產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模塊的教學(xué)改革探索

袁 玲

（太原工業(yè)學(xué)院 設(shè)計(jì)藝術(shù)系 產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究室，山西 太原 030008）

1.引言

目前，大部分綜合型院校都開設(shè)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)，而該專業(yè)的必修課程之一為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所包含的軟件很多，有Photoshop、CorelDRAW這類平面設(shè)計(jì)軟件，主要應(yīng)用于平面設(shè)計(jì)、廣告攝影、視覺創(chuàng)意、效果圖設(shè)計(jì)等領(lǐng)域；有3ds max、rhino等三維造型設(shè)計(jì)的軟件，主要應(yīng)用于產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)及后期效果圖渲染，建筑設(shè)計(jì)及效果渲染等領(lǐng)域；還有alias、pro-e這類的工程軟件。而對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生來說，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程里面，除了包括三維設(shè)計(jì)軟件以外，同時(shí)也包括平面設(shè)計(jì)軟件。由于設(shè)計(jì)的最終表現(xiàn)形式大多是三維效果表現(xiàn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生可能會(huì)將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向三維設(shè)計(jì)軟件而忽視平面設(shè)計(jì)軟件的重要性，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的作用不能很全面地體現(xiàn)。因此，如何有針對(duì)性地對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的教學(xué)，成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)課程改革的一個(gè)重要問題。本文旨在探索一個(gè)切實(shí)可行的教改方案，并逐步在今后的教學(xué)過程中予以實(shí)踐。

2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)具體是指設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，使用計(jì)算機(jī)作為工具完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)必要工作，包括草圖設(shè)計(jì)、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工程分析等。計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有系統(tǒng)性、高效性、精確性及交互性等特點(diǎn)。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件教學(xué)的基本目標(biāo)是通過對(duì)軟件的講授與學(xué)習(xí)，讓學(xué)生達(dá)到熟練操作圖像處理的方法與靈活運(yùn)用設(shè)計(jì)創(chuàng)作的基本要求。不管是何種軟件，教學(xué)的最終目的都是幫助學(xué)生更好地體現(xiàn)自己的創(chuàng)意和靈感。但是，目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)軟件的教學(xué)并沒有很好地起到這樣的作用。出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容的針對(duì)性不強(qiáng)，忽視軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

從設(shè)計(jì)的進(jìn)程看，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)階段都有不可忽視的作用，首先，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期的應(yīng)用。產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期，包括創(chuàng)意階段、草圖階段，都可以用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的平面設(shè)計(jì)軟件來表現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)普及之前，設(shè)計(jì)師普遍選用手繪的方式來表現(xiàn)自己的創(chuàng)意，該方式能實(shí)時(shí)地傳達(dá)設(shè)計(jì)師的靈感及想法，具有很強(qiáng)的同步性。因此，手繪具有直接傳達(dá)作者設(shè)計(jì)理念的優(yōu)點(diǎn)，是一種比較原始的設(shè)計(jì)方法。但是，要將設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)完整地體現(xiàn)出來，手繪的時(shí)間比較長(zhǎng)，需要細(xì)心和耐心，而且一旦出錯(cuò)就很難在已有的基礎(chǔ)上修改。手繪最大的缺點(diǎn)是很難將所有的細(xì)節(jié)體現(xiàn)清楚。因此，如果設(shè)計(jì)師有了好的靈感或者創(chuàng)意，在有了最初的草方案之后，可以利用軟件做相對(duì)成型的平面或者立體效果。同時(shí)也可以在草繪方案的基礎(chǔ)上導(dǎo)入軟件，用軟件處理出基本的效果，甚至色彩的搭配等等。

其次，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的中期，是創(chuàng)意與靈感的表現(xiàn)階段，多數(shù)人會(huì)選擇使用三維軟件進(jìn)行建模渲染。但這種方式上手慢，要完全細(xì)致地操作起來也比較費(fèi)時(shí)。目前，國(guó)內(nèi)高校的計(jì)算機(jī)輔助類課程一般在進(jìn)入學(xué)校的第二年開始開設(shè)，第一年主要是學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的一些相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，在接觸計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程之前，學(xué)生已經(jīng)具備一定的草圖設(shè)計(jì)能力，但是還沒有達(dá)到利用手繪很細(xì)致地表現(xiàn)創(chuàng)意的水平。因此在學(xué)習(xí)軟件的同時(shí)利用軟件做實(shí)際的操作，一方面能鞏固知識(shí)，另一方面能增強(qiáng)動(dòng)手能力。所以，在這一設(shè)計(jì)階段可以利用三維軟件做出基本造型，然后利用二維軟件來進(jìn)行效果及細(xì)節(jié)的處理，將各個(gè)軟件配合起來使用，快速有效完成設(shè)計(jì)。

再次，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的后期，進(jìn)入后期制作與表現(xiàn)階段，設(shè)計(jì)師除了可利用三維軟件進(jìn)行前期的建模以外，還可選擇合適的渲染工具進(jìn)行渲染，以用接近實(shí)物的效果展示產(chǎn)品。但是往往處理效果越精細(xì)，功能越強(qiáng)大的軟件對(duì)于電腦系統(tǒng)的要求越高，處理文件的時(shí)間要求也越長(zhǎng)。而且設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)修改反復(fù)調(diào)整的過程，在渲染出圖之后仍會(huì)發(fā)現(xiàn)很多新的問題或者設(shè)計(jì)缺陷，這時(shí)如果要利用三維軟件進(jìn)行修改，就必須重新渲染甚至有的部分需要重新建模，這樣會(huì)大大地浪費(fèi)時(shí)間。實(shí)際上如果是細(xì)微的修改，二維軟件完全可以滿足要求。因此，可以在已有效果圖上用二維軟件來做出修改直到設(shè)計(jì)完全定型，然后利用三維軟件進(jìn)行最終的效果處理。計(jì)算機(jī)和手繪一樣，也是設(shè)計(jì)師表現(xiàn)自己創(chuàng)意的靈感的輔助工具，在探討工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中，應(yīng)該將各種軟件有機(jī)結(jié)合，達(dá)到更好地指導(dǎo)與完成設(shè)計(jì)的目的。

3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模塊教學(xué)改革的方案設(shè)想

3.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模塊教學(xué)軟件的選擇

目前市面上的計(jì)算機(jī)輔助軟件層出不窮，而教學(xué)不可能涉及所有的軟件，因此需要選擇合適的軟件進(jìn)行教學(xué)。

在二維軟件方面，按照計(jì)算機(jī)圖形的顯示可以分為矢量和位圖兩種。兩種繪圖軟件由于圖形性質(zhì)不一樣，各有其優(yōu)勢(shì)。adobe公司的photoshop和illustrator則分別是位圖編輯軟件和矢量編輯軟件。兩個(gè)軟件界面類似，操作方式也類似，因此可以選擇這兩個(gè)軟件進(jìn)行教學(xué)，可以同時(shí)覆蓋矢量軟件和位圖軟件。

三維模型按照模型生成方式和制作方法的不同可以分為NURBS曲面模型和Polygon多邊形模型兩大類。NURBS曲面建模是目前工業(yè)建模中所普遍使用的，NURBS是Non-U-niform Rational B-Spline的縮寫，即非均勻有理B樣條。NURBS建模方式通過創(chuàng)建空間曲線生成空間曲面，然后通過對(duì)多個(gè)曲面進(jìn)行處理得到最終的模型。Polygon多邊形建模則被廣泛地用于影視動(dòng)畫、建筑表現(xiàn)、游戲設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。Polygon多變形建模是通過對(duì)計(jì)算機(jī)模型的最基本元素——面進(jìn)行編輯，通過創(chuàng)建和排列這些面就可以制作出任何形狀的模型，具有很高的制作效率。軟件的學(xué)習(xí)不在于多而在于精。因此，三維軟件教學(xué)可以從簡(jiǎn)到難，先從多邊形模型開始，可以選擇目前主流的3ds max進(jìn)行教學(xué)，在多邊形模型的基礎(chǔ)上向曲面模型發(fā)展，可以選擇占用系統(tǒng)內(nèi)存較小的Rhino軟件。三維模型最終要進(jìn)行渲染，由于vray渲染器能同時(shí)在3ds max和rhino兩個(gè)軟件上使用，容易上手，則可以選擇該渲染器進(jìn)行教學(xué)。

另外，工程類計(jì)算機(jī)輔助軟件，pro-e毋庸置疑是目前首選的軟件之一。

3.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模塊課時(shí)分配及重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)置

產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)是一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)，在傳統(tǒng)的教學(xué)中學(xué)時(shí)的分配往往不能滿足每門課程的要求，在課程安排上出現(xiàn)課程之間的脫節(jié)、銜接不緊密的現(xiàn)象。再者，由于學(xué)生綜合能力的限制也不能將所有的課程融合。因此，在教學(xué)過程中可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)，把重點(diǎn)放在軟件之間的關(guān)聯(lián)性上，加強(qiáng)軟件之間的練習(xí)和應(yīng)用。將相對(duì)緊密的軟件整合成一門課程，教學(xué)中相互穿插利用，強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用中的重點(diǎn)，提高學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力及完成項(xiàng)目能力。為說明問題，本文特將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模塊課時(shí)分配及重點(diǎn)內(nèi)容列入下表。

表 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模塊課時(shí)分配及重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)置

4.結(jié)語(yǔ)

目前，高等教育人才培養(yǎng)還不能完全解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中的突出問題，特別是高校專業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理、辦學(xué)特色不夠鮮明、大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng)等。本文針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的不合理因素，從軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，合理處理軟件功能與設(shè)計(jì)應(yīng)用之間的關(guān)系，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際接受能力，提出更有針對(duì)性的教學(xué)改革方案，以求更好地發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件教學(xué)在實(shí)際工作中的積極作用，并將在今后的教學(xué)過程中通過實(shí)踐進(jìn)一步完善。

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