艺术类产品造型—指环建模教学

在产品设计造型领域,我们常见的是用于提供某一类”功能”的产品,比如手机是用来打电话的,因此它必须带有一个液晶屏幕和键盘.适合单手手持和便携。又比如一双运动鞋，它必须满足能够把脚包在里面提供足够的舒适度并且剧烈运动时候承受重量和提高运动效率的一些要求，所以手机通常是设计成一个类似box的形状，而鞋子也是符合脚的形状并且分为鞋面和鞋底的组合结构。这一类产品通常会有一些相对固定的造型框架。

更细致一点来看，因为目前民用的液晶屏幕都是平面的，所以手机的液晶屏幕部分也必须设计成平面，而键盘因为必须满足适合手指头方便按下的需要，所以虽然在按键排布上有很多不同的设计，具体到每一个按键的造型就不会有太大的区别。而运动鞋必须保证运动时候的稳定，所以鞋底的基础造型就是一个大平面，为了增加摩擦因此需要在这个平面上做一些凹凸的花纹设计提高摩擦力。

这些功能需求产品的设计思维方式，其实很大程度上也提供了我们很明确的制作模型的思路和流程，我们需要先把手机的主体造型完成之后再接着做屏幕和按键这些提供不同功能的元件的细节，运动鞋也分为鞋面和鞋底来制作模型，并且鞋底不论多复杂，制作顺序也仍然是先做出鞋的底面然后再制作花纹造型，因此这一类产品虽然可能最终造型很复杂，但是在制作模型的过程中我们却不难制定出制作流程，并且因为每个阶段都是在前一个阶段的基础上进行，互相之间的造型交叉关系比较少，因此制作过程遇到的问题也相对较少。

但是另外一个类型的设计产品-艺术类产品，比如首饰设计行业就会比较不同，这一类产品并没没有很特定的用途，而造型本身就是它被设计的目的，因此这一类造设计因为没有太多的功能方面的限制，而更加纯粹的追求造型的细致和美感，另外也因为通常这一类产品的制造工艺并非传统的塑胶射出和扳金冲压，因此也没有这些制造工艺对造型的限制(比如模流，脱模，材料延展性的限制)，因此这一类产品的造型会更加自由和变化，虽然它可能不是很复杂。本篇就是一个探讨这方面的设计造型的一个教学。

如图这个指环就是一个比较典型的可以归类于艺术设计的造型，造型其实并不复杂，但是却自由多变，以至于很多朋友的第一感觉就是不知道从哪里入手来制作这个模型。

对于这种不是很容易理清造型规律的设计，观察他们的那些“棱”的规律是一个比较好的切入点，也就是造型中的“线条”的规律。我们先来看看下面这个对比图。
思考造型的过程。其实也是一个简化造型的过程，首先去除那些曲面光滑过渡的问题，我们可以把曲面的造型简化成一个有棱角的造型，这样比较容易看清楚造型的基础“结构”，以找到其中的规律。

从上面的图中，我们很容易看出其实两个模型的结构是一样的，左边是一个简化过的形状，它的结构其实已经能看得很清楚。
因此我们的问题就被简化成接下来怎么制作左边的这个模型。
如果你知道Rhino中的扭转和沿着曲线流动 沿着曲线流动.jpg

工具如何使用，那么这个简化过的模型就会简单很多了。但本教学不使用这个大家都会的方法。

第一步：定义指环的圆心和大小，我用一个点和一个圆曲线来表示，他们是用来辅助造型用的，因此把他们锁定起来以免误操作。如图所示。

第二步：再做一个与前面的圆曲线差不多大的圆曲线，然后首先在front视图中以圆心旋转一个角度（沿着世界坐标轴的y轴旋转一个角度），如图所示。

第三步：沿着世界坐标轴的y轴移动一点距离，如图所示。

启动 rhino的记录建构历史并且使用环形阵列 工具沿着圆心阵列5份。然后把原始的那一跟曲线更换一个显示颜色用于区分其他曲线，如图所示。

为了确保记录建构历史已经发挥作用，可以尝试移动一下最初的那根曲线（图中的红色曲线），看看其他曲线是不是有更新，如果更新了说明记录建构历史已经发挥作用，按ctrl+z退回到前面的状态，如果没有更新，重做这一步。

第4步，再一次启动记录建构历史功能，然后选择红色曲线与它旁边的一根曲线用放样工具生成一个面。如图所示。

第五步：再一次的启动记录建构历史功能，然后选择刚才生成的那个曲面，沿着中心阵列5份。
结果如图所示，那个简化的造型结构已经做出来了。

如果前面的三个步骤中需要打开记录建构历史功能的步骤都正确执行了，这时候可以通过编辑红色曲线的形状来及时更新整个造型。

调整一下红色曲线的位置，角度，也可以拉一下控制点，总之调整红色曲线的造型直到对整体造型觉得满意了，

注意只能调整与红色曲线，其他曲线和曲面都是这根红色曲线的子物件，一旦子物件被直接编辑就会被破坏历史记录的结构。

如下图是展示了红色曲线位置角度造型的不同得到的不同造型效果

模型下载：请点这里

轮廓线造型调整好之后，我们可以把曲面删除了，只保留曲线，如下图所示。

接下来要做的就是在这些轮廓线中间铺上曲面，这个阶段有很多种方法可以做，下面是其中的一个方法，希望大家能想出更好的方法：）

首先我们需要依据这些轮廓线，画出另外一个方向的轮廓线，也就是指环的断面轮廓线。
为了准确地画出轮廓线，我们需要先从轮廓线上取出一些点，用这些点来辅助定位和造型。

这些点的意义在于：需要画出来的断面线应该是通过这些点的，在Right视图中画出断面轮廓曲线,如下图是我已经画好的。

注意这个阶段我们没必要苛求断面线一定要准确，只要根据你的理解画出一个大概就好了，后面可以再进行直观的调整。

接下来使用曲线分割工具在那些点的位置把曲线分割成很多段，然后把每根曲线重建成3阶4个点，如图所示。

接下来，启动记录建构历史功能，然后在top视图中把红色的断面轮廓线以圆心阵列5份，如图所示。

接下来，只保留断面线，最初做好的5根轮廓线只保留相邻的2根用于参考辅助，其他轮廓线都可以隐藏起来，
将两根轮廓线之间的断面选中，如图所示

首先启动记录建构历史然后使用放样工具生成曲面，放样工具的设置如下图，如果有某处打结，可以点击面板中的对齐曲线按钮然后点击需要反转的曲线以消除打结的问题。

正确放样出来结果如图所示：

接下来再次启动记录建构历史功能，然后把曲面沿中心点复制5份如图所示。

接下来，在透视视图中观察造型，如果某处的曲面造型需要修改，就找到的right视图中对应该处的某一跟断面线，调整这跟断面线的控制点，因为历史记录功能的作用，整个造型会立即更新。

在Right视图中调整红色断面线的时候要注意调整曲线的中间的控制点而不要移动曲线的端点，否则会引起模型不能正确闭合，出现裂开的情形。

调整好的造型和断面形状如下如所示。可以跟上面一张图比较一下看看断面有什么不同。

接下来需要做的是考虑怎么样把那个尖锐的棱做一个圆角的效果。

最常规的做法是：

首先把模型组合一下，确保模型是一个封闭的实体，然后就可以用rhino的实体导角工具，要注意的是rhino的实体导角工具按钮的左键和右键功能并不相同，左键是传统的“导圆角”也就是生成断面是一个圆弧的导角面，因此两端也只能做到相切连续，这种方式比较适合用于处理那些需要做“例行”导角的部分，而如果导角本身是一个比较重要的造特征的情况下，为了得到功能好的光滑度效果，可以使用该工具的右键功能，它提供的是边缘混接，简单来讲它可以生成一个可以做到曲率连续的导角面，因此光滑度会更好。

在做圆角的时候，指令区的选择区域可以切换导角的计算方式，一共有3种不同的方法，如下图

最常见是滚球的方式：这种方法必须依赖导角边界两边的曲面夹角来计算，也即是说如果两个面之间没有角度，或者有渐消的造型（角度逐渐变为0的情况）那么就会得到一个宽度会变化并且在角度变为0的区域导角面宽度也会变化为0的一个导角面，这种导角方式适合那些需要严格定义圆角半径的场合，但是纯粹从造型角度来说，大部分时候它不是最好的选择。
因此rhino还提供了下面两种导角方法：路径间距和与边缘距离
这两种都是我更加喜欢的，以后我会开贴专门介绍，如下图是使用与边缘距离的方式导角后的效果。

处理导角的方式还有很多种，如下图所示，是利用曲面直接表达圆角的效果。这些方法虽然最终出来的效果很好，模型很简洁，但是也要花费更多的时间跟精力去处理，所以经常是玩曲面的人才会想要这样去做，实际工作中建议如果没有特别的理由的话还是不要这样做了。我还是推荐大家用最“务实”的方法，也就是前面介绍的直接导角处理的方法，因为他是最快速和简单的。

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