重慶3D動(dòng)畫(huà)制作軟件的變遷,從聊聊軟件設(shè)計(jì)思想的變化
前文述及, 本人最早接觸到的3D軟件是MasterCam, 當(dāng)時(shí)的版本已經(jīng)是4.0了, 時(shí)間在97年左右, 是在一個(gè)模具廠看到的, 那是我第一次看到CNC編程, 感覺(jué)很神奇, 于是便去買(mǎi)了個(gè)光盤(pán),裝了學(xué)了下, 由于MasterCam和重慶3d動(dòng)畫(huà)制作主要是面向加工的, 所以主要功能是CNC編程, 建模功能是很簡(jiǎn)單的, 提供的命令只有點(diǎn),直線(xiàn),圓,弧,矩形,橢圓,SPLINE線(xiàn),編輯命令也不多, 而且它的模型是線(xiàn)框模型, 只能靜態(tài)著色。所以它的建模思想就是通過(guò)點(diǎn),線(xiàn)來(lái)建立控制線(xiàn),然后通過(guò)放樣(loft), 邊界, blend,掃描命令來(lái)形成曲面, 通過(guò)拉伸,旋轉(zhuǎn)形成實(shí)體,然后通過(guò)布爾運(yùn)算來(lái)合并與加減形成模型。這是早期的3d 工程軟件的基本實(shí)現(xiàn), 當(dāng)時(shí)ACAD的3D 命令也是這樣的。不過(guò)因?yàn)榻?shí)在費(fèi)勁, 又沒(méi)有很好的教程, 實(shí)際工作中用不著, 所以就放棄了。
早期Matercam界面(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
SOLIDWORKS:
時(shí)間來(lái)到98年,有一天看到了這個(gè)軟件, 由于先前有proe 概念,雖然不是proe但還是買(mǎi)了它,裝上去之后 憑感覺(jué)玩了下, 感覺(jué)非常爽, 尤其是尺寸驅(qū)動(dòng), 實(shí)體模型, 自動(dòng)生成三視圖, 給人的沖擊太大了, 我開(kāi)始嘗試用SW畫(huà)圖, 然后轉(zhuǎn)DXF文件, 然后再ACAD里標(biāo)注, 不過(guò)還是受限于教材太少, 進(jìn)度太慢,尤其是在裝配里畫(huà)圖,摸索了好長(zhǎng)時(shí)間, 再加上工作變動(dòng), 不了了之了。。。
SW是我見(jiàn)到的(只是我自己)第一款符合工程設(shè)計(jì)的三維設(shè)計(jì)軟件, 以特征而不是幾何來(lái)定義繪圖單位,特征可以理解為一個(gè)加工工序或者工步,比如孔特征對(duì)應(yīng)于加工中的孔加工, 倒角,凸臺(tái),所以界面非常友好, 尺寸驅(qū)動(dòng)草繪可以非常方便修改, 而且省去了空間幾何想象時(shí)間, 這對(duì)于畫(huà)法幾何基礎(chǔ)不好的同學(xué)是非常有利的,基本上, SW已經(jīng)具備的現(xiàn)在三維設(shè)計(jì)軟件的最基本,最核心的功能。 只是因?yàn)?a href="http://pbvnpf.cn/about/8.html" target="_blank" title="重慶3d制作">重慶3d制作的原因, SW沒(méi)能繼續(xù)使用下去。
現(xiàn)在的SW界面(圖片來(lái)自于網(wǎng)絡(luò))
CIMATRON:
cimatron軟件是由以色列一家公司開(kāi)發(fā)的模具設(shè)計(jì)加工軟件, 軟件我沒(méi)用過(guò), 但因?yàn)楫?dāng)時(shí)我設(shè)計(jì)的一款暖風(fēng)機(jī)要開(kāi)模, 所以有幸見(jiàn)到了這款軟件, 當(dāng)時(shí)的圖紙是用ACAD畫(huà)的, 因外殼是曲面,為了保證曲面符合設(shè)計(jì)意圖,所以在模廠現(xiàn)場(chǎng)跟蹤,這是我唯一一次在現(xiàn)場(chǎng)眼見(jiàn)一個(gè)平面圖紙是如何轉(zhuǎn)變?yōu)?D圖形的, 當(dāng)時(shí)工程師用的正好是這個(gè)軟件,所以印象深刻, 因?yàn)楫a(chǎn)品除了四個(gè)腳是平面的,其他全部是曲面,由于平面圖紙無(wú)法準(zhǔn)確表示曲面, 當(dāng)時(shí)的辦法是畫(huà)一堆截面來(lái)表示曲面變化。同時(shí)由于分模面也不是平面, 所以建模的水平還是要求挺高的, 整個(gè)模型我記得是花了3天的樣子, 工程師小伙也比較抓狂, 反復(fù)修改, 反復(fù)使用不同的命令來(lái)試,所以本人得以略知皮毛, 這個(gè)軟件和mastercam類(lèi)似, 也是線(xiàn)框模型, 但界面好像比mastercam有好點(diǎn),建模命令比較多, 加工方面應(yīng)該 差不多?,F(xiàn)在用的也少了。
CIMATRON界面, 圖片來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)
UG(UniGraphic)/NX:
這里先說(shuō)下UG, UG是目前模具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)行業(yè)的老大, 現(xiàn)在在廣東地區(qū)基本是UG一統(tǒng)天下, MASTERCAM 和 CIMATRON基本很少見(jiàn)到了, 由于PROE加強(qiáng)了模具及CNC方面的功能, 也有部分廠家采用PROE了, 不過(guò)還比較少。在模具和加工行業(yè), UG大名鼎鼎, 是進(jìn)入行業(yè)的必備軟件。 UG是實(shí)體模型, 而且里面集成了大量的模具標(biāo)準(zhǔn)件, 從模架到彈簧,螺絲等應(yīng)有盡有, 而且有豐富的針對(duì)摸具設(shè)計(jì)的命令, 比如拔模,分模面,鑲件,補(bǔ)面等等, CNC刀路設(shè)計(jì)也很強(qiáng)大,提供了分析命令。 大大方便了設(shè)計(jì)。 也采用了參數(shù)化設(shè)計(jì),曲面設(shè)計(jì)很自由,有很多ID設(shè)計(jì)師當(dāng)時(shí)也用它設(shè)計(jì)。確實(shí)是一款優(yōu)秀的軟件, 本人直接使用它比較晚, 主要用來(lái)看模具圖,研究不深, 有個(gè)挺有意思的事是, 在工廠一般是用UG設(shè)計(jì)模具圖紙, 但轉(zhuǎn)2D時(shí)用的是ACAD軟件,即紙質(zhì)圖紙還是用的ACAD,技術(shù)要求及注意事項(xiàng)都在2D圖紙上, 看來(lái)UG的2D方面還有待加強(qiáng), 同時(shí)可能跟加工廠環(huán)境有關(guān), 有些工廠可能還是用ACAD的。
現(xiàn)在UG也在加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面, 和PROE一樣都在往整個(gè)產(chǎn)品解決方案上努力, 所以2個(gè)軟件競(jìng)爭(zhēng)很激烈。
UG界面, 圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
PROE/CREO:
現(xiàn)在介紹proe, 這個(gè)軟件是本人一直在用的設(shè)計(jì)軟件, 也是目前搞設(shè)計(jì)的主流軟件 。就目前來(lái)講,這個(gè)軟件強(qiáng)大到幾乎可以解決整個(gè)產(chǎn)品周期的任何問(wèn)題!從概念到草圖、到效果圖、到渲染圖、到規(guī)劃、到設(shè)計(jì)、圖紙、加工、生產(chǎn); 從個(gè)人到團(tuán)隊(duì)、到遠(yuǎn)程;從機(jī)械到電子、到管道、到線(xiàn)路;各類(lèi)分析如模具的模流分析, 運(yùn)動(dòng)模擬,熱模擬,有限元分析,人機(jī)工程等等, 可以說(shuō)那個(gè)行業(yè)都可以應(yīng)用。最新版的CREO 還加入了3D打印。。。 軟件大小也從1G到現(xiàn)在的10幾G了,
PROE如此強(qiáng)大,個(gè)人認(rèn)為跟2個(gè)因素有關(guān), 一個(gè)是全參數(shù)化的軟件思想, 一個(gè)是獨(dú)創(chuàng)的彈性曲線(xiàn)模型。 與其他軟件不同的是, PROE的最核心的曲線(xiàn)模型是由PTC公司獨(dú)創(chuàng)的根據(jù)材料力學(xué)里的彈性曲線(xiàn)開(kāi)發(fā)出來(lái)的, 它與材料有關(guān), 而其他軟件都是根據(jù)微軟操作系統(tǒng)提供的曲線(xiàn)命令來(lái)開(kāi)發(fā)的, 他們是單純的數(shù)學(xué)模型,這樣在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理上遠(yuǎn)不如PTC方便,尤其是在分析上,比如熱分析,有限元分析等, 其他軟件都需要轉(zhuǎn)格式到ANLISYS里,重新晶格化, 而PROE可以在自己的模型中自己的進(jìn)行有限元分割,非常自由。全參數(shù)化的數(shù)據(jù)庫(kù)又使軟件的擴(kuò)充變得非常容易。搞軟件的都知道, 一個(gè)程序,核心就是算法+數(shù)據(jù)庫(kù), 所以PROE很容易開(kāi)發(fā)出很多應(yīng)用模塊, 這就是為什么PROE軟件是模塊化的, 比如鈑金模塊, 模具模塊,仿真模塊,分析模塊。。。等等。除了核心模塊, 這些模塊可以根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)購(gòu)買(mǎi), 所以在市場(chǎng)上也受歡迎。
PROE如此強(qiáng)大, 也是不斷升級(jí)的結(jié)果, 就本人來(lái)說(shuō),正式接觸到它是在2000年左右, 以前光聽(tīng)說(shuō)這個(gè)軟件牛,但很少見(jiàn)到, 在2000年的樣子, 重慶3d動(dòng)畫(huà)公司開(kāi)始有盜版賣(mài),價(jià)格500元,隨盤(pán)送一本打印的教材。單買(mǎi)教材要300元, 軟件版本是98版, 但是一般收入高的工程師有能力自己買(mǎi)電腦了, 我一個(gè)同寢室同事就是這樣,他一狠心買(mǎi)了個(gè)盤(pán), 自己學(xué)了幾個(gè)月后, 跳槽跑了, 我在他不用的時(shí)候摸了幾下, 很快就被迷住了, 這是真正的第一次
感受到PROE的強(qiáng)大, 雖然簡(jiǎn)單,但沖擊力太大了,真正開(kāi)始使用PROE設(shè)計(jì)是在2001年, 從此以后一直使用到現(xiàn)在, proe有幾個(gè)經(jīng)典版本, proe2001 是基于WINDOWS NT的經(jīng)典版本, 具備了到目前為止所有的核心功能, 它是如此經(jīng)典以至于現(xiàn)在還有人在用它; 野火 wildfire3.0是升級(jí)后的第一個(gè)經(jīng)典版本, 野火5.0 是另一個(gè)。到CREO后, 2.0是一個(gè), 目前是4.0 版本。
proe2001 界面
CREO4 界面
總結(jié): 從以上可以看出, 3D設(shè)計(jì)軟件經(jīng)歷了從線(xiàn)框模型到實(shí)體模型的演變,從數(shù)學(xué)特征到加工特征的演變。 軟件發(fā)展方向一個(gè)是從加工向設(shè)計(jì)延伸, 一個(gè)是從設(shè)計(jì)向加工延伸, 總的思路都是提供完整的產(chǎn)品解決方案。目前主流的設(shè)計(jì)軟件又都加上了工業(yè)設(shè)計(jì)模塊, 提供從草圖到模型渲染的高質(zhì)量圖片及動(dòng)畫(huà)演示, 可以說(shuō)基本用一款軟件就能解決產(chǎn)品周期的全部環(huán)節(jié)。
學(xué)習(xí)建議: 對(duì)于工程設(shè)計(jì)軟件來(lái)說(shuō)要注意以下幾點(diǎn):
最好有工科背景, 或者有實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn),這樣容易上手。
理解建模思路:對(duì)于復(fù)雜曲面: 一般是從點(diǎn)-->線(xiàn)-->面。 這里要求有比較好的畫(huà)法幾何基礎(chǔ)。 對(duì)于模型,一般采用從分模面-->大面-->小面-->過(guò)度面-->補(bǔ)轉(zhuǎn)折面的方法。
要注意尺寸標(biāo)注, 與設(shè)計(jì)思路一致,這樣可以保證設(shè)計(jì)意圖。
對(duì)于全參數(shù)化設(shè)計(jì),要理順裝配關(guān)系, 主次關(guān)系, 參考關(guān)系, 這里經(jīng)驗(yàn)很重要,無(wú)論是軟件使用經(jīng)驗(yàn),還是實(shí)際設(shè)計(jì),加工經(jīng)驗(yàn), 會(huì)綜合反映在整個(gè)模型中, 是反應(yīng)工程師水平的直接標(biāo)準(zhǔn)。
使用久之后,最好能形成自己的風(fēng)格。
說(shuō)明:以上只是根據(jù)本人經(jīng)歷列舉的幾款軟件, 其他軟件限于篇幅就不介紹了, 比如CATIA等。。。接觸不多,目前的3D工程軟件大多功能強(qiáng)大。 所以選擇什么軟件全看個(gè)人及公司選擇了。 作者沒(méi)有褒貶的意思。
