(jì)的效率,降低了制作成本。二、實(shí)體建模軟件JewelCAD是目前國(guó)內(nèi)使用最多的一款首飾CAD/CAM一體化軟件,它是一款實(shí)體建模軟件,操作比較簡(jiǎn)單,學(xué)習(xí)起來比較容易,功能也比較強(qiáng)大。1在其建模過程中,主要的特點(diǎn)是利用導(dǎo)軌放樣的曲面生成技術(shù),使用多導(dǎo)軌和多切面做到首飾模型的創(chuàng)建,很大程度上方便了不規(guī)則模型和反帶形體的成型要求。1.創(chuàng)建首飾形態(tài)在jewelCAD的建模過程中,主要采用兩種方式進(jìn)行模型的成型,一是在線條的創(chuàng)建基礎(chǔ)上,利用三維工具將其成型,主要有直線延伸曲面、縱向和橫向環(huán)形對(duì)稱曲面、線面連接、管狀曲面、導(dǎo)軌曲面等。而是直接利用實(shí)體工具進(jìn)行模型創(chuàng)建,也可以在基本形體的基礎(chǔ)上,通過布爾運(yùn)算的方式修建出需要的形態(tài),主要使用塊狀體、多面體等實(shí)體工具或布林體等修改工具創(chuàng)建首飾的形態(tài)。也可以在兩次成型原理的基礎(chǔ)上,綜合利用軟件的工具命令,創(chuàng)作出符合設(shè)計(jì)要求的首飾形態(tài)。2.形態(tài)的調(diào)整細(xì)節(jié)根據(jù)首飾產(chǎn)品的加工工藝和技術(shù)要求,在jewelCAD的建模過程中,要特別注意建模的方法和建模的準(zhǔn)確性。為能完整的按照?qǐng)D紙的要求繪制形體,在其形態(tài)的調(diào)整中需要設(shè)計(jì)者反復(fù)的調(diào)整細(xì)節(jié),主要有以下幾方面的技巧可以推敲。一是需要在創(chuàng)建的線條上布置均勻的CV點(diǎn),在調(diào)整各CV點(diǎn)時(shí)候需要尋找參考物或坐標(biāo)進(jìn)行;二是在模型的創(chuàng)建中能利用竟可能少的點(diǎn)數(shù)和線條表現(xiàn)首飾的結(jié)構(gòu)和特征,點(diǎn)數(shù)越多越難控制;三是在形體的修剪過程中,使用布林體工具時(shí)要詳細(xì)檢查剪切后的斷面是否均勻一直;四是在粘石或種爪過程中,要調(diào)整和寶石與寶石之間的數(shù)據(jù),寶石與爪釘之間的間隙以及寶石與金屬邊的距離。3.工具界面介紹在所有的計(jì)算機(jī)輔助首飾設(shè)計(jì)軟件中,jewelCAD的優(yōu)勢(shì)明顯但缺點(diǎn)也很突出。其主要優(yōu)勢(shì)在于制作效率高,界面簡(jiǎn)單,工具簡(jiǎn)介,容易掌握和成型效果良好,并能友好的協(xié)調(diào)后續(xù)的計(jì)算機(jī)輔助制作技術(shù)。其缺點(diǎn)主要在于對(duì)不規(guī)則形態(tài)首飾中的寶石的排列過于繁瑣,對(duì)部分復(fù)雜形態(tài)的創(chuàng)建有一定難度,其最大的問題在于對(duì)首飾效果的材質(zhì)渲染基本屬于空缺,只能簡(jiǎn)單的利用寶石或金屬貼圖材質(zhì)進(jìn)行模擬金屬和寶石的效果,缺乏視覺美觀和效果圖的精美。三、實(shí)現(xiàn)裝置的仿真、染整和染整3dsmax是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中非常強(qiáng)大的三維軟件,可以利用在藝術(shù)設(shè)計(jì)大類的所有三維創(chuàng)作活動(dòng)中,其強(qiáng)大的建模、材質(zhì)、燈光、攝像、渲染功能可以達(dá)到逼真的視覺效果。在首飾模型設(shè)計(jì)中,也可以通過該軟件直接建模和渲染,設(shè)計(jì)出首飾產(chǎn)品的效果圖,但因其建模方式和數(shù)據(jù)尺寸的不夠精確,往往不能直接用于首飾產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)中。所以,在jewelCAD建模的基礎(chǔ)上,利用3dsmax的渲染插件V-ray進(jìn)行首飾產(chǎn)品的材質(zhì)賦予和效果渲染,既能滿足首飾產(chǎn)品模型的精確性又能展現(xiàn)首飾效果圖的美觀性。1.復(fù)雜分件輸出在jewelCAD中繪制好首飾模型后,需輸出IGES格式的文件,并在3dsmax中導(dǎo)入。根據(jù)文件的大小或復(fù)雜層度,往往需要分件輸出和分件導(dǎo)入,需仔細(xì)觀察文件輸出輸入中是否有出錯(cuò)的局部面塊或存在破面。在3dsmax的渲染器設(shè)置中選擇V-ray渲染器,并結(jié)合模型賦予相應(yīng)的V-ray金屬材質(zhì)、寶石材質(zhì),配置V-ray燈光,調(diào)整V-ray渲染器的參數(shù),一般需要在環(huán)境效果和天光中添加hdr貼圖,以確保金屬和寶石材質(zhì)的質(zhì)感。2.染明設(shè)計(jì)及染料設(shè)計(jì)中的染色板件設(shè)計(jì)在珠寶首飾設(shè)計(jì)中,無論是金屬材料還是寶石材料,都能給人一種干凈、明亮、甚至晶瑩剔透的感覺,貴金屬材質(zhì)反射強(qiáng)烈,寶玉石則光澤誘人,部分晶體材料折射感強(qiáng)。在V-ray渲染器中,經(jīng)過人工場(chǎng)景、燈光的布置,結(jié)合V-ray強(qiáng)大的渲染功能,幾乎可以渲染出模仿真實(shí)場(chǎng)景的效果和質(zhì)感。V-ray對(duì)建模的要求不算很嚴(yán)格,也不容易出現(xiàn)漏光、漏影、黑斑等問題,即使出現(xiàn)了也容易糾正。除此之外,V-ray在材質(zhì)表現(xiàn)方面優(yōu)秀,尤其是金屬、玻璃這類材質(zhì),其光感能被很好地表現(xiàn)出來。在渲染設(shè)置中,還需注意材質(zhì)和光的細(xì)分設(shè)置,對(duì)于寶石和金屬材質(zhì)來說,一般都需要有較大的細(xì)分值,以渲染出細(xì)膩的材質(zhì)效果。在計(jì)算機(jī)輔助首飾設(shè)計(jì)中,通過計(jì)算機(jī)軟件的使用掌握建模的技巧和渲染的設(shè)置,能滿足后續(xù)生產(chǎn)工藝的要求,做到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和制圖的要求,也能展現(xiàn)設(shè)計(jì)的魅力和藝術(shù)的視覺審美。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)盡管只是設(shè)計(jì)表現(xiàn)的一種方式,但熟練的計(jì)算機(jī)操作水平和軟件使用技術(shù)往往能輔助和解決設(shè)計(jì)中存在的一些關(guān)鍵技術(shù)問題,甚至可以為設(shè)計(jì)起到錦上添花的效果。四、首飾設(shè)計(jì)的方法在首飾設(shè)計(jì)的過程中,利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的主要目的是為了滿足技計(jì)算機(jī)輔助制造技