第一篇:三维数字化技术的传统工艺设计论文
摘要:进入21世纪之后,三维数字化技术取得突破进展,在各行各业中展现了独特的优势,尤其是在传统工艺产品中,能够借助三维数字化技术进行艺术造型和设计,提高了传统工艺产品的艺术魅力.本文基于三维数字化技术,对传统工艺美术设计进行了研究,希望能为相关领域的研究提供借鉴和参考.关键词:三维数字化技术;传统工艺;美术设计
引言:
作为数字时代特有的技术类型,三维数字化技术能够借助先进的设备软件,利用模拟操作功能创造出直观的产品模型,这对企业产品的艺术设计无疑起到了巨大推动作用.对于传统工艺美术产业而言,三维数字化技术是实现设计创新的基础,本文阐述了三维数字化技术应用于传统工艺美术产品设计中的优势,并讨论了三维数字化技术的设计方法,最后通过陶瓷等工艺美术产品的设计实践分析三维数字化技术应用.1三维数字化技术应用于传统工艺美术产品设计中的意义
传统工艺美术是我国传统文化中的一部分,随着社会与时代的发展,很多人已经不再对传统工艺美术产品感兴趣,这就导致我国传统工艺美术产品设计行业出现人才断层现象.而将三维数字化技术引入传统工艺美术产品设计后,可以借助现代化的科学技术吸引学子目光,激发人们对传统工艺美术产品的热爱,可以说三维数字化技术是促进文化传承与传播的沟通桥梁.此外,三维数字化技术能够弥补传统工艺美术设计手法的不足,科学利用三维数字化技术可以促进传统工艺美术产品的繁荣与发展.2三维数字化技术的设计方法分析
三维数字化技术的应用需要利用设计软件,对设计对象进行建模和调整,通常这些步骤都会分为四个阶段,下面具体进行分析.2.1前期准备阶段
在前期准备阶段过程中,需要将传统工艺产品设计需要用到的资料和素材准备好,确定基本的设计思路,例如,对于一项工艺产品而言,它的产品图色、装饰图案、产品材料都是需要提前确定的[1].尤其是工艺产品的美术造型需要利用标准色卡进行颜色比对设计人员可综合搜集到的资料,对工艺产品进行大概的方案策划,绘制初步的产品三视图.准备阶段的产品设计图各个数据的精准性可能会存在误差,但是在这一期间不不会差生过多的影响,事实上这一阶段设计出的模型只是为后期阶段深入研发做准备.2.2设计制作阶段
在这一阶段中,设计人员需要详细的了解产品设计要求,根据产品的设计要求进行各项数据的细分,并且制作精确的设计方案.我国传统工艺产品类型多种多样,所涉及到的设计内容也样式繁多,因而在设计制作阶段需要设计师选用最佳的设计方案进行工作,例如,选用相应的设计软件,在制作传统工艺产品模型期间,需要设计人员掌握不同产品的特点,对于产品的应用材料、模型结构,都要做好充分准备.2.3方案优化阶段
方案优化阶段属于对设计制作出的产品模型进行设计评价,从已经制作出的产品模型中分析产品的各项数据和表现,寻找在模型中存在的瑕疵,并且根据可优化方向做进一步的设计修改.2.4深入设计阶段
深入设计阶段基本上就是传统工艺产品模型定型阶段,在这一阶段中需要设计人员最终确定设计方案,并且校对好三维模型的各项数据.得出最终的设计结果后,利用模型数据计算制造成品所需的产品材料数量,以及制作成品的各项收缩比值,这样可以促使生产产品过程中的成功率的提升.值得注意的是,三维数字化技术在设计中可以忽视一些实践工艺设计中难以克服的困难,因此在设计方案敲定后还要考虑实际加工艺术产品时的限制,结合当前的实际生产水平适当更改设计方案.3三维数字化技术融入传统工艺美术产品设计的分析
传统的产品模型设计大多是通过手工组成,或者是利用图纸绘制出模型,或者是利用轻便材料制作实物模型,但是这两种方式都存在一定弊端.相比这两种传统的模型方法,利用三维数字化技术制作模拟模型,既可以节约大量时间,又可以轻松得到模型的数据,继而换算与实际产品的数据比值[2].当前,我国陶瓷、琉璃灯利用传统材料进行设计的工艺美术产品,已经引入了三维数字化技术的设计方法,完善了传统美术工艺产品的设计,提高了陶瓷产品与琉璃产品的造型水平,其已经成为现代化装饰艺术发展的手段.3.1利用三维数字化技术设计陶瓷产品
陶瓷产品的造型与设计注重产品曲面的弧度,因此在设计之中需要有严格的曲线率控制,传统的陶瓷产品,例如茶壶(图2)、茶杯等艺术工艺品在设计创造中多依赖手工艺人的技术和经验,通过肉眼观察来塑造陶瓷工艺品的曲面曲线,尽管茶壶等工艺产品的曲面设计难度不大,但是为了展现出陶瓷茶壶工艺品的艺术性就必须创造出具有最优化曲面和舒适度的艺术工艺品.利用三位数字化技术对陶瓷茶壶工艺品进行设计,能够有效的减少茶壶曲面率差错,在计算曲面率数据中得到更准确数值,这比单纯依靠肉眼进行判断要准确很多.要想实现茶壶曲面精准设计,可以选择具有曲面计算功能的绘制工具,在实践中设计人员常用Rhino软件来进行茶壶的造型设计工作.借助Rhino软件可以先进行简单的框架设计,绘制出简单的茶壶模型,然后利用软件功能进行造型的分析和评价,再进一步优化茶壶造型设计.茶壶分为两个部分,即由壶盖、壶身组成,壶身上又从左到右依次分为壶嘴、壶肚、壶把,所以总体来看茶壶在设计时要着重从四个节点入手.在使用Rhino软件时,应当先从整体着眼,把握这四个部件的具体规格,在设计过程中更加注重每两个相连部件之间的数据,利用曲线工具、圆弧工具琢磨连接处,保证茶壶的四个部分能够组成协调的一体模型.3.2利用三维数字化技术设计琉璃产品
在三维数字化技术中,3D打印技术成为各方设计人员重点关注的内容,国际上已经有人开始利用这种3D打印技术制成工艺产品.3D打印技术将三维数字化设计功能和工艺制造功能结合,能够在设计图纸定型后直接“打印”出立体产品.尽管3D打印技术刚刚兴起,但是已经引发了几轮热潮,目前在服饰行业、首饰行业、工艺产品行业中已经有设计人员利用这种技术制作出成品,当然由于3D打印技术还只是出于初级阶段,对于一些产品并不能直接利用相应的材料进行“打印”,只能以替代性材料来提前“打印”产品[3].对于琉璃艺术产品而言,当前的3D技术已经可以实现脱蜡铸造玻璃,因而在利用三维数字化技术设计琉璃工艺产品时,能够借助3D打印技术完成琉璃工艺产品.传统的脱蜡铸造玻璃过程,需要经过一系列复杂的处理环节,而使用三维数字化技术进行玻璃的设计与“打印”,可以节省许多步骤,3.3利用三维数字化技术设计湘绣产品
我国刺绣艺术产品可以说是传统艺术产品的突出代表,刺绣的种类有许多,本文主要讨论的是湘绣艺术.传统湘绣需要绣工手工制作,手工湘绣在制作前也会绘制出效果图,但是由于手工绘制图与实际的刺绣图案存在较大不同,实际上也会影响湘绣的设计和制作效果.对此,运用三维数字化技术,采用具有多项功能的设计软件,可以在屏幕上设计出湘绣艺术产品模型,利用三维数字化技术创造的湘绣模型与人们最终制作出的艺术成品具有极高的相似性,若要提前观察湘绣艺术产品的制作效果就可以通过设计模型进行预览.并且在预览中对模型进行纠错和改进,当湘绣产品的规格尺寸出现问题时,可以直接利用修改软件进行改正[4].例如,在设计湘绣作品《牡丹》时,共需要绘制4朵牡丹花,每朵牡丹花的标准色都有细微差别,利用三维数字化软件Rhino先将牡丹花的造型设计出来,然后利用分类功能绘制牡丹花的用色图表.牡丹花花色偏艳丽,多为粉红色,所以选取的主色调为粉色,在设计期间可以在模型上标明每朵花的主色型号,这样可以避免在成品制作过程中出现混淆.一幅湘绣绣稿,除了图案设计以外,最重要的就是绣线颜色和绣线类型,湘绣绣线有许多不同分类,如果在设计之中没有精准把握好绣线的分类,容易在绣制过程中引发失误.所以现代湘绣艺术产品在设计上会借助三维数字化技术提前做好效果图,标明重要组成部分的基础数据,可以提高湘绣工艺产品的制作水平.结论:综上,三维数字化技术在传统工艺美术中的应用具有重要的意义和作用.在新的时代背景下,传统工艺美术行业应当加快引入三维数字化技术,促进传统工艺设计手段与现代化的设计技术相结合.相信未来三维数字化技术会更加成熟,3D打印技术也可以在传统工艺美术行业中大放异彩,提高产品的制造效率和质量.参考文献:
〔1〕高原,丁剑.三维数字化传统工艺产品美术设计技术研究———评《产品造型设计材料与工艺》[J].宏观经济管理,2017(01):97-98.〔2〕董春波.三维数字化造型在雕塑艺术中的运用研究[D].武汉纺织大学,2016.〔3〕侯可新.论三位数字化技术在传统工艺美术传承与创新中的优势———以湖南传统工艺美术为例[J].艺术科技,2014(11):36-39.〔4〕张乃鹏.基于产品三维模型的数字化工艺设计方法研究[D].合肥工业大学,2013.
第二篇:留学生的传统工艺论文
1武汉理工大学留学生对于中国传统手工艺的态度
(1)武汉理工大学留学生对中国传统手工艺的兴趣
在本次调研中,大多数留学生都对于中国传统手工艺有兴趣。41.7%的留学生喜欢装饰摆设类的手工艺品,37.5%的留学生喜欢小型配件工艺品,有8.3%的留学生喜欢家居日用品,另有8.3%的留学生喜欢服饰类工艺品,4.2%的留学生则表示喜欢其他类的手工艺品。在学习了解中国传统手工艺的时候,有58.8%的留学生对中国传统手工艺的兴趣在于手工艺品的制作工艺,35.3%的留学生对于手工艺品的历史文化感兴趣,5.9%的留学生关注手工艺品的其他信息,在调查范围的留学生都不关心传统手工艺品的吉祥寓意和意味。而在购买中国传统手工艺品时,吉祥含义和特殊寓意被55.6%的留学生视为重要因素,16.7%的留学生注重手工艺品的实用性和功能,11.1%的留学生在乎传统手工艺品的时尚感,工艺品的材质也影响5.6%的留学生抉择,5.6%的留学生会更喜欢大师的作品,5.6%的留学生更注重工艺品的价格和性价比。外国留学生大多对传统手工艺有着一定的兴趣,他们的兴趣集中在于装饰摆设性的工艺品的制作工艺,历史文化和特殊寓意上,在合适的材质和功用下,留学生会考虑购买中国传统手工艺品。
(2)武汉理工大学留学生了解中国传统手工艺的渠道
武汉市是中原文化聚集的交汇处,武汉市存在着剪纸,刺绣,糖塑等多种传统的手工艺形式。湖北省美术馆,湖北省博物馆,武汉市博物馆,武汉市美术馆等机构举办的展览为武汉市民提供了学习认识中国传统手工艺的平台。此次调研中,45%的留学生希望通过中国传统的民间工艺体验来获得中国传统的民间工艺知识,30%的留学生偏好文化旅游的方式来接近中国传统的民间工艺,15%的留学生选择去看中国传统手工艺品的展览,只有10%的留学生会去听中国传统工艺的讲座。留学生更偏好通过可交互式的体验方式和多方面多角度的感官刺激去学习认识中国民间的传统手工艺文化。对于在武汉的留学生而言,学习工作之余能够接触中国传统的民间手工艺的机会极少,了解中国传统手工艺的渠道更趋简单单一,又加之各个民族文化的多元性和差异性,语言障碍因素,致使留学生并不能系统地认识了解中国传统手工艺。
2针对留学生了解中国传统文化的调查分析
学校以及留学生、传统工艺者、政府方面以及媒体传播
(1)关于学校以及留学生了解传统文化的问题研究。
1)文化的多元性以及差异性造成的问题
被调查的留学生,大多数对某些传统有一定了解,如:剪纸、刺绣,但是更多的传统工艺不被留学生所熟知。究其根本原因就是文化的多元性以及差异性所造成的,其中包括语言障碍、文化障碍等。留学生在中国的交流学习中大部分汉语水平有限,他们通常只在留学生圈中活动。这种由语言障碍导致的文化障碍使留学生难以深入了解中国的传统文化。民族主义导致的文化差异性和民族意识形态的不同也导致留学生无法了解传统工艺背后的意义。
2)学校教育人才培养方案计划
学校在培养外国留学生的专业知识的同时,也应增加留学生关于中国传统文化方面知识的学习,可通过展览、参观工作室等方式组织留学生了解传统文化。
(2)给传统工艺从业者的建议。
1)宣传途径方式需完善
在调研前期对于中国传统手工艺从业者探访过程中,许多的传统工艺者以家庭作坊制为主,在展示作品采用的宣传方式较传统保守老旧。在此我们推荐立体式、多角度、长久性、多媒体的宣传方式。例如,亲身体验,更加系统详细的讲解传统工艺的独技艺、悠久传统等旨在让参观者身处其中的体验感;在体验者初次体验后,通过兴趣班的开设或者课堂讲座为有意愿继续了解或学习其制作的留学生提供长期的专业指导和培训;结合多媒体进行宣传,在原有传统媒介传播的基础上,利用微博、微信等自媒体宣传,提高传统手工艺的曝光度。
2)实现传统工艺产品
与市场相结合。从留学生的兴趣点出发推断外国人的兴趣点所在,根据他们的需求,适当调整工艺品品类,从而打开和拓宽中国传统手工艺品的国际市场,把中国传统手工艺品推向国际舞台,向世人展示中华文化的艺术精髓。
3)加强英语学习,完善工艺品介绍信息
调研前期对于中国传统手工艺从业者的调查中,发现大多数从业者都为方言使用者,不具备与外国留学生交流的语言基础,而其工艺品的介绍并未有外文标识,这也是外国留学生很难深入了解中国传统手工艺的一大障碍。中国传统手工艺从业者应加强自身的素质建设,完善外文标识,才能更有效地宣传自己的工艺品。
(3)政府方面以及媒体传播。
1)加强对中国传统工艺的关
注和宏观调控。建议政府构建完善的保护传统手工艺的服务体系,加强有关方面的宏观调控,并有目的性的针对外国留学生开展传统工艺活动,提供可交互式的体验方式和多方面多角度的感官刺激,加强活动的立体性和生动性,实现宣传的高效性和深刻性。
2)形成传统文化集聚地,实现集中式宣传
政府调控传统文化的集聚,形成传统文化功能分区,打造城市文化旅游聚居区和文化名片。便利外国留学生和其他游客系统性地游览学习中国传统文化。
3调查研究的意义
(1)对于留学生而言
我们可以通过我们的力量,帮助他们了解中国传统文化魅力,给他们提供一些能够近距离接触中国传统文化的平台。同时还有助于解决留学生在文化交流过程中遇到的问题。
(2)对于学校而言
校园就是我们学习、生活必不可少重要场所,学校对于我们的人生观、价值观来说影响巨大。通过本次的调查研究,我们深入了解留学生对于传统文化的认知,可为我校留学生创新培养计划提供案例分析和翔实的研究数据,推进留学生学科创新建设。
(3)对于整个社会而言
传承和发扬中国传统文化是增强国家文化软实力的重要组成部分。随着中国的发展,西方文化的传入与吸收不可避免,文化外输是我们发扬传统文化必不可少的一个环节,以教育为核心,以传媒为阵营,以政治为主力,促使传统与现代相结合,才能使中国传统文化经久不衰。
第三篇:第四届三维数字化创新设计大赛赞助策划书
铜陵学院
第四届三维数字化创新设计大赛
赞
助
策
划
书
活动方:铜陵学院
赞助方:
时间:2011年05月25日
尊敬的赞助商:
为激发大学生学习兴趣,推动三维数字化技术应用与专业人才培养,铜陵学院举办此次三维数字化创新设计大赛,本活动由院团委主办,机械工程系团总支承办。此次活动的策划不但在上年成功拉得外联经验总结之上,而且通过了整个机械系团总支学生会外联部的讨论,既具权威性。届时必能引起活动参与者极高的积极性。让赞助商尽情享受投资少回报高的乐趣。铜陵学院机械工程系也会为此而奋斗到底!我们系外联部是此类校园活动指定宣传策划单位,对商家赞助大学生活动的可行性,特别是此次活动的可行性有较深入的了解。现在就让我们为贵店作此赞助的可行性分析报告。
一、可行性分析。
1.大学生对于科技创新方面有较高的活动热情,此次活动会掀起“学3D、用3D、我创造、我快乐”的热潮,会深受广大同学欢迎,必将引起全院性的轰动,具有很高的宣传效益。
2.同电视、报刊传媒相比,在学校宣传有良好的性价比,用最少的资金做到最好的宣传。
3.学校消费地域集中,针对性强,产品品牌深入民心。如商家能抓住此次机会,效果可想而知。
二、宣传方式。
1.横幅:悬挂一、二食堂(注明“XXX预祝铜陵学院三维创新设计大赛圆满成功”)
2.海报:2张海报分别张贴在一、二食堂(人流量最大)门口。
3.网络宣传:本次活动的每一环节的报道都将及时发布到校内各网站,每篇报道都将附属赞助商需要的宣传内容。大学生对网络的需要很大,此宣传浏览量大,定会达到很好的宣传效果。
4.工作服:如赞助商可提供其公司的工作服,我们的工作人员可把其穿在外面,达到耳目一新的宣传效果。志愿者绶带
5.活动现场宣:我们会在活动开始即结束时对赞助商表示感谢,特别是在颁奖时我们会为赞助商大力宣传。这种活跃的场合是宣传的绝佳时机。
三、赞助方式。
赞助活动经费800元.(我们保证珍惜贵赞助上的每一份钱,保证赞助金额全部用于本次活动的开支)
四、活动经费计算。
条幅两条(一、二食堂)由赞助商提供
海报两张由赞助商提供
一等奖mp3(一个)200元
二等奖U盘(两个)150元
三等奖台灯(三台)150元
优秀奖(十个杯子)100元
获奖证书(十六个)160元
矿泉水(两件)40元
合计800元
五、赞助活动意义。
*增加校期间的交流与合作,共同学习,共同发展。
*通过全面的宣传,扩大贵赞助商在搞笑的影响力。
*通过赞助相关活动树立企业形象,提高贵赞助商的社会效益。
*我们真心的希望能够以此次活动为契机,和贵赞助商建立更长久的合作关系,帮助贵赞助商不仅在校内,而且在社会上的最大利益的实现。我们将在以后的工作为贵赞助商提供更大的支持。
六、活动时间:2011年6月15日14:30
活动地点:机械工程系机械制图实训中心(新区实验楼C栋一楼)
赞助单位:
希望贵赞助商能慎重考虑我们的建议,给我们提供宝贵的意见。虽然贵赞助商在此次活动中的经济花费,但隐形的市场效益让你我欣慰!希望能和贵赞助商通力合作,共同办好此次活动。我们期待您的加入!预祝我们合作愉快!策划:铜陵学院机械工程系学生会外联部
赞助方签字:
活动方签字:
机械工程系团总支学生会2011年05月25日
第四篇:三维建模技术
计算机三维建模及其应用 作者:刘胜平指导老师:
南昌航空大学航空制造工程学院
摘要:为了更好的应用计算机三维建模技术,本文讲述了计算机三维建模的含义,描述了三维建模的发展历史,说明了三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用、数据交换接口、三维建模技术的发展趋势。关键字:三维建模技术 1 引言
为了能够在计算机环境下更逼真地模拟现实世界的人和物及其运动形态, 必须在三维空间系统中利用已有的三维建模技术 ,精确地描绘这些事物以实现三维物体的真实再现 ,进而为用户创造一个身临其境、形象逼真的环境。对现实世界的事物进行建模和模拟,就是根据研究的目标和重点, 在三维空间中对其形状、色彩、材质、光照、运动等属性进行研究 ,以达到 3D 再现的过程。因而, 对三维实体的图形图像处理及其模型建模研究显得尤为必要。2三维建模技术的定义、发展历史
三维建模技术是研究在计算机上进行空间形体的表达、存储和处理的技术,在CAD技术发展初期,CAD仅限于计算机辅助绘图,随着三维建模技术的发展,CAD技术 才从二维平面绘图发展到三维产品建模,随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体造型技术等。线框模型:20世纪60年代末开始研究线框和多边形构造三维实体,这样的模型被人称为线框模型。三维物体是由他的全部顶点以及边的集合来描述。曲面模型:曲面模型是在线框模型的数据结构基础上,增加可形成立体面的各相关数据后构成的。
实体造型技术:实体模型在表面看来往往类似于经过消除隐藏线的线框模型在线框模型或经过消除隐藏面的曲面模型;但实体模型上如果挖一个孔,就会自动生产一个新的表面,同时自动识别内部和外部;实体模型可以使物体的实体特性在计算机中得到定义。
特征参数化技术:参数化造型的主体思想是用几何约束、工程方程与关系来说明产品模型的形状特征,从而达到设计一系列在形状或功能上具有相似性的设计方案。
变量化技术:我们在进行机械设计和工艺设计时,总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建,可以随意拆卸,能够让我们在平面的显示器上,构造出三维立体的设计作品,而且希望保留每一个中间结果,以备反复设计和优化设计时使用。三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用
第五篇:基于三维数字化技术的机械制图教学改革与实践
基于三维数字化技术的机械制图教学改革与实践
摘 要 介绍运用三维数字化技术进行的教学方法改革,阐述三维数字化技术在机械制图课程中的应用和对于制图能力的帮助。能更好地培养学生的创新意识和实践能力,不断提高教育教学质量。实践证明,三维数字化技术的应用对教学质量的提高起到重要作用。
关键词 三维数字化技术;教学改革;机械制图;空间思维能力
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)10-0098-02
Mechanical Drawing Teaching Reform and Practice based on 3D Digital Technology//ZOU Zechan,CHEN Zhongshi
Abstract This article is to introduce the use of three-dimensional(3D)digital technology to reform teaching methods,and describe the applications of 3D digital technology in mechanical drawing courses,which can better develop students awareness of innovation and practical ability to continuously improve the quality of teaching.Practice has proved that the 3D digital technology to improve the quality of teaching plays an important role.Key words 3D digital technology; teaching reform; mechanical drawing; spatial thinking ability
2012年教育部出台的《教育信息化十年发展规划》明确指出,以教育信息化带动教育现代化,是我国教育事业发展的战略选择。教育信息化的根本不是将信息技术引入学校,而是要将信息技术充分融入到课堂教学之中。传统信息化技术与三维数字化技术充分融合运用,是教育信息化的大势所趋。近年来,数字化技术在教学之中的应用越来越广泛[1-3]。
机械制图是高职院校机械类专业的一门主干技术基础课。机械制图以形体构造和图形表达为核心,以形象思维为主线,培养学生空间想象能力、形象思维能力和图形表达能力等工科基本素质,为培养高职技能型应用型人才打好基础,以适应现代设计与制造的发展。然而,随着近年来高职招生录取分数线的下降,为提高教学质量,进一步深化机械制图课程建设,深化教学改革,积极探索和实践是十分必要的[4]。机械制图教学现状分析
大部分学生在入学后第一学期开始学习机械制图时感到枯燥和吃力。从投影理论入手去分析各种零件图甚至装配图,是很难想象复杂的实体形状的,学生学习积极性也很难调动起来,从而影响教学效果。
在传统课堂教学中,对挂图或实物木模的微小的内部结构,坐在后面的学生无法看清,同时模型实物和投影视图之间的转换比较麻烦,因此采用黑板加粉笔、挂图加实物木模的教学方法,效果不够理想。而替代了传统教学中板书及挂图的多媒体课件教学法,对三维零件的实时动态观察、剖切、虚拟装配及装配体的爆炸动画显示等效果基本没有,已不能满足对人才培养的需求。随着计算机技术的发展及其在教育中的应用,基于三维数字化虚拟技术的教学方式有助于教学质量的提高。运用三维数字化技术进行的教学方法改革
刚入学的新生没有丰富的空间思维能力,应结合当时教学的内容,利用三维数字化设计软件将备课时准备的数字化模型打开,以任意方向和任意角度对零件图形进行实时动态观察,将所讲的知识点通过不同的实际案例直观地呈现给学生,同时利用动态剖切、模拟装配及仿真动画功能,图形更加生动逼真,更能帮助学生培养空间思维能力和设计思想的表达能力,激发学生的学习兴趣,增强教学效果。
目前普遍使用的三维数字化技术软件有SolidWorks、UG、Pro/E、CAXA、CATIA、Inventor等。在众多软件当中,SolidWork作为一款功能强大的三维设计软件,可以实现参数化建模、虚拟装配、运动仿真、干涉分析等,并能自动生成精确的各种二维工程图样,因为它的操作直观、简单易学、界面友好、基本功能全面,已经成为较为普遍的应用软件。
教师根据教学时的实际情况,利用三维SolidWorks软件,从数字化处理的教学资源中随时添加一些日常生活中看到的模型,一步一步地示范建模和讲解,使学生对该软件的操作和建模过程有更直接的认识,使学生的空间概念更实际。这种理论联系实际的教学过程生动有趣,激发了学生的学习兴趣,启发了学生的积极思维,同时可以使学生对现代工程设计方法有切身的体验,有利于后续课程的学习。三维数字化技术在机械制图教学中的应用
投影理论、基本视图 点的正投影和零件的多面投影是机械制图教学的重点。将上课前准备的实体模型导入SolidWorks软件中,工程图模块直接转换成三视图,可使学生轻松地理解投影理论和视图概念。采用标准视图中的前视、后视、左视、右视、上视、下视、正视等轴测图,可以使学生形象、直观地看到演示模型的空间结构、与视图的投影关系及各种视图的形成过程,有利于学生对投影理论及视图的理解。
基本体、组合体 利用特征建模中的拉伸、旋转、扫描或放样创建基本形体,使学生可以逼真地看到各种基本体的形成过程和建模方法。同时,可以由零件直接生成工程图,让学生更深刻地了解三维实物与二维投影图之间的关系,将“教、学、画”融为一体,是教学内容和教学方法的改革,培养了学生的学习能力和创新能力[5]。
组合体第三视图的补画是教学的重点和难点,经常出现学生多画线或少画线的现象,是由于学生对诸多细节没有掌握和理解。因此,在讲解组合体的形体分析时,利用SolidWorks软件的设计特征树及回放功能,可以完整清楚地演示组合体中各个基本体的形成和组合过程,培养学生的空间想象能力。
截交线、相贯线 传统教学中很多课时花费在截交线和相贯线的作图上,尤其是回转体组合相贯线的空间形状分析想象困难,教学效果不理想。利用SolidWorks软件可灵活逼真地讲解相贯体的种类、空间位置和截交形状。组合体的相对尺寸变化时会产生截交线和相贯线的变化,比如两圆柱直径比值的改变,会引起交线的性质、弯曲程度和走向发生变化,学生很容易观察到相贯线的变化趋势。通过SolidWorks软件,学生对实体的内部和外部结构能有更直接的认识和理解,使教师的教学更加轻松。
剖视图 剖视图是机械制图教学中机件表达方法的重点,利用Solidworks的工程图将三维零件模型自动生成详细的工程图,可完成各种形式的剖视图。教学中,在零件的三维视图下,以直观的三维旋转动态形式进行剖切,随时改变剖切平面的位置,全剖视图立即生成,能够促进学生对复杂零件内部结构的想象,激发学生的学习兴趣,取得较好的教学效果,这是传统教学或者课件无法实现的。
零件图 在三维数字化设计中,零件模型是产品整个设计周期的承载体。在零件图章节的教学部分,应将二维零件图和三维实体零件结合起来,充分利用SolidWorks的工程图功能,直接将零件生成基本视图、标准三视图、剖视图(全剖、半剖、旋转剖、阶梯剖、局部剖等)、断面图、局部放大图、尺寸标注等各种视图,有利于培养学生识读较复杂零件图的能力,为适应以后工作岗位的要求做好准备。这部分内容结合典型的实际零件图,进行三维实体造型,培养学生三维造型能力与工程应用能力。
装配图 讲授装配图时利用SolidWorks软件的装配功能,根据不同装配约束关系和位置要求,将一个一个零件装配成部件或产品。同时制作成的装配动画可以演示零件的具体装配过程,装配的爆炸视图和生成的爆炸线可以展示整个装配的位置关系和装配关系。这样可以使学生更好地理解装配图的工作原理,提高阅读装配图的能力。结语
将三维数字化技术引入机械制图教学中,实现教学方法的改革与创新,既可以改变以往学生学习机械制图过程中表现出的枯燥无趣现象,又能将学到的知识内容与机械行业生产设计与制造实际联系在一起,将现代计算机技术与课程基础知识有机结合,极大地提高了学生的学习兴趣和空间想象能力,同时提高学生三维数字化设计能力。实践证明,三维数字化技术的应用对教学质量的提高起到重要的作用。
参考文献
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