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        基于3D建模技術(shù)原理的皮革工藝美術(shù)品設(shè)計研究

        2022-01-12 08:43:44梁顥
        西部皮革 2021年23期
        關(guān)鍵詞:工藝美術(shù)品皮革建模

        梁顥

        (陜西財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 咸陽 712099)

        目前采用計算機(jī)3D 建模技術(shù),在進(jìn)行皮革工藝美術(shù)品設(shè)計過程中,可任意進(jìn)行工藝成品最終效果展示的二維與三維自由轉(zhuǎn)換,可以有效地提高皮革工藝設(shè)計效率,壓縮設(shè)計成本,從而全面提升皮革工藝美術(shù)品的設(shè)計質(zhì)量。

        1 3D建模技術(shù)

        1.1 3D建模軟件的分類

        常見的主流3D 建模軟件有MAYA、3DS MAX、ZBrush、BodyPaint 3D、CINEMA 4D 等。不同的3D 軟件建模制作方式、畫面表現(xiàn)各不相同,例如MAYA、CINEMA 4D 更偏場景角色設(shè)計多一些,在影視后期,工業(yè)渲染中非常常見,而3DS MAX、BodyPaint 3D 在產(chǎn)品建模、角色建模設(shè)計表現(xiàn)中比較常見。現(xiàn)代的3D 建模通常采用3DS MAX 軟件建模,通過OpenGL 技術(shù)進(jìn)行二次處理的方法來實現(xiàn)的,3DS MAX 具有強(qiáng)大的建模能力和渲染能力[1]。

        1.2 建模技術(shù)原理

        三維建模是三維設(shè)計的第一步,是三維世界的核心和基礎(chǔ)。沒有一個好的模型,其他什么好的效果都難以表現(xiàn)。3DS MAX 具有多種建模手段,除了內(nèi)置的幾何體模型、對圖形的擠壓、車削、放樣建模以及復(fù)合物體等基礎(chǔ)建模外,還有多邊形建模、面片建模、NURBS 建模等高級建模[2]。

        3D 建模技術(shù)是實現(xiàn)虛擬設(shè)計產(chǎn)品展示的關(guān)鍵技術(shù),虛擬設(shè)計產(chǎn)品的建模技術(shù)原理就是運用計算機(jī)3D 圖形學(xué)的方法,根據(jù)設(shè)計草圖在計算機(jī)中進(jìn)行虛擬環(huán)境的模型建造與渲染?;诖嗽?,可以把建立的3D設(shè)計產(chǎn)品模型全方位地進(jìn)行多視角或任意方向的展示,通過計算機(jī)數(shù)據(jù)渲染計算,最終以圖像的形式生成,以此達(dá)到逼真模擬度高的效果。

        2 3D建模技術(shù)在皮革工藝美術(shù)品中的設(shè)計優(yōu)勢

        2.1 設(shè)計成本較低

        在一定程度上,皮革工藝美術(shù)品設(shè)計制作環(huán)節(jié)會受到皮革產(chǎn)品的材料品類、成型工藝、材料特性、設(shè)計造型等因素的制約。制作成本高、成型精度差、質(zhì)量效果欠佳是比較常見的問題。

        隨著皮革工藝新材料、新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn),3D 建模技術(shù)可以很好地解決這些問題,在3D 建模中可以完成各類的皮革工藝美術(shù)造型設(shè)計,通過賦予材質(zhì)、貼圖燈光設(shè)置,搭配虛擬場景烘托,可以有效展示皮革工藝成品的最終效果,且所有的操作步驟均在計算機(jī)中完成,省時省力,避免了制作環(huán)節(jié)中的失誤,節(jié)約了設(shè)計成本。

        2.2 快速提高工藝設(shè)計效率

        傳統(tǒng)的皮革工藝美術(shù)品主要分為手工藝制作和機(jī)器制作。手工藝制作出來的工藝產(chǎn)品造型俏皮、制作精美,富有一定的人文特色。但是,手工藝制作也存在弊端,比如工藝產(chǎn)品的生產(chǎn)周期較長、制作效率較低等問題。機(jī)器制作由于受制于機(jī)器生產(chǎn)的皮革模具、參數(shù)設(shè)定,制作出來的工藝品效果往往千篇一律,造型較為呆板。

        通過3D 建模技術(shù)來完成工藝產(chǎn)品設(shè)計,可以大大提高工藝設(shè)計的效率,3D 建模工藝產(chǎn)品不需要進(jìn)行實物的加工和制作,通過虛擬的生成和展示,可以大大縮短設(shè)計的時間,從而提高生產(chǎn)的效率,減少生成環(huán)節(jié)的成本投入,具有很大的優(yōu)勢,不僅可以設(shè)計出人工無法制作的款式,還可以給款式增加更多的新穎之處[3],使工藝產(chǎn)品以多元化的樣式呈現(xiàn)在消費市場中。

        2.3 綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)

        隨著環(huán)保理念的不斷深入,綠色可持續(xù)發(fā)展是皮革材料選取考慮的因素。皮革行業(yè)屬于高能耗、高排放、高污染行業(yè),粗放式生產(chǎn)模式對于生產(chǎn)環(huán)境的污染不可小覷。皮革加工時需要添加各種化學(xué)原料,由于原料并未充分吸收,便會造成嚴(yán)重的水污染[4]。而在3D 建模技術(shù)制作中,由于是計算機(jī)虛擬完成皮革工藝的設(shè)計,在設(shè)計無誤后再進(jìn)行生產(chǎn),可以有效地避免皮革原材料的浪費,減少試錯樣品,避免更多的污染,讓皮革工藝美術(shù)品生產(chǎn)設(shè)計過程更加綠色環(huán)保,從而促進(jìn)皮革經(jīng)濟(jì)效益的提高。

        2.4 展示效果模擬仿真度高

        3D 建模技術(shù)在皮革工藝美術(shù)品設(shè)計中,最大的優(yōu)勢就是可以更好地將皮革產(chǎn)品的成品效果進(jìn)行模擬仿真,以此決定皮革產(chǎn)品最終是否要進(jìn)行批量生產(chǎn)、面向市場銷售的目的。利用虛擬仿真技術(shù)可以全方位展示皮革工藝美術(shù)品的造型、皮革面料、裝飾手法等內(nèi)容。

        3 3D建模技術(shù)原理在皮革工藝美術(shù)品中應(yīng)用的研究

        3.1 設(shè)計造型表現(xiàn)

        皮革工藝美術(shù)品的設(shè)計造型在3D 建模制作中不受約束,可以根據(jù)皮革工藝品草圖進(jìn)行全方位設(shè)計。建造的模型方式可以通過畫線建模、多邊形建模、曲面建模、參數(shù)化建模等方式進(jìn)行。從理論上來說,無論多么復(fù)雜的結(jié)構(gòu),通過3D 技術(shù)都可被制造出來,且其精度水平也完全符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計人員可借助對產(chǎn)品形態(tài)與功能的發(fā)展創(chuàng)新,來賦予產(chǎn)品造型更加特殊的意蘊(yùn)內(nèi)涵[5,6]。

        以往的皮革工藝品設(shè)計圖往往是產(chǎn)品三視圖(正、側(cè)、頂),現(xiàn)在通過3D 建模技術(shù)可以360 度進(jìn)行造型樣式的修改與設(shè)計,不斷進(jìn)行調(diào)整與補(bǔ)充,以此達(dá)到最佳的設(shè)計效果,如圖1 所示,3D 建模技術(shù)完成的藝術(shù)皮包效果逼真,可以通過多視角去展示與觀察。

        圖1 3D 建模藝術(shù)皮包

        3.2 材質(zhì)貼圖表現(xiàn)

        在皮革工藝美術(shù)品的3D 制作中,材質(zhì)賦予與貼圖紋理表現(xiàn)是制作的重點。皮革貼圖取自各類的皮革材料素材,款式成千種,均可調(diào)整。如圖2 所示的3D 皮革貼圖素材,皮料紋理高清真實。材質(zhì)的類型可以根據(jù)皮革材料進(jìn)行調(diào)節(jié),貼圖可以通過設(shè)置參數(shù)展現(xiàn)皮料的凹凸感。凹凸貼圖是一種視覺上的凹凸效果,模型的真實網(wǎng)格并沒有發(fā)生相應(yīng)的形變,在光的照射下產(chǎn)生相應(yīng)的高光和陰影,在沒有改變模型多邊形數(shù)量的前提下,獲得更高[將此處的“高”改為了“高清”]清的多邊形細(xì)節(jié),以此模擬出逼真的皮革紋理效果。

        圖2 3D 皮革貼圖素材

        通過設(shè)置材質(zhì)參數(shù),導(dǎo)入皮革材料貼圖,可以更清晰、更完整地表現(xiàn)皮革工藝美術(shù)品的最終展示效果。

        4 結(jié)語

        傳統(tǒng)的皮革工藝美術(shù)品設(shè)計制作已經(jīng)不能滿足目前的市場需求,皮革工藝的設(shè)計制作環(huán)節(jié)需要傳承、發(fā)展與創(chuàng)新。將3D 建模技術(shù)原理結(jié)合皮革工藝美術(shù)品設(shè)計,可以最大程度地對皮革工藝設(shè)計的原始流程進(jìn)行優(yōu)化,既節(jié)省了材料成本,還提高了設(shè)計效率,對皮革工藝美術(shù)品的設(shè)計質(zhì)量全面提升,能夠起到積極的促進(jìn)作用。

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