作者：张亚先刘勇主编
出版社：高等教育出版分社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
Rhino5.0amp;KeyShot产品设计实例教程试读：
关于本书
内容和特点Rhino 是由美国 Robert McNeel＆Assoc.公司开发的、基于 NURBS原理的高级建模软件。因其功能强大、上手容易、能够自由地表现设计概念等特点而被广大产品设计人员所推崇，在高校工业设计专业也有着广泛的用户群体，同时也成为学习Alias、MAYA等高端NURBS软件的必学基础内容。KeyShot是一个互动性的光线追踪与全域光渲染软件，无须复杂的设定即可产生相片般真实的3D渲染影像，是目前比较流行的主流渲染软件之一，为工业设计师提供了非常便利的工具平台。
本书以 Rhino 5.0 软件建模为重点，旨在让读者从基础理论开始透彻理解 Rhino 5.0，重在培养读者自行分析与研究创新能力。本书选择了工业设计领域中较为经典的几类产品设计案例来进行讲解，强调建模的精确度；建模之前通过展示二维效果图、建模分步图及最终渲染效果图等，使读者能对建模思路有一个清晰的了解并掌握产品设计的一般程序和方法。渲染部分针对KeyShot渲染器进行讲解，围绕典型案例主要讲解各种典型材质的表现技巧，对于常用的材质特点与调节的要点做经验总结，使读者理解得更为透彻。
本书以循序渐进的方式，由简单到复杂地安排案例的学习，每个案例都有详细的操作步骤，读者只要根据这些操作步骤一步步操作，就可完成每个案例的制作，轻松掌握软件的有关操作技巧。随着学习的深入，案例综合性越来越强，读者学完后，能够真正达到学以致用的目的，既有了一定的成就感，也培养了读者的学习兴趣。
另外，本书配套光盘中收录了书中相关案例用到的素材文件、最终渲染效果图和模型、渲染源文件，供读者在学习过程中参考使用，以便能更快、更轻松地完成学习任务。
本书分为7章，各章内容简要介绍如下。
第1章：计算机辅助工业设计概述
第2章：初识 Rhino 5.0
第3章：Rhino 5.0 建模基础
第4章：KeyShot 渲染基础
第5章：生活类产品设计实例
第6章：数码类产品设计实例
第7章：家电类产品设计实例
读者对象
本书主要面向从事工业产品设计工作的广大初、中级用户，也可作为高等院校工业设计专业和相关专业师生的教学、自学参考书及社会工业设计初、中级培训班的教材。
附盘内容及用法
为了方便读者的学习，本书附带一张光盘，其主要内容如下。
1．“Map”目录“Map”目录下存放本书案例制作过程中用到的相关视图、贴图及HDRL图片。
2．“案例源文件”目录“案例源文件”目录下存放本书所有案例的制作源文件，包括案例模型源文件及相应的渲染源文件。读者在制作完实例后，可以与这些源文件进行比较，查看自己所做的是否正确。
3．“最终效果”目录“最终效果”目录下存放本书实例制作的最终渲染效果图供读者参考。读者如果在操作过程中遇到困难，可以参照这些效果进行学习。
参与本书编写的还有韩怀邦、于钦鹏、葛要伟、王圣江等，在此向他们表示衷心的感谢！同时也深深感谢支持和关心本书出版的所有朋友！
感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也欢迎您把对本书的意见和建议告诉我们。
老虎工作室网站：http://www.laohu.net，电子邮箱：postmaster@laohu.net。老虎工作室2013年05月第1章计算机辅助工业设计概述
在科技与经济迅速发展的今天，工业设计得到了前所未有的发展机遇，设计的观念得以转变，设计的手法更是变得多样化，特别是计算机技术的迅猛发展和计算机辅助设计的广泛应用，极大地改变了工业设计的技术手段、程序与方法，使得工业设计师能更方便、更快捷、更透彻地表达自己的设计理念和创意。1.1 工业设计的概念
1964 年，国际工业设计协会联合会（International Council of Societies of Industrial Design， ICSID）将工业设计的定义阐述为：“工业设计是一种创造性活动，它的目的是决定工业产品的造型质量，这些质量不但是外部特征，而且主要是结构和功能的关系，它从生产者和使用者的观点把一个系统转变为连贯的统一。工业设计扩大到包括人类环境的一切方面，仅受工业生产可能性的限制”。
1980年ICSID对工业设计的定义做出了如下修正：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质和资格，叫做工业设计。”根据当时的具体情况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作。而且，当工业设计师对包装、宣传、展示、市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时，也属于工业设计的范畴。
2006年ICSID将工业设计最新定义为：“设计是一种创造性的活动，其目的是为物品、过程、服务以及它们在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质。因此，设计既是创新技术人性化的重要因素，也是经济文化交流的关键因素。”
从以上定义可以看出，创造性是工业设计的核心，工业设计实际上已成为一门集当代市场、经济、文化、艺术、科学技术等多种知识的交叉科学，是企业运用设计创新开发产品的关键环节，是提高产品附加价值和市场竞争力的有效手段，它实现了将原料的形态改变为更有价值的形态。工业设计师通过对人生理、心理、生活习惯等一切关于人的自然属性和社会属性的认知，进行产品的功能、性能、形式、价格、使用环境的定位，结合材料、技术、结构、工艺、形态、色彩、表面处理、装饰及成本等因素，从社会的、经济的、技术的角度进行创意设计，在企业生产管理中保证设计质量实现的前提下，使产品既是企业的产品、市场中的商品，又是消费者的用品，达到顾客需求和企业效益的完美统一。1.2 产品设计的流程
现代产品设计是有计划、有步骤、有目标、有方向的创造性活动，每一个设计过程都是一种解决问题的过程。设计的起点是设计原始数据的收集，其过程是各项参数的分析处理，而归宿是科学地、综合地确定所有的参数而得出设计的内容。一般而言，产品设计包括设计调研、设计创意、设计深入和设计完成4个阶段。1.2.1 设计调研
产品设计任务是根据实际需求来确定的，所以设计师需要明确消费者需要什么样的产品，满足消费者的需求才是产品设计的目的。设计调研则是有效地把握设计需求的重要途径，具体包括以下内容。（1）消费对象综合信息调查与分析
对产品的使用者进行调查，以把握其消费心理需求，开发出消费者真正需要的产品。（2）竞争产品综合信息调查与分析
对市场上现有的同类产品展开调查，分析其优劣，以取长补短，最大限度地使产品得以完善，如图1-1和图1-2所示，为对现有产品的形态、色彩展开调查分析。图1-1 现有产品形态分析图1-2 现有产品色彩分析（3）产品历史资料调查与分析
分析一种产品从开发之初到现有状态的延承关系，从宏观的角度分析产品设计与特定历史时期的消费环境之间的关系。（4）新技术及专利信息调查与分析
调查可用于该产品的可能的新技术、新成果，往往一些看似不相关联的现象组合在一起恰恰能产生出新的创意。（5）细分市场吸引力评估
根据以上调研结果分析市场对该类产品的需求情况，做出评估，尽量对市场进行细分，太笼统的市场定位是没有意义的，如按性别分类、按年龄分类、按收入分类等。（6）产品开发设计定位表述
设计调研的目的就是对产品进行准确的定位，即回答为谁设计什么样的产品的问题，定位越明确、越精确就越有价值。
综上，产品设计调研阶段需要掌握消费者信息、相关产品现状信息、相关技术信息、市场潜力信息等，通过对调研信息进行分析和综合，进而对拟开发的产品进行合理的定位，为产品设计制定目标，指明方向。1.2.2 设计创意
设计创意是在确定的设计定位的基础上，用视觉化的符号方式将符合定位的创意方案表现出来。这一过程包括以下内容。（1）外观与结构创意草图
包含思维的发散与整合过程，并通过草图的形式表现出来，创意的过程无须设置太多限制，可以尽情发挥，之后再对发散思维的方案进行选择，创意包括可能的外观形式和可能的结构形式，如图1-3所示。图1-3 创意草图图1-4 创意方案效果图（2）创意方案的效果图表现
对挑选出来的方案用较细致的效果图来表现，包括结构的展示、材料的运用、色彩的搭配等信息，以方便和其他人员进行交流与评估，如图1-4所示。（3）方案价值简单评估
与设计组的其他人员一起，或者邀请其他人员对方案进行评价，主要从造型、色彩、功能、市场前景等方面进行评估。（4）方案可行性简单评估
价值评估之后需要对其可行性做进一步的评估，主要从结构、材料、成本等方面对方案作进一步的验证。
设计创意阶段往往需要集体的力量参与，在创意草案出台之前的创意发散到创意方案形成后的评估，都需要多人进行讨论和修订，群策群力才能最大限度地保证产品创意的价值。1.2.3 设计深入
创意方案获得通过后，需要对产品做更为深入、细致地设计，保证整体形式的呈现和相关数据的采集。这一过程包括以下内容。（1）细节设计
细节就是在产品整体形式确定以后对局部的处理，产品的高贵、精致、细腻等品质，往往都在细节部分得以体现。细节也是产品设计创意点集中体现的地方。（2）结构设计
产品的外观造型和结构设计需要同时进行，两者相互关联、相互影响。产品结构直接关系到产品是否能被加工和成型，合理的结构设计是产品美观实用的保证，同时也是产品开发成本的重要决定性因素。（3）设计方案的价值分析
在前面价值评估的基础之上，再对方案做进一步的、全方位的价值分析，以确保各项要素合理有据。（4）设计方案的表达
对产品设计方案进行二维效果表现（一般用Photoshop、Illustrator、CorelDRAW等软件）、三维建模（一般用 Rhino、3ds Max、VRay、Cinema 4D、Alias、Pro/E、UG、SolidWorks 等软件）及渲染表现，如图1-5和图1-6所示。图1-5 二维效果表现图1-6 三维效果表现1.2.4 设计完成
设计完成阶段包括对方案三维模型数据进行采集和转换、产品设计报告书及产品展示版面设计等，如图1-7和图1-8所示。图1-7 产品展示版面一图1-8 产品展示版面二
三维模型数据一般需要保存或转换为 STL 格式，以便直接和快速成型、模型制作、模具制作等设备连接，从而制作出产品样机、模型及模具等。产品设计展板和报告书主要用于方案展示和汇报，报告书的主要内容包括：设计任务简介、设计进度规划表、产品的综合调查以及产品的市场分析、功能分析、使用分析、材料与结构介绍、设计定位、设计构思、设计展开和深入、方案确定及综合评价等。1.3 产品设计的思维与方法
恰当地运用创造性思维方法能够使设计者创造出更多更好的方案。方案创造的方法一般有以下几种。（1）移植
所谓移植，是指把现有技术应用到另外一个产品中去，或由一个东西引伸出其他的东西等。所谓“它山之石，可以攻玉”，运用移植法可以促进事物间的渗透、交叉、综合。设计者可以提问：它像其他的什么东西吗？它是否暗示了其他的设想？可以从这个产品中借鉴什么东西？如图1-9所示利用了移植的手法，将剪刀的使用方式移植到制雪球产品中。（2）改变
改变原来产品的某些形状、色彩、声音、运动、气味等，以产生新的方案。如图 1-10所示，灯具改变了塑料或金属材料设计灯罩，使灯具产生和谐安全的感觉。（3）放大
把现有产品加高、加长、加厚或加大，这都是产生新方案的途径。能不能增加？能不能夸张？如图1-11所示，增强虎钳转轴部位的活动范围后，大大增加了虎钳的工作极限厚度。图1-9 移植方法的应用图1-10 改变方法的应用图1-11 放大方法的应用（4）缩小
能否使现有产品变得更轻、更短、更小，这也是对产品加以改变的方法。或者省去某些东西，把一个大的产品进行分解等。如图1-12所示，将传统冰箱体积缩小之后，在办公室、汽车驾驶室等场所大受欢迎。（5）替代
能否用其他的元素如构造、材料、结构、能源、资源等进行替换？有没有其他的东西来代替？如图1-13所示，将铅笔用软性材质替代后出现的新产品，使用起来别有一番风味。（6）重组
交换产品零件，变换产品次序，调整产品结构，改变因果关系等都是产生新方案的手段。能否将组件重新安排？交换它们之间的位置是否可行？如图 1-14 所示，茶具组成结构间可以任意组合成不同的状态，改变一种组合状态就可以体验一种不同的心情。（7）倒置
倒置是把前后、左右、上下的位置、关系、顺序颠倒后产生新的构思。如图1-15所示，汽车的驱动轮从前轮换成后轮，或再相互转换，可解决不同路况的驾驶问题。图1-12 缩小方法的应用图1-13 替换方法的应用图1-14 重组方法的应用（8）拼合
拼合是将不同的单元、不同的功能或不同的结构组合在一起，从而产生新的产品。把不同的构思拼合在一起产生新的方案。如图 1-16 所示，将充电、音乐播放、扩音、摄像等多种功能集于一体，可满足人们的多种需求。（9）剔除
由于某种新技术、新材料或新结构的采用，有些零部件（或费用）可以剔除，有些不必要的功能也可以剔除。从这个角度讲，它是价值分析的基本方法之一。如图 1-17 所示的磁悬浮列车，利用磁悬浮技术，将列车的车轮进行了剔除，即不用车轮行走的列车。图1-15 倒置方法的应用图1-16 拼合方法的应用图1-17 剔除方法的应用1.4 计算机辅助工业设计的概念和特点
计算机辅助工业设计（Computer Aided Industrial Design，CAID）是在计算机技术和工业设计相结合形成的系统支持下，进行工业设计领域内的各类创造性活动。它是以计算机技术为支柱的信息时代环境下的产物，是以信息化、数字化为特征，计算机参与新产品开发的新型设计模式。与传统的工业设计相比，计算机辅助工业设计（CAID）在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化，其目的是提高效率，增强设计过程及结果表达的科学性、可靠性、完整性，并能积极适应日新月异的信息化的生产制造方式。
计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design/Manufacturing，CAD/CAM），是指利用计算机来从事分析、仿真、设计、绘图并拟定生产计划、制造程序、控制生产过程，也就是从设计到加工生产，全部借助计算机的助力，因此CAD/CAM是自动化的重要中枢，影响工业生产力与质量。
计算机辅助设计（CAD）的概念是在20世纪50年代由美国马萨诸塞理工大学提出的，目的是让计算机参与设计工作，完成设计中繁重的逻辑运算，提高工作效率，并应用于航空航天、工业自动化等领域。经过几十年的发展，计算机已成为我们设计工作中必不可少的伙伴，CAD/CAM技术使产品的设计制造和组织生产的传统模式产生了深刻的变革，成为产品更新换代的关键技术，被人们称为产业革命的发动机。在工业发达国家，CAD/CAM己经形成了一个推动各行业技术进步的、具有相当规模的新兴产业部门。因此，CAD/CAM技术已成为反映一个国家工业水平的标志。
计算机辅助工业设计（CAID）是采用计算机进行设计的CAD技术的一种，特别是指能够进行包含设计的系统。普通的CAD工具主要是用来进行制作产品内部零部件设计图的制图等，而CAID工具主要着眼点在于开发设计全体的形状和外观。它装载了面向工业设计的建模功能以及绘制完整图像的功能等。
由于工业设计是一门综合性的交叉性学科，涉及诸多学科领域，因而计算机辅助工业设计（CAID）也涉及CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程等众多信息技术领域。从广义上来讲，CAID 是 CAD 的一个分支，许多CAD领域的方法和技术都可加以借鉴和引用。从整个产品设计与制造的发展趋势看，并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法代表了现代产品设计模式的发展方向。随着技术的进一步发展，产品设计模式在信息化的基础上，必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展。计算机辅助下的工业设计的发展趋势则必然与上述发展趋势相一致，最终建立统一的设计支撑模型，工业设计师之间也将逐步融合，走向统一化。图1-18和图1-19所示为计算机虚拟现实技术对现代设计方式的改变。图1-18 虚拟现实环境下的设计图1-19 虚拟现实环境下的汽车撞击试验
CAID以工业设计知识为主体，以计算机和网络等信息技术为辅助工具，实现产品形态、色彩、宜人性设计和美学原则的量化描述，从而设计出更加实用、经济、美观、宜人和创新的新产品，满足不同层次人们的需求。应用CAD/CAID技术进行产品设计，早已成为设计流程上标准作业的一环，设计师对于其原创的设计理念，并未因作业工具采用计算机化而有所改变，对于构想与创造力输出的质与量甚至有更高效率的提升，并且极大地增进了生产效益。
计算机辅助工业设计（CAID）有别于传统的工业设计，它有以下一些特点。（1）系统性
工业设计是一个系统，计算机本身也是一个系统。它由中央处理器、存储器、显示系统及各种输入、输出设备组成，这些部分都是相互依赖、相互协调、共同完成信息处理工作的。计算机的软件也是一个系统，无论是系统软件还是应用软件，其自身都有一个非常严密的结构和功能，缺一不可。可以说，操作计算机的一切活动都是在这些系统中完成的。一旦某个环节出现问题，整个工作都会受到影响。所以，系统性是计算机辅助工业设计的第一个重要的特点。（2）逻辑性
计算机进行的工作是一种逻辑运算，任何一个动作都要通过接受指令、高速运算来完成。逻辑性是计算机工作的本质特征。这促使用户在操作计算机时必须按照严格的顺序逐步操作，不能颠倒、省略，不能有跳跃性。所以，我们在学习计算机辅助工业设计时要培养严谨的逻辑思维习惯。（3）准确性
计算机的工作方式不同于人的工作方式。对于计算机来说，它是一个不知道疲劳的工作狂，只要操作平台和软件系统正常，它的结果不会有半点差错。对于绘图的尺寸都可以精确到小数点后4位。用这样的工具，无疑给设计带来了极强的可靠性，为将来的生产制造创造了必要的条件。（4）高效性
计算机问世的初衷就是为了减轻人的工作量，提高工作效率。在设计中我们经常碰到一些问题，诸如要复制、阵列某一对象等，对于这类重复性的工作，计算机瞬间就可完成。原来几个月甚至更长时间完成的工作，现在利用计算机在几天甚至几小时内即宣告完成。随着网络的应用，设计工作还可分别由不同的计算机完成，这样的效率是人工所无法比拟的。（5）交互式
计算机辅助工业设计其实是设计师与计算机相结合，相互配合，各取所长，应用多学科的技术方法综合有效地解决问题的一种工作方式。这种方式需要在人—机之间相互交换信息，设计师操作计算机，计算机将运算结果反馈给设计师，设计师做出判断后再把自己的要求传达给计算机……如此循环往复。在这里，人的判断、决策、创造能力与计算机的高效信息处理技术得到了充分的结合。所以，交互式是计算机辅助工业设计的主要形式特征。（6）周期性
计算机技术的高速发展，使计算机辅助工业设计的方式和方法也产生了周期性的变化，这使任何先进的东西都成了暂时的、相对的。计算机硬件及软件的迅速发展和不断更新，更是缩短了计算机辅助工业设计系统的生命周期。我们也随着这样快速的步伐不断更新换代，设计工作也愈加变得轻松高效。（7）标准化与学习的贯通性
随着计算机硬件换代周期越来越短，软件的开发速度也是毫不逊色。所有的软件开发商每隔一段时间就会推出新的版本，有的是局部完善，有的是全面更新，总的来说，软件的功能是越来越强。但是，无论其发展速度如何迅速，软件的更新换代总是有继承性的，绝大部分的操作习惯和界面布局都保留了下来，新增的功能也有详尽的说明。因此，我们大可不必为其更新的速度感到无所适从，只要深入掌握了一个版本后，对新的版本会很快掌握和适应的。
这种学习的贯通性还表现在一旦熟练掌握了一个软件，在学习其他软件时就会容易很多，因为计算机的标准化使得大部分软件的一般操作都是类似的。计算机辅助工业设计牵扯到许多软件，只要基础学得扎实，能够举一反三，有些软件的学习就能达到无师自通，变得非常轻松。这一点能使我们树立起学习软件的信心。1.5 计算机辅助工业设计的历史与现状
计算机辅助工业设计的历史其实就是一部计算机技术的发展历史。自从1946年第一台电子计算机出现以来，人们就一直致力于利用其强大的功能进行各种设计活动。20 世纪50年代美国人成功研制了第一台图形显示器。20世纪60年代美国麻省理工学院的萨瑟兰（Ivan Sutherland）在其博士论文中首次论证了计算机交互式图形技术的一系列原理和机制，正式提出了计算机图形学的概念，从而奠定了计算机图形技术发展的理论基础，同时也为计算机辅助设计开辟了广泛的应用前景。20世纪80年代以来，随着科学技术的进步，计算机在硬件及软件方面都产生了巨大的飞跃，计算机辅助工业设计也因其快捷、高效、准确、精密和便于储存、交流和修改的优势而广泛应用工业设计的各个领域，大大提高了设计的效率。
CAID 就是利用计算机的精确与快速方便的特性来辅助工业设计师在产品造型上的工作，凡是利用计算机来辅助设计工作的软硬件工具都可称为CAID。CAID相对于CAD的发展较晚，CAID的名称最早出现在1989年发行的《Innovation》杂志中，立刻引起工业设计者热烈回响，至此CAID的理论与应用技术不断得到扩充与发展。
由于计算机辅助工业设计的出现，工业设计的方式发生了根本性的变化，这不仅体现在用计算机来绘制各种设计图，用快速的原型技术来替代油泥模型，或者用虚拟现实来进行产品的仿真演示等。更重要的是建立起一种并行结构的设计系统，将设计、工程分析、制造三位一体优化集成于一个系统，使不同专业的人员能及时相互反馈信息，从而缩短开发周期，并保证设计、制造的高质量。这些变化要求设计师具有更高的整体意识和更多的工程技术知识，而不是仅仅局限于效果图表现。
在计算机等数字输入设备普及以前，所有的产品设计创意过程都是在纸张上展开的，借助湿性和干性介质及绘图工具进行设计表现，这便是最为传统的产品设计表达方式。传统的设计表达方式基本保持在前期设计草图创意阶段，因为传统的表达方式具有工具简单、表现迅速、便于推敲和思维同步等数字技术无法比拟的优点。传统产品表现手法完全是依靠设计师的手头基本功来表现设计创意，但随着CAD/CAID技术的出现，已逐渐被淘汰，仅保留其中的马克笔或色粉等简单、快速的表现手法来帮助设计师来快速捕捉稍纵即逝的灵感。
数字技术下的产品设计表达方式，一般是将产品模型的形体转化为计算机中的数据，利用这些数据，配合与之配套的软硬件接口构建产品的虚拟模型，预览生产后的效果，模拟机构运动。同时，还能够与生产环节的上下游紧密地结合起来。由于数字化的产品设计空间是虚拟的，因此对方案的评估与修改就比较方便，这样有助于设计师对所设计的产品进行全方位、多角度的调整与把握。在虚拟阶段针对可能出现的生产问题进行解决，这也是数字化设计方式的优势之一。
目前，计算机辅助工业设计在硬件上形成了三大主流。
第一，CAD 工作站具有强大的信息处理能力，属于设计的高端设备，价格昂贵。它在20世纪70年代由著名的施乐（Xerox）公司首次推出，并实现了联网工作。现在SGI、SUN、IBM、DEC、HP 等公司均已推出了高性能的工程工作站系统。工作站是企业设计、制造的主要硬件系统，与之相配的设计软件也是当今最优秀、最著名的软件，如Alias、Pro/Engineer、Intergraph、I-DEAS、CATIA等。
第二，苹果机是平面设计者最喜爱的产品，主要用于平面设计和桌面出版。由于其独具设计品位的操作界面具有较高的专业水准，因此在出版、印刷界占有大量的份额，独树一帜。但由于其硬件的不兼容性和较高的价格，使得为苹果系统而开发的软件也相对较少。然而，最著名的一些平面设计软件却最早应用于苹果机上，如 Photoshop、Freehand、Painter、Illustrator等。
第三，PC自从进入了“奔腾”时代，发展速度惊人。由最初的P60到今天更高配置的酷睿系列，其良好的兼容性、低廉的价格和优良的性能，是推动PC迅速普及的三大动力。PC 对于个人独立性较强的工业设计师来说无疑是首选。其品种繁多，型号齐全，既可根据自己的工作需要组装兼容机，又可选购服务较好的国内外品牌机，而且升级换代方便易行。PC 的软件非常丰富，除了专为 PC 开发的软件外，许多工作站和苹果机的软件也纷纷移植到了PC上，加上网络、多媒体技术的发展，使PC市场达到了空前的繁荣。1.6 计算机辅助技术对工业设计的影响
计算机辅助技术的发展与工业设计的关系是非常广泛而深刻的。一方面，计算机的应用极大地改变了工业设计的技术手段，改变了工业设计的程序与方法。与此相适应，设计师的观念和思维方式也有了很大的转变。另一方面，以计算机辅助技术为代表的高新技术开辟了工业设计的崭新领域，先进的技术必须与优秀的设计结合起来，才能使技术人性化，真正服务于人类，工业设计对推动高新技术产品的进步起到了不可估量的作用。
CAD/CAID技术的出现使工业设计产生了深刻的变革，CAD/CAID技术已渗透到工业产品设计的每一个环节中。借助CAD/CAM、CAID技术，工业设计正在日益蓬勃的向前发展，以工业设计产业的发展趋势而言，计算机化已是目前设计产业的趋势之一，而三维造型技术是现代工业设计中的主要手段之一。
与传统的工业设计相比，CAID在设计方法、设计过程、设计质量和效率等各方面都发生了质的变化。传统设计技术及现代科学呈现不断融合的趋势，并对工业设计研究、教育和应用产生深远的影响。设计的工具发生了变化，设计师的工作也发生了变化，使产品设计更加人性化，传统工业设计师所需的专业技能，如草图的绘制到精密描绘的产品预想图，已然随着计算机软硬件技术迅速的发展，逐渐被CAD/CAID软件强大的功能所替代。
产品的设计开发与生产制造，因为计算机辅助技术（CAD/CAE/CAM……）的导入与应用，使得原来的设计流程与方法发生了结构与观念上的改变，也影响了产品造型设计的趋势与风格。CAD/CAID技术的发展深刻影响着设计的流程，现在一款产品从设计、加工到最后的装配，每一个环节都可以通过计算机进行精准控制。工业设计简易流程示意图如图 1-20所示。图1-20 工业设计简易流程示意图
图 1-21 所示为以 3D Modeling 为基础开发的一套产品设计流程。可以发现，相较于如图 1-20 所示的传统的线性流程，图 1-21 是以类似于同步工程（Simultaneous engineering）的平行开发观念，来进行产品设计的开发步骤。借助CAID技术，现代的设计开发与生产制造可进行应力/应变分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、模具设计、NC编程及可加工性分析、二维工程图的自动生成、外观效果、造型效果评价等工作。图1-21 以3D Modeling为基础的产品设计流程
现今，利用计算机辅助技术，设计师能直接以3D造型来表达设计；模型师也可依据3D几何模型数据，完成产品原型的制作；而工程设计人员，更可直接采用相关的3D模型数据，进行结构的设计与模具的开发。整个设计的流程在时效上获得提升，设计的品质也可以更好地控制。现在应用CAD/CAID已能做到逼真的产品预想呈现，甚至材质模拟、背景变换、贴图渲染等，大幅跨越了设计师手绘预想图的水平，更重要的是其模拟动态的功能，可以在立体空间里以虚拟的几何模型（Virtual Model）呈现出以往图纸平面所不易表现的角度，以进行检查修正的工作。此外，利用计算机3D几何模型，设计师可直接在其建构的三维空间里进行思考，并且经由适当的平台界面得以直接转换为工程制造上的应用，缩减传统设计开发周期。
而计算机工具的应用则加速了设计的发展与实现的可能，透过屏幕窗口内的虚拟呈现，不必等到制作出原型，即可预览产品的各部细节进行了解与修正，这对于制造程序而言，无疑大幅降低许多错误与开发时间。
CAID系统的导入可让设计师充分发挥自己的设计概念。在CAID系统内部由设计师设计的3D造型可在系统的透视视窗中，以即时的方式显示在各种视角下，使得与客户及各部门间对此产品的沟通有很大的帮助，尤其是对一些立体概念及能力较欠缺的非相关专业人员。而相关于此，一个产品的3D造型数据资料更可通过各种合适的转换格式传输至机构模拟系统或CAE、CAD/CAM系统，不需绘制三视图，只要资料传输严谨，资料的失真率几乎等于零，不论是塑胶模流分析、机构设计模拟、机械结构应力分析、CNC 编程、刀具路径的模拟等，皆可在计算机内依 CAID 3D模型的原始资料以极为精确的方式加以处理。
CAID技术对设计师创意产生的影响一直存在着两种观点，一种观点认为CAID技术会阻碍设计师的创造力的产生与发展。曾有一项关于计算机对工业设计的冲击为何的调查，其结论是：如果计算机辅助设计在设计过程中使用不当，或是用得太快，则会抑制创造力；在试着把它当做一个创造性工具使用前，计算机辅助设计需要相当程度的使用者技巧，以及一些适当的设计参数。还有一些人认为：计算机无法处理模糊资讯，而于建立计算机模型所需的精确性，是对创造力有害的，计算机辅助设计系统的精确性质，使多数3D模型在建立和修改上都很困难，而使用界面也没能保存传统设计中所用的隐喻和习惯。一项关于在计算机上从事初始的设计思考的测试的结论是：在设计初期的阶段使用计算机，并没有达到和使用笔及纸相同的水准，也难产生新奇和有创造性的思考。
另外一种观点对于CAID技术之于设计师的创意的影响则相对乐观。有些设计师认为：在探讨计算机对于艺术和设计的创造性应用时，我无法找出它在想象力使用上的任何根本问题，只有少数证据支持计算机会阻止创造力，或者意味着较狭窄或受限制的作业，我也不认为它是个威胁，除了对那些本身就没有什么创造力的人之外。
还有一些设计师对计算机在设计中所扮演的角色，有着更实际的看法，他们认为计算机可以用过去的知识为基础，能够帮助思考、扩展思考、加速过程；但是，没有个人的意图，它无法做任何事。他们的结论是：计算机辅助设计能够提供在构想上的利益和刺激，它不仅是利用新的工具来做旧的事，而能较快地解决旧的问题，也是一种实验性的新工具。
如果设计师使用计算机的技巧，能和使用传统媒介一样熟练的话，计算机就应该可以让设计师更有创意地表达构想。计算机的优点在于提供设计师虚拟工具，及时地与模型和图像发生互动。对于产品造型工作而言，设计的理念与方法并未改变，改变的是更精致的输出品质与更高的生产效益。
目前用户接触到的计算机辅助工业设计主要是应用在产品造型设计阶段，即采用计算机辅助设计软件构建产品数字模型，并通过相关的数字输出设备转变成平面效果图和三维实体的形式，以提高产品设计的效率和保证产品制造的准确性。这只是对计算机辅助工业设计的部分应用，随着计算机技术的不断发展和设计领域的不断拓展，计算机辅助工业设计的作用将越来越多，内容也将不断扩大。目前常用的跟工业设计有关的软件包括平面设计软件如Photoshop、Illustrator、CorelDRAW等，三维设计软件如Rhinoceros、3ds Max、Cinema 4D、Alias、Pro/E、UG、SolidWorks等。在众多的三维设计软件中，Rhinoceros以其建模方式简便，界面清晰，稳定性好，针对工业设计专业等特点，受到广大用户的好评。目前其最新版本为Rhino 5.0，与Rhino 5.0搭配较好的渲染软件为KeyShot。KeyShot是近几年最为流行的优秀的互动性的光线追踪与全域光渲染软件，相对于其他渲染器而言，KeyShot具有界面简洁、设置简便、渲染速度快和兼容性好等优点，能够满足一般用户进行产品快速渲染表现的需求。
对于学习工业设计专业的学生来说，要想从全局的眼光来认识工业设计专业的整体框架和脉络，感悟工业设计的精髓，必须首先从基础做起，一方面必须具备必要的设计理论知识，掌握相关的设计原理和设计思维方法，这是设计产品的前提；另一方面必须掌握手绘以及计算机创意表达能力，这样才能进行设计创意和交流，包括与同行的交流、与工程技术人员以及普通消费者的交流，这是设计产品的手段。因此，计算机辅助产品建模与渲染是设计者必须具备的基本能力。第2章初识Rhino 5.0
Rhino（Rhinoceros，犀牛）是美国Robert McNeel ＆ Associates 公司开发的功能强大的专业三维建模软件，目前的最新版本为Rhino 5.0。它可以广泛地应用于工业设计、建筑设计、机械设计科学研究等领域。Rhino 的三维建模功能强大，界面简洁，操作简便，对于准确快速地表现设计创意有着无可比拟的优势。2.1 Rhino 5.0界面介绍
本节将介绍设置 Rhino 5.0 界面为中文版的方法及软件界面的组成部分。2.1.1 设置界面为中文版
安装 Rhino 5.0 后，启动后默认界面是英文的，转换成中文界面的方法如下。1 启动Rhino，选择菜单栏中的【Tools】（工具）/【Options】（选项）命令，或者用鼠标右键单击工具箱中的【文件属性】按钮，弹出【Rhino Options】对话框。2 在该对话框左侧的列表中选择【Appearance】（外观）命令，然后在右边的【Language used for display】（显示语言）下拉列表中选择【中文（简体，中国）】选项，如图2-1所示。3 重新启动Rhino，将显示为中文界面，如图2-2所示。图2-1 选择语言图2-2 中文界面
要点提示
只有安装目录“…\System\Languages”文件夹内有中文语言包才能转换为中文界面，若没有中文语言包，可在网络上下载语言包，并放置在该文件夹内即可。2.1.2 Rhino 5.0中文界面介绍
在学习 Rhino 的命令与工具之前，首先要熟悉 Rhino 5.0 的界面，以帮助读者快速找到所需的命令与工具的位置。图 2-3 所示为打开一个文件后 Rhino 5.0 的显示界面。
Rhino 5 界面主要由标题栏、菜单栏、命令栏、工具箱、工作视图、状态栏和对话框这 7个部分组成，介绍如下。
一、标题栏
标题栏位于界面最上方，其左侧显示的是软件图标、当前文件名以及软件版本，右侧是用来控制窗口状态的3个按钮，从左至右分别为【最小化】按钮、【向下还原】按钮（或【最大化】按钮）和【关闭】按钮。图2-3 Rhino 5.0界面组成
二、菜单栏
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]