電腦動(dòng)畫技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用

張金蘋，胡德強(qiáng)

（沈陽工學(xué)院 藝術(shù)與傳媒學(xué)院，遼寧 撫順 113122）

機(jī)械制圖即繪制及閱讀機(jī)械圖樣，用圖形方式來表達(dá)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)思維的過程，是一門較強(qiáng)系統(tǒng)性和較強(qiáng)實(shí)踐性的科學(xué)。機(jī)械制圖的發(fā)展過程按照使用工具或內(nèi)容可分為三個(gè)階段：第一階段的機(jī)械制圖內(nèi)容陳舊，模式和方法簡單，但知識(shí)點(diǎn)全面；第二階段的機(jī)械制圖更新了原有的內(nèi)容體系，更強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作能力，即繪圖和識(shí)圖能力的培養(yǎng)；第三階段的機(jī)械制圖主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用到制圖中，不僅大大節(jié)約了時(shí)間，而且制圖效果和工作效率也得到了極大提高，許多企事業(yè)單位都相當(dāng)重視電腦動(dòng)畫技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用，并積極在員工中開展這方面能力的培養(yǎng)。

1 電腦動(dòng)畫技術(shù)概述

動(dòng)畫的實(shí)質(zhì)就是一系列畫面的連續(xù)播放。其中的每個(gè)畫面其實(shí)都是靜態(tài)的，但相鄰的兩幅畫面有細(xì)微差別，當(dāng)每個(gè)靜態(tài)的畫面連續(xù)通過人眼前時(shí)，每幅畫面在人的視覺里會(huì)有大約0.25s的短暫停留（人的眼睛具有視覺暫留的特性），所以在人的視覺里形成了一種連續(xù)變化的動(dòng)態(tài)的視覺效果，即動(dòng)畫。

動(dòng)畫從古至今經(jīng)歷了原始動(dòng)畫、傳統(tǒng)動(dòng)畫和電腦動(dòng)畫時(shí)代三個(gè)發(fā)展階段：①原始動(dòng)畫起源于幾萬年前的石器時(shí)代，人們可以制作出連續(xù)動(dòng)作的畫面；于傳統(tǒng)的動(dòng)畫出現(xiàn)在19世紀(jì)末，其制作過程的復(fù)雜程度有了明顯提升，是先由動(dòng)畫設(shè)計(jì)師描畫出關(guān)鍵的畫面，且畫面要符合規(guī)定的時(shí)間和動(dòng)作，動(dòng)作要求自然流暢，完成后再彩排測試，測試通過后再手工描或印在透明片上，涂上顏料，再進(jìn)入關(guān)鍵的拍攝環(huán)節(jié)，內(nèi)容包括拍攝的進(jìn)度、層次和時(shí)間。最后是對(duì)剪輯膠片、配音和字幕等后期制作；③電腦動(dòng)畫時(shí)代就是隨著電腦的推廣而產(chǎn)生的電腦動(dòng)畫制作時(shí)代，擁有強(qiáng)大的功能和生命力，電腦動(dòng)畫在各行業(yè)的諸多領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

電腦動(dòng)畫從類型上可以分為二維動(dòng)畫和三維動(dòng)畫。二維動(dòng)畫的制作軟件例如Flash，是矢量圖形，因文件小傳播快而被廣泛采用，還有其它軟件如Animator、COO蘊(yùn)3D等，都各具特點(diǎn)；三維動(dòng)畫，是在軟件中建模并把模型放在設(shè)置好的三維空間上，用燈光從不同的角度進(jìn)行照射，使模型的每部分產(chǎn)生動(dòng)感和質(zhì)感的一種立體效果。三維動(dòng)畫的制作要比二維動(dòng)畫復(fù)雜很多，它的文件很大，但網(wǎng)上傳播速度較慢，目前主要的三維動(dòng)畫制作軟件有3ds max、Maya等。

2 電腦動(dòng)畫在機(jī)械制圖中的主要應(yīng)用

（1）完全改變了制圖方法。早期的機(jī)械制圖工具主要是三角板、掛圖和模型等傳統(tǒng)工具。辛苦耗時(shí)而且易出錯(cuò)，修改也相當(dāng)麻煩，而且不能從整體上把握制圖的效果，在教學(xué)中容易造成學(xué)生對(duì)制圖含義的不同理解?？萍嫉陌l(fā)展使計(jì)算機(jī)技術(shù)在企業(yè)中得到廣泛運(yùn)用。在機(jī)械制圖中引入電腦動(dòng)畫技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制圖領(lǐng)域中的集中表現(xiàn)。比如Flash用來畫幾何圖形，就非常直觀和容易理解。對(duì)于需要很強(qiáng)空間想象力的圖形位置關(guān)系，例如確定空間兩直線的關(guān)系、平面的投影等抽象的理解非常費(fèi)力。借助動(dòng)畫就可以很直觀地將各種位置的直線、平面的投影的形成過程清晰地表達(dá)出來，不僅可以更好地開拓學(xué)生的空間思維能力，而且可以極大提高學(xué)生的空間想象力。機(jī)械制圖運(yùn)用電腦動(dòng)畫優(yōu)勢(shì)非常明顯，例如不少人對(duì)單個(gè)零件的繪圖能夠理解到位，但是對(duì)組合起來的部件進(jìn)行繪圖和理解時(shí)就十分困難。如果利用計(jì)算機(jī)將各個(gè)部件的裝配過程、工作狀態(tài)和拆卸過程制成完整的三維動(dòng)畫，繪圖和讀圖就一目了然，很容易理解了。因此，電腦動(dòng)畫技術(shù)為機(jī)械制圖的制作提供了一個(gè)優(yōu)秀的平臺(tái)，進(jìn)一步完善了機(jī)械制圖的效果，使機(jī)械制圖的效率得到了極大提升，有利于我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。

（2）使用電腦動(dòng)畫明顯提高教學(xué)效果。在高校教學(xué)中運(yùn)用電腦動(dòng)畫技術(shù)，可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握各專業(yè)的理論知識(shí)。高校的實(shí)踐教學(xué)也可以通過電腦動(dòng)畫模擬生產(chǎn)過程來代替，高校教學(xué)對(duì)電腦動(dòng)畫技術(shù)的引入是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法的一次革命。因?yàn)榻處煵槐財(cái)y帶掛圖、模型，用電腦就可以進(jìn)行所有教學(xué)演示，既能夠更好地拓展學(xué)生的思維能力，又能夠極大地提升高校的教學(xué)效果。

3 結(jié)語

文章主要分析了電腦動(dòng)畫技術(shù)在機(jī)械制圖中的地位、作用和應(yīng)用。不僅加深了大家對(duì)電腦動(dòng)畫和機(jī)械制圖的認(rèn)識(shí)，而且進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到電腦動(dòng)畫在當(dāng)前機(jī)械制圖中起到非常重要的作用，既有利于我國電腦動(dòng)畫技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也有利于我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。

［1］ 彭何歡，康玉書.機(jī)械制圖多媒體課件的軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)［J］.漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，4（2）.

［2］ 羅金玲，劉羅仁.淺談多媒體課件中動(dòng)畫設(shè)計(jì)［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2011，（26）.