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《三维设计》word版

高等教育自学考试

实训作业

学生姓名：

考籍号：

专业年级：

10级家具设计

题目：

我国三维设计的发展

指导教师：

讲师　　

评阅教师：

2012年　5月号

一．引言…………………………………………………………………3

二．电脑三维设计概论………………………………………………………3

2.1电脑三维设计在我国的发展………………………………………………3

2.2我国与国外三维技术的差距………………………………………………………4

2.3电脑三维技术的由来……………………………………………………4

三．电脑三维设计软件的概述……………………………………………………………5

3.1三维设计软件…………………………………………………………5

3.1.1AutoCAD………………………………………………………………………

3.1.23DMAX……………………………………………………………………

3.1.3　Maya………………………………………………………………………

3.2三维软件的亮点…………………………………………………6

四．电脑三维的应用技术…………………………………………………6

4.1三维技术在我国的应用…………………………………………………6

4.3三维技术在国外的应用…………………………………………………7

五．电脑三维技术的影响…………………………………………………………………8

5.1我国三维技术的影响……………………………………………………………

六.三维技术的发展前景…………………………………………………

结论……………………………………………………………………………11

致谢…………………………………………………………………12

参考文献…………………………………………………………………13

电脑三维技术作为19世纪60年代开始开放的软件技术，在当前的社会占据着相当重要的地位，它的伟大与神奇之处越来越得到广大的群众人们的认可，它的可利用之处也越来越广泛。

而作为我们这样一个发张中的国家，引进先进的技术特别是软件技术都是相当重要的部分，有了先进的技术才能让一个国家富有，让一个国家丰富，让一个国家强大。

摘要

电脑三维设计在我国也受到了认可，在这个和平与时俱进的世界三维技术在娱乐的电影市场和游戏市场、房屋建设设计的市场和摄影印刷都是不可缺少的。

计算机三维技术除了在影视特效、动画制作、影视广告设计、栏目包装、游戏制作等方面有着巨大影响力外,在现代科学技术如虚拟现实技术（virtualreality）等方面的应用也非常广泛。

三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。

它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。

三维是在二维的基础上转换而来的，在二维不能完成的情况下才体验到

三维的技术传统的方法，我们是在一个平面的二维空间内考虑布局，也就

是上下左右四个方向。

如果我们把每个模块抽象成为一个平面，从三维的

角度来看，有了前后的关系，一个页面就可以看做N个层的重叠，通过层

之间的互相透视，二维上形成一个页面。

这种抽象只是在设计页面布局的

角度，和最终呈现给用户的二维视觉没有影响。

二维布局越复杂，制作难

度越大，在三维空间内，再复杂的布局也就是更多个层的叠加，同时根据

浏览器解析代码自上而下的特性，可以随意调整各模块的显示顺序，很多

存在于二维布局方法的难题迎刃而解。

人们对三维空间有了一个全新的认

可。

3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。

在计算机里显示3d图

形，就是说在平面里显示三维图形。

不像现实世界里，真实的三维空间，有真实

的距离空间。

计算机里只是看起来很像真实世界，因此在计算机显示的3d图形，

就是让人眼看上就像真的一样。

人眼有一个特性就是近大远小就会形成立体感。

计算机屏幕是平面二维的，我们之所以能欣赏到真如实物般三维图像是因为显

示在计算机屏幕上时色彩灰度的不同而使人眼产生视觉上的错觉，而将二维的计

算机屏幕感知为三维图像。

基于色彩学的有关知识，三维物体边缘的凸出部分一

般显高亮度色，而凹下去的部分由于受光线的遮挡而显暗色。

这一认识被广泛应

用于网页或其他应用中对按钮、3d线条的绘制。

比如要绘制的3d文字，即在原始位置显示高亮度颜色，而在左下或右上等

位置用低亮度颜色勾勒出其轮廓，这样在视觉上便会产生3d文字的效果。

具体

实现时，可用完全一样的字体在不同的位置分别绘制两个不同颜色的2d文字，

只要使两个文字的坐标合适，就完全可以在视觉上产生出不同效果的3d文字。

引言

二．电脑三维设计概论

二维布局最常用的是使用浮动和相对定位，

目的是想尽办法让各种各样的模块挤在一个平面内，为了照顾兼容和应付各种BUG，往往结构和表现都处理的非常复杂，效率方面大打折扣。

三维布局必须使用绝对

定位，绝对定位容易给人造成一种布局固定的误解，其实是错误的，绝对定位一

定程度上可以代替浮动做到相对屏幕，而且兼容性更好。

典型例子：

高度100%的绝对定位自适应布局

实际项目中最常见的是二维三维布局混合使用，通过优点互补可做到最优处理结果，而且可扩展性好，理论上一个页面可以叠加N个层的内容，每个层内又可进行二维操作，于是能轻松实现很多复杂布局，有更多创意空间。

典型例子：

不用float，模块居中布局例子比如你在第4个模块区域点右键，肯定不会出现“图片另存为”的功能选项，虽然此处确实是图片，因为你当前鼠标右击控制区域在最顶层的模块3上。

2.1电脑三维设计在我国的发展

三维是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础，是培育创新型人才的重要手段。

在当前三维设计作品。

制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术、院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。

三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全面铺开。

在我国的大范围的发展也是必定的。

中国工程图学学会宣布与UGSSolidEdge建立三维数字建模师联合认证体系。

今后，中国工程图学学会颁发的三维数字建模师证书将与UGSPLMSoftware颁发的UGSSolidEdge技术认证等价。

据介绍，该体系建立起来后，参加中国工程图学学会举办的三维数字建模师认证考试并获得通过者，将同时取得中国工程图学学会颁发的三维数字建模师证书和UGSPLMSoftware公司颁发的UGSSolidEdge技术认证证书。

此外，作为该体系建设的一部分，中国工程图学学会将在中国大陆范围面向所有最终用户和高校学生开展有关UGSSolidEdge软件的培训工作。

中国工程图学学会秘书长贾焕明表示，这一举措将有利于推进三维设计技术在我国制造业和教育界向更广泛和更深入的方向发展，有利于培育能熟练应用三维CAD技术创新型人才。

　　据了解，计算机辅助设计（CAD）技术和计算机图形学（CG）近年来发展迅猛，一跃成为当前网络信息时代的核心技术之一。

三维设计技术进入企业应用的速度非常惊人，从其诞生到实用化仅仅用了不到20年的时间。

由于这项技术优势明显，世界多国制造企业都非常重视三维设计技术的应用。

2.2我国与国外三维技术的差距

相比工业发达国家，我国制造企业应用三维设计技术还存在较大差距。

在企业界，仍有很多企业以手工或二维CAD设计为主。

在学历和职业教育领域，三维CAD还未真正进入工程教育核心体系。

　　在欧洲、北美、日本等发达国家和地区，三维CAD技术不仅在航空、航天、汽车、船舶等高端制造业，而且在形形色色的民用消费品设计和制造中都得到了广泛应用。

计算机图形图像技术经过四十几年的发展,逐步发展成为蕴藏着巨大商机的热门领域,计算机三维技术则是这个领域中一门重要技术并逐渐成为影视特技、计算机三维动画、影视广告设计、电子游戏、虚拟现实、互联网视频信息处理等技术中的一个重要的组成部分,而且其应用领域还在不断拓宽,正在改变着电影和影视广告设计行业的整个前后期制作和传播流程。

计算机三维技术由于其高效、自由的特点在国际影视制作舞台上得到了空前高速的发展。

好莱坞作为世界电影制作的最前沿,同时也是展示美国计算机三维技术的舞台,其电影产品对计算机三维技术的应用能力,以及所诞生出来的影视作品中所展现的艺术成就也是走在世界前列的。

正是因为计算机三维技术具有种种传统技术所不能达到的能力和优势,这种技术几乎已经成为当前影视制作的通用技术。

专家指出，在当前制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术，院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。

中国工程图学学会理事长、我国CAD技术和制造业信息化领域的权威专家孙家广院士指出：

“三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全国铺开。

”

2.3电脑三维技术的由来

随着计算机三维技术在影视特效和动画制作方面应用的不断深入,计算机三维技术对于影视广告设计和影视栏目包装等影像作品的影响也越来越大,它能创造出完全由计算机虚拟出传统手法无法获取的镜头运动、角色动画或奇幻场景及一些令人惊叹的视觉特效,实现了科学技术和艺术的完美结合。

为创意的发挥开辟了崭新的天地,如何有效地将计算机三维图形技术运用到影视广告设计中去,已经成为当今广告界最关注的话题之一。

计算机辅助设计（computeaideddesicln）自1946年在麻省理工学院诞生以来,开始只是应用于航天、自动化、生物等高科技领域,80年代以来CAD开始在各个应用领域普及,而三维图形技术的发展却比计算机辅助设计慢得多,计算机三维技术的最初雏形最早能够追溯到1962年。

那一年在马塞诸塞州科技学院（MassachusettsInstituteofTechnology）里念书的沙赦冷搏士（lvanSutherland,Ph.D）写了个程序可以直接在“阴极射线管”（CathodeRayTube）上,在各种不同的立体几何图形上画一些“光线”（Linesoflight）。

这种程序他把它叫做“基本图”（Sketchpad）,可以使用光笔交互地处理、显示二维和三维线框物体,这个系统主要还是用于飞机的模拟。

到60年代中期,实时全色彩渲染的动画系统开发成功,但这时的绝大多数阴极射线管（CRT）显示器却是单色的,不能够在计算机显示设备上预览,在今天看来,这种程序简直就像“原始人”一样,但是就是这个“原始人”打开了一扇在电脑应用领域里全新的大门——计算机图形图像技术。

计算机图形图像技术经过四十几年的发展,逐步发展成为蕴藏着巨大商机的热门领域,计算机三维技术则是这个领域中一门重要技术并逐渐成为影视特技、计算机三维动画、影视广告设计、电子游戏、虚拟现实、互联网视频信息处理等技术中的一个重要的组成部分,而且其应用领域还在不断拓宽,正在改变着电影和影视广告设计行业的整个前后期制作和传播流程。

计算机三维技术由于其高效、自由的特点在国际影视制作舞台上得到了空前高速的发展。

三电脑三维设计软件的概述

PRO/E,还有MAYA,caxa,sketchup（参数很少，小巧）

　　AutoCAD（三维功能太弱,算不上三维设计软件,平面才是它的天下），

SolidWorks,草图大师,3ds（三维渲染很强）等。

人眼有一个特性就是近大远小，就会形成立体感。

计算机屏幕是平面二维的，我们之所以能欣赏到真如实物般的三维图像，是因为显示在计算机屏幕上时色彩灰度的不同而使人眼产生视觉上的错觉，而将二维的计算机屏幕感知为三维图像。

基于色彩学的有关知识，三维物体边缘的凸出部分一般显高亮度色，而凹下去的部分由于受光线的遮挡而显暗色。

3.1三维设计软件

三维设计软件的主要构成部分为AutoCAD3DMAXMaya，他们是三维设计的重要设计软件，不可缺少的一部分。

3.1.1AutoCAD

AutoCAD（AutoComputerAidedDesign）是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。

现已经成为国际上广为流行的绘图工具。

.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。

AutoCAD是由美国Autodesk欧特克公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。

　　AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。

它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。

在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。

AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。

3.1.23DMAX

3dsmax是当前世界上销售量最大的三维建模，动画及渲染解决方案。

他将广泛应用于视觉效果，角色动画及下一代的游戏。

至今3dsmax获得过65多个业界奖项，而3dsmax将继承以往的成功并加入应用于角色动画的新的IK体系，为下一代游戏设计的交互图形界面，业界应用最广的建模平台并集成了新的subdivision表面和多边形几何模型，集成了新的ActiveShade及RenderElements功能的渲染能力。

同时3dsmax提供了与高级渲染器的连接比如mentalray和Renderman，来产生特殊的渲染能力如全景照亮，聚焦及分布式渲染。

创造丰富、复杂的可视化设计，为畅销游戏生成逼真的角色，把3D特效带到大屏幕。

Autodesk®3dsMax®20083D建模、动画和渲染软件通过简化处理复杂场景的过程，可以帮助设计可视化专业人员、游戏开发人员以及视觉特效艺术家最大化他们的生产力。

3.1.3Maya

Maya是美国Alias|Wavefront公司出品的世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。

Maya功能完善，工作灵活，易学易用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。

其售价高昂，声名显赫，是制作者梦寐以求的制作工具，掌握了Maya，会极大的提高制作效率和品质，调节出仿真的角色动画，渲染出电影一般的真实效果，向世界顶级动画师迈进。

　　Maya集成了Alias/Wavefront最先进的动画及数字效果技术。

她不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合。

Maya可在WindowsNI与SGIIRIX操作系统上运行。

在目前市场上用来进行数字和三维制作的工具中，Maya是首选解决方案。

四.电脑三维的应用技术

电脑三维技术今年来在世界各地，广泛的行业得到了合理优势的利用。

随着计算机三维技术在影视特效和动画制作方面应用的不断深入,计算机三维技术对于影视广告设计和影视栏目包装等影像作品的影响也越来越大,它能创造出完全由计算机虚拟出传统手法无法获取的镜头运动、角色动画或奇幻场景及一些令人惊叹的视觉特效,实现了科学技术和艺术的完美结合。

为创意的发挥开辟了崭新的天地,如何有效地将计算机三维图形技术运用到影视广告设计中去,已经成为当今广告界最关注的话题之一。

4.1 三维技术在我国的应用

在我国企业的广泛、深入应用三维设计技术、以及在我国院校加大三维创新设计方面的教育，这都已是大势所趋，是我国软件技术进步的前提。

三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全面铺开，这样才会有更多的中国人接触到三维技术，才会有更多的人认识到三维技术的伟大及先进。

我国在电脑三维技术在影视特效和动画制作方面应用的不断深入,计算机三维技术对于影视广告设计和影视栏目包装等影像作品的影响也越来越大。

它能创造出完全由计算机虚拟出传统手法无法获取的镜头运动、角色动画或奇幻场景及一些令人惊叹的视觉特效。

才能实现了科学技术和艺术的完美结合。

这是我国正在发展与俱进的。

4.2三维技术在国外的应用

早在1962年国外的三维技术就已经开始发展，经过了几十年的研究与探讨三维技术在国外的发展是十分的迅速的，应用也相当之广泛，在教学电影制作广告学发展游戏建筑等各行各业都占据了十分重要的位置。

从早期的《侏罗纪公园》、《星球大战》、《泰坦尼克号》、到最近的《哈里波特》、《寂静岭》、《世界大战》、《加勒比海盗》、《魔戒》、《金刚》、《北极特快》、《贝奥武夫》等,在运用计算机三维特技方面取得了全球性的轰动,同时也给影视广告设计界带来宝贵的经验,推进了CG技术在全球影视广告设计范围内的广泛应用。

随着计算机三维技术在影视特效和动画制作方面应用的不断深入,计算机三维技术对于影视广告设计和影视栏目包装等影像作品的影响也越来越大。

它能创造出完全由计算机虚拟出传统手法无法获取的镜头运动、角色动画或奇幻场景及一些令人惊叹的视觉特效。

实现了科学技术和艺术的完美结合。

其变幻无穷的表现力及高效的工作方式,彻底地将专业人员从大量的摄录实景、繁琐的剪辑过程和昂贵的设备中解放出来,为创意的发挥开辟了崭新的天地,节约了宝贵的时间。

如何有效地将计算机三维图形技术运用到影视广告设计中去,已经成为当今广告界最关注的话题之一。

五电脑三维技术的影响

5.1电脑三维在我国的影响

电脑三维技术在我国今年来也得到了广泛的认可与认知，人们从影视作品中，房子建造中，广告作品中和三维游戏中看到了三维看到了三维的先进技术的发展在当代的中国对于我们中国人的影响。

让我国人们也伴随着世界的脚步不断地改进不断地去学习与进步。

三维技术能够带给我们的是视觉与感触中的感受，体验到了很多不同的不同与二维技术中的先进。

六.三维技术的发展前景

在世界中三维的技术还是有待继续发展提升的，三维还会有更大更广泛的空间。

对于我国来说三维技术的发展更为之广泛，在21世纪已经步入信息时代，多媒体产业各种娱乐游戏、摄影动画、网络技术等大型项目几乎都离不开3D技术。

随着3D技术在影视、游戏和建筑设计中的应用，无论动漫游戏、工业机械设计、虚拟现实和摄影印刷，还是未来的医疗、国防演习等领域都会产生对3D技术人员的极大需求。

随着3d软件的开发，制作3d图像的时间也慢慢缩短。

3d产品的需求越来越大如立体电视。

内容的持续丰富，技术、标准、政策的不断完善等。

都将促进三维技术产业的不断地发展。

总结

在二十一世纪的当代发展的信息世界，三维技术是不可缺少的也是比不可少的，三维技术的应用之广泛，作用之伟大在在现代科学技术如虚拟现实技术方面的

应用也非常广泛。

它给社会的发展创造了技术的先进，给社会的进步提供了先决条件，它是社会信息软件技术发展的象征，它给很多行业都提供了发展的因素，三维技术在

社会的贡献是很大的。

致谢

在本篇论文完成之际，我首先要感谢那些曾经帮助过我指导过我的老师们，是他们幸苦的指导幸勤的教导我才能这么顺利的完成这篇论文。

他们的值得让我不能不敬佩师德的风范，是完全奉献型的幸苦劳动型的，再次的感谢我的指导老师们，没有你们就没有这篇完成的论文。

本论文的完成经过老师的讲解，老师对我的理论梳理和老师对我论文写作的帮助，老师从论文刚开始的写作到最后的总结都不厌其烦很细心的讲述，也在我找了很多书籍的作为参阅的时候我也得到了一些的疑惑，当我将问题反应给了那些老师们的时候，我的很多的问题都在经过老师的帮助下修改并完成了。

在此我同时也要感谢在本论文的写作过程当中，曾今对我有过关怀与帮助和鼓励的同学及朋友。

正因为你们的关怀与帮助才能让我有更大更好的决心去完成这篇论文的写作。

最后，我再次的感谢在本论文写作过程当中曾帮助过我鼓励过的领导们、老师们、同学及朋友，谢谢！