中望3D快速设计概念跑车分享
2022-06-09
黎耀伟
1.简述
作为一名工业设计专业本科、机械设计专业硕士的毕业生，2008年以来我一直从事家电产品的产品设计及结构设计工作，主要运用国外三维CAD软件。在一个偶然机会开始了解中望3D，由于其易学易用且功能强大，逐渐了解中望3D这款三维CAD软件，所以在这次工信部举办的“中国3D工业设计创新大赛”，在几款指定参赛的国产软件中，尝试性选择中望3D进行我喜爱的概念跑车模型全程参赛，并最后脱颖而出获得一等奖。
获奖后很多论坛网友包括媒体向我咨询这款作品的三维CAD设计技巧，大家都很好奇既然进行汽车设计为什么不用Catia这些更具优势的国外软件？原因有2个：一是该大赛主要推广国产软件；二是我想尝试用国产软件中望3D能不能设计出我想要的作品。赛果证明，国产三维CAD并不逊色国外软件，甚至在个别具体功能点上尤为出色，实在令人惊讶，例如高阶曲线、曲面等命令、实体与曲面的混合成型等等，下面的分享将会详细提及，现开始就这款概念跑车参赛作品给大家分享一下我的设计过程。
首先说说该作品的灵感来源：来自F-22猛兽战斗机，车头略带张扬，而整体车身使用极其顺滑的流线型设计，线条流畅而不带一点波澜，为达到节能环保的目的，车身期望大面积使用碳纤维材料设计，减轻车身的同时达到较高的百米加速度。同时该概念车（图1）也主打实现油电双擎混合动力，力求将时尚与环保节能进行到底。
在产品造型设计上，全过程使用中望3D进行参数化的建模，其中大量运用高阶曲线、曲面等命令创建高质量的曲面造型，保证了跑车白车身的整体流线度。同时在模型渲染上，材质运用匹配，灯光环境设置娴熟，使产品渲染图获得逼真的视觉效果。接下来谈一下使用中望3D设计过程中的关键技术点：
快速导入草绘图片、布局线框进行车身曲线构建。中望3D支持很好的草绘图片导入，尺寸和透明度的调整，同时快速方便的线框调整快速创建布局三视图。如图2：
2.高质量的曲面创建
使用放样，U/V面，FEM面创建高质量的曲面。中望3D有很多曲面创建的命令，特别好用的是U/V面命令创建网格曲面，并且非常方便快捷的达到G1/G2的曲面，同时FEM是创建多边面的利器。这些曲面命令都是创建车身曲面的高效最大保证，加快了设计师的操作进程。如图3：
3.混合建模技术快速设计车身细节中望3D中令我最满意的就是实体与曲面的混合成型，实体与曲面能够直接使用布尔运算得到想要的造型。这个作品在车身的排气管、导气槽、灯槽、装饰条等细节特征，都是大量使用实体+曲面布尔求解成型的。而这些操作如果使用其它三维软件还需要不断的修剪、分割、炸开再缝合等多步骤去实现。中望3D在这点上大大提升了设计效率，如图4：
4.实体建模设计轮毂
轮毂设计运用了大量的拉伸、旋转等基本实体建模命令。在轮毂设计中中望3D阵列的表现让我吃惊，除了普通的阵列功能外，中望3D还支持沿曲线、曲面阵列，并且支持多种方式的派生、交错、基准控制方式，这使我在做轮毂设计中事半功倍，简单的十来步骤就得到了最终的造型。如图5、图6：
5.创建复杂而顺滑的渐变曲面
座椅设计本来在这次注重外观的工业设计大赛中，不打算设计，后来由于时间充足，尝试做了建模。一开始的时候碰到一些问题，就是头枕和扶手等处的曲率渐变曲面如何创建。最后通过中望工程师的指导，直接使用变半径的命令，就创建了复杂而顺滑的渐变曲面。这个功能我使用两年中望3D以来一直没有了解到，这一次参赛，获奖是其次，自我提高是关键，这次对中望3D的变半径倒圆角的功能不得不衷心点赞！如图7、图8：
6.装配动画功能的应用
做总装配的时候，由于这个产品主要是关注外观，所以没有做过多的细节机构设计。尽管零件数量不多，但还是使用中望3D创建了装配约束，并且尝试使用了装配动画的功能，创建简单的动画，让4个轮子能够驱动起来，整个操作一步到位。如图9：
7.渲染功能的应用
最后就是渲染的环节了，这次渲染使用的是中望3D集成的外挂Keyshot，直接点击命令就能从中望3D中就将模型提取到Keyshot中进行材质、灯光、背景等的添加，并完成渲染图的输出，至此也完成了全部的设计。如图10:
8.结语
当我在选择中望3D这款软件进行参赛的时候，也曾担心国产三维CAD软件的功能达不到预期，但真正在创作过程中发现中望3D的产品、造型设计方面非常出色，参数化建模、实体曲面混合建模等等功能，极大快速提升使用者的效率，这让我对国产三维CAD软件刮目相看，可以毫不夸张地说，在一定程度上，国产软件完全可等同国外软件。我衷心希望国产软件中望3D能为更多设计师提供更加高效方便的设计利器，辅助设计师的三维设计能力再上一个台阶！