3DMAX建模在概念设计中应用

3DMAX建模在概念设计中应用（精选12篇）

3DMAX建模在概念设计中应用 篇1

摘 要：概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动，是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。3dmax因其功能强大，扩展性好，操作简单，与其它相关软件配合流畅等特点，被广泛应用于概念设计领域。本文在对概念设计和3dmax进行概述的基础上，探讨了3dmax在概念设计中的建模方法。

关键词：3dmax；3dmax建模；概念设计

概念设计概述

概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程。概念设计是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。概念设计是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。在概念设计中，进行方案创意时可以将体验设计思想更好地融于其中，也就是更多地关注产品使用者的感受，而非产品本身。比如，针对不同用户及爱好者的要求，在不同的虚拟环境中，让他们亲自体验修改模型的感受；利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时，充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议，邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见，观察设计和修改过程，直至大多数人满意为止。

3dmax概述

3dmax，全称3d studio max，是美国autodesk公司开发的基于pc系统的三维计算机建模和渲染软件。该软件图形用户界面，使用更方便，广泛用于建筑设计，使用三维动画，音频和视觉的各种静态和动态模拟现场生产。最大1.0版后，1.2，2.5，3.0，4.0，5.0（不打破了）.....现在发展到9.0或更高，并逐步完善了灯光，纹理渲染，模型和动画。的3ds max是建筑效果图及动画专业工具，现在的主要工具max5＼＼max6＼＼max7＼＼max7.5＼＼max8＼＼max9等分中文和英文，同时室内建筑效果图，建筑效果图或室外生产，3ds max软件强大功能和灵活性是最好的选择，以达到创造性。对于为基本模式，物力，纹理和照明用于创建图形文件制作的内部和外部效果图。

3ds max是目前世界上最畅销、最流行的三维造型软件，动画和渲染解决方案，大幅增加的3ds max4其最新版本。它广泛应用于视觉效果，人物动画和新一代的游戏开发领域。3dsmax的赢得了超过65项行业大奖，和3ds max4将继承以往的成果和增加对下一代游戏设计的新角色动画ik的系统交互的图形界面。业界的3ds max4是最广泛使用的模拟平台，并集成了新的分级别会议（细分）表面和多边形几何建模，而且是动态的新颜色（activeshade）及元素渲染（渲染元素）集成功能的渲染工具。同时提供了先进的3ds max4渲染和连接，如精神射线和renderman中，产生更好的渲染，如全景光，重点和分布式渲染功能。该软件主要有四个特点：一是功能强大，扩展性好，建模功能强大，在角色动画方面具备很强的优势，另外丰富的插件也是其一大亮点；二是操作简单，容易上手，与强大的功能相比，3ds max可以说是最容易上手的3d软件；三是和其它相关软件配合流畅；四是做出来的效果非常的逼真。3dmax在概念设计中的建模方法

最大r2中，有三种建模方法，即，多边形，nurbs的补丁和建设。采用三种不同的技术处理，结果是无止境的。每个方法作品以及该方法的优点和不足之处将帮助您做出正确的设计选择。虽然三种建模技术在功能上是不同的，但在max不应该把它们当作彼此独立的部分。最好的模式建设过程中，尝试结合几种方法。例如，混合使用的多边形建模和nurbs建模权力不会产生任何错误。应将重点放在了建模方法的结果，只要效果好适应。多边形建模及其不足之处。可以使用任何事情多边形建模。在现实中，几乎没有什么不能使用多边形建模。使用足够的细节，你可以创建任何表面。其中一些型号，使用多边形方法更合适。例如，在建筑模型是最常见的多边形模型。由于许多物体，如墙壁，窗户，门的角度，甚至家具。多边形的表现对象需要大量的表面细节。随着数量的增加面积，最大的性能会下降。但是，不要介意在工作站高调，表面会导致成千上万的性能显著下降。这意味着，当您创建geome尝试必须小心。初学者最容易的事情，这些都是每个创建的失误很多细节。补丁建模及其不足之处。所谓的补丁，这贝塞尔（bezier曲线）表面薄膜短，是最大提供另一个曲面造型。比表面结构的修补程序，但边界的定义使用。这意味着，该边界的位置，并确定其内部形成的补丁方向。beaier技术成为表面光滑区域内。模形的最大好处是补丁细节表达得非常少，更符合形状的轮廓光滑。这是一个没有此限制，如果您已经习惯了某种方式的造型，这些限制将是一个问题。从基本几何或建网补丁补丁。但是，应用程序修补程序编辑器（编辑补丁改性剂），您可以转换多边形表面的物体表面。除了简单的多边形网格，该方法在大多数情况下并不适用。

3DMAX建模在概念设计中应用 篇2

随着现代科学技术的不断发展,三维建模技术也不断创新和发展。目前现有的建模方式有传统三维建模方式、倾斜摄影三维建模技术及三维激光扫描建模技术。其中,传统三维建模方式有Auto CAD建模、3DMAX建模、草图大师等等。常用的传统三维建模方式是基于三维建模软件构建,包括Auto CAD软件建模和3DMAX软件建模。而倾斜摄影测量建模技术和三维激光扫描建模技术,由于成本过高,且存在一定实施难度,根据项目需求及其经费情况再选择倾斜摄影测量建模技术和三维激光扫描建模技术。

三维模型能够真实、生动、动态地表达三维空间信息,对建筑物及其地物场景三维建模作为主要的建模内容,有着重要的地位[2]。能快速逼真地建立建筑物及其地物场景的三维模型为研究重点。以某水电站的建筑物及其地物场景三维模型作为依据,得出一种更适合建立水电站景观的三维模型的方法。

1 数据获取及建模流程

1.1 数据获取

外业工作完成水电站地形和纹理数据收集工作,利用全站仪、GPS-RTK仪器测得某水电站测区的地形图以及用测距仪测得建筑物的高度。搜集水电站已有相关的数据和资料,如水电站大坝溢洪道布置图、房屋已有CAD底图及绿化灌木图。再利用高清数码相机拍的测区内建筑物和场景地物地形每个面的照片,采集高分辨率和精度的图片。另外,用无人机采集遥感影像图并进行处理,利用点云数据融合地形生成DEM,在DEM数据上融入地形的正射影像生成。

1.2 三维建模流程

Auto CAD三维建模流程如图1所示。

3DMAX三维建模流程示意图如图2所示。

2 实体建模

2.1 Auto CAD三维地物建模

以某水电站营地内的一栋标志性建筑物、公示牌、路牌、路灯及其道路为例,Auto CAD三维地物建模具体过程为导入地物二维地形图,绘制地物框架进行拉伸和旋转,着色、贴图及渲染处理。

(1)整体框架的构建,先进行实地勘察测量数据绘制草图,然后再计算机上绘图。把视图切到三维绘图模式,在俯视图上画出底图的长方形;以实际比例画一个多段线闭合线框,形成一个面域,将其拉伸成面体,再盖上盖子。画好后要用工具栏里的面域工具进行面域,选中线条面域(就是把线条合成一个整体,操作的步骤是:点面域工具,然后逐一选中线条,然后回车,成功面域;选中某条线的话即选中整体长方形)。

(2)在俯、仰视图外的前/中/后/左视图任一视图中用三维工具栏中的拉伸工具选中长方形,输入拉伸长度拉伸就可以了。公告牌Auto CAD建模首先绘制侧面、另一侧面和底部框架,再绘制上下部框架,绘制拉伸圆及拉伸实体对象,绘制顶部小球及公告板,最后书写公告及合并全部对象。

(3)着色、贴图及其渲染。选择建筑物及公告牌的体和每个面进行着色和纹理贴图,最后进行渲染及导出模型。

2.2 3DMAX建筑物三维建模实体

3DMAX建模具体过程为导入建筑物CAD二维地形图,绘制建筑物详细框架,渲染检查,纹理贴图及模型导出。

2.2.1 建筑物框架建立

在三维建模之前,应该用Auto CAD软件绘制建筑物底图和360度观察所拍建筑物照片获得建筑物的具体构造特征。打开3DMAX 2012版本在自定义选择中进行单位设置,显示单位比例与系统单位比例同设为“米”。导入cad底图图形移动到世界坐标(0,0,0),冷冻当前选择底图,平面捕捉开启2维捕捉,三维正交透视开启3维捕捉。绘制边样条曲线并转为可编辑多边形。选择“挤出”命令按钮,挤出面设置高度形成长方体,根据建筑物具体详细情况使用倒角、插入、壳、连接、轮廓、切割等工具,房檐建立使用倒角、壳及拉伸工具,建出所需的建筑物实体轮廓。对于同一主体建筑物要附加并组到一起。

2.2.2 建筑物及道路渲染

建好建筑物实体的具体轮廓后,进行渲染设置并进行渲染,检查是否有多余的面有重合。若出现闪烁的区域,说明有面重合,需详细检查模型面的。

2.2.3 纹理贴图

在进行UVW贴图之前,要用Photo Shop进行照片透视裁剪、复制粘贴、自由变换及填充等处理,把所需每个面的照片的杂物处理掉,使所得到的图像在色泽和效果最佳,保存图像尺寸大小为2次幂,保存为.JPG或头上PNG格式。在纹理贴图上,使用3DMAX中的“材质编辑器”的材质球中的位图,建立父对象并显示,最后进行UVW贴图,控制纹理与实际效果一致,得到用户所需建筑物的模型贴图效果,最后进行塌陷并保存。

2.2.4 模型导出

在色泽和材质达到要求后,导出Panda Direct X(*.X)文件模型。

2.3 3DMAX场景三维建模

某水电站中的场景包括了路牌、路灯、道路、边坡、桥梁、花圃、陡坎、植被等等,重点详细建立路牌、路灯和道路的三维模型,体现它们在3DMAX的仿真效果。

2.3.1 路牌和路灯建模

根据外业采集的路牌照片,360度观察路牌每个细节特征,通过目测路牌的尺寸大小在CAD上绘出底部的底图,导入到3DMAX中,使用“倒角剖面”“壳”工具,绘制圆柱,长方体和球并把它们附加组到一起;进行渲染和模型优化,选择优质的贴图纹理贴在所建路牌模型的每个面。塌陷保存导出路牌模型。路灯主体框架建模与路牌建模方法相似,不同之处路灯头建立,导入底图后,使用“胶囊”工具,将其拉伸成椭圆体充当灯头的作用,后续工作与路牌建模一样。

2.3.2 道路建模

道路建模相对于路灯路牌建模来讲相对比较复杂一些,建筑物和路牌路灯底部都是平面建模,而道路中间两侧都有不同的高程,既要使路拐弯两侧线平滑,又要使体现道路每个地方的高程不同,所以道路建模要展示出平滑而又高低起伏的形态。首先,用Arcgis软件画出通过无人机采集的影像中的道路图斑,详细绘出道路两侧的轮廓。然后导入到3DMAX软件中,绘制道路两边的轮廓及中心线,选择每个点在z轴数值,根据采集的道路高程点高程,把高程输入到每个点上,在道路面贴上道路颜色纹理,导出模型把它融入到地形中。

3 效率与效果对比

Auto CAD三维建模更多是从数据上确定位置,通过拉线条来形成面,相比较3DMAX而言,3DMAX建模比较方便,是按照体块的方式来,而且在材质、光影、环境光渲染的效果比Auto CAD三维建模强很多。在三维建模操作和效率上,相对Atuo CAD建模方法3DMAX三维建模方法操作速度快、效率更高,Atuo CAD与3DMAX三维建模操作速度和效率对比效果见表1。Auto CAD与3DMAX对公告牌三维建模对比效果如图3(a)所示,3DMAX对建筑物的三维建模效果如图3(b)所示,从视觉效果和实体对比来看,三维建模效果更逼真。

4 结语

通过Auto CAD与3DMAX对水电站室外建筑物及其地形场景的快速建模,后又经过纹理的贴图及其渲染。结果表明,对于展示水电站三维仿真效果3DMAX三维建模方法更佳。3DMAX三维建模方法更能体现室外建筑物及其地形场景的三维真实效果,能够真实、生动、动态地表达室外建筑物三维空间信息,能快速逼真地建立建筑物及其地物场景的三维模型,该方法操作简单,效率高,效果逼真,更能满足水电站用户需求。

摘要：以构建某水电站中室外建筑物及其他地物为例,通过Auto CAD与3DMAX两种建模方法快速进行三维建模及模型优化,根据两个效果图进行对比得出Auto CAD建模方式在把握建筑物和地物具体尺寸大小精度更具有优势,3DMAX建模方式更能体现建筑物和地物的三维真实效果。

关键词：三维建模,Auto CAD,3DMAX

参考文献

[1]娄启业,程效军,谭凯.基于Auto CAD和3DMax的建筑物三维建模[J].工程勘察,2013(01).

[2]赵相伟,靳奉祥.城市三维建模方法的应用研究[J].测绘信息与工程,2009,34(4):11-12.

3DMAX建模在概念设计中应用 篇3

关键词：3Dmax；燃气管道；演示系统

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 06-0000-01

一、三维动画技术的特点

随着计算机的发展，利用计算机来制作逼真的三维施工场景和施工动画在许多行业已经的得到了广泛应用。3Dmax功能强大，简单易学应用领域最广，在建模技术、材质编辑、动画设计、灯光设计、渲染输出等方面已经非常成熟。

施工动画使三维动画技术在工程领域得到了广泛应用，但现在的施工动画就是简单的路径的动画。本项目以天津燃气集团众元天然气有限公司管道施工项目作为依据，以三维动画实用技术作为技术支持，从脚本创作到精良的模型制作，运用后期的电影剪辑手法，以及原创音乐音效，情感式的表现方法，制作出的生动的天然气管道施工步骤演示动画。内容包括管道建模研究、管道涂层效果研究、下管动画研究、焊接动画研究、整体动画设计编排、配音字幕、后期编辑。

二、3Dmax的优势

3DMAX是目前最好的三维建模软件之一，不但可以做效果图，还能浏览动画特效等。与AutoCAD相比，建模速度更快，并可进行后期渲染，渲染能力是AutoCAD无法媲美的。

3DMAX构造三维模型，可赋予表面材料、颜色、纹理等特性，设计模型的移动路径以生成可动态播放的运动图像。不仅可以真实模拟三维空间，还能展现特殊效果，渲染速度快又方便。运用3DMAX进行三维建模，先构建数字高程模型描述地形，再建立横断面、桥梁、路基、隧道等三维模型，将地形与三维模型拼合在一起，此基础上最后进行三维造型。画面因而有了连续动态仿真效果，真实自然，也更具可视化。

3DMAX建立起来的虚拟仿真技术，让模型得以动态仿真展示，更便于技术交流和理解。还能仿真列车运营，设置观察路线，已成为近年来频频使用的虚拟仿真软件。但其一大弱点是交互性差，无法根据需求在程序执行过程中动态改变物体尺寸及运动轨迹。

三、燃气管道施工特点

要建立三维燃气管道动画，先建立三维燃气管道，要对燃气管道施工现场有一个全面、准确的理解。燃气管道施工现场主要有以下特点：

（一）隐秘性。燃气管道几乎都是深埋地下，工人要在管道渠内进行施工。

（二）复杂性。燃气管道网线是一个复杂的网络系统管道众多，纵横交错，错综复杂。

（三）动态性。随着城市的变迁发展，燃气管道范围不断扩大。

四、实施过程

（一）现场采集视频。首先要对施工现场进行施工过程视频采集，即二维图像的拍摄：到施工现场使用80万像素的数码摄像头每25帧格式取一个二维图像，作为基本平面素材，将这些作为后期三维外形比较图片。

（二）建立模型。3Dmax可以通过样条线进行创建三维模型，可以创造标准的三维模型，还可以进行复合建模把两个或多个简单对象组成一个对象。

在燃气管道施工演示系统中我们利用前期视频采集的素材进行逐帧动画建模，进行1：1建模，重现立体的施工现场，施工过程中的技术难点。

通过建立主体燃气管道，要精确建立管道减压阀等细节模型，做好焊接位置的模型，次要的可以简单制作，模型要尽量精简数目。环境规划动画要先建立起整体地形布局，再运用其它技巧去制作。

建模过程中，多应用复合建模模式为燃气管道建模，我们利用加“弯曲”修改器，做燃气管道，使用“创建”命令面板下的“管状体”建立一个圆形管道，然后给该管道加一个“弯曲”修改命令，然后修改命令面的命令，反正参考的视频帧进行制作。也可以用样条线，绘制管道路径，按照圆弧建立一个特地的管道，在“创建”命令面板中--“几何体”--“复合对象”--“放样”，点击下面的是“获取图形”参照视频效果进行管道大小的调整。

（三）动画设置。基本模型完成后，先将摄影机的动画按照脚本的设计和表现方向调整好，当场境中只有主题建筑物时，就要先设定好摄影机的动画，这对你的显卡刷新有很大帮助。完后再设定其他物体动画。

（四）后期处理。渲染完成后，通过Premiere cs6进行视频合成、修改和调整。

五、结束语

把三维动画技术以及电影后期剪辑的手法相结合的方法运用到社会生产实践中，为企业带来可视化的施工作业程序，增加工作效率。通过加入电影剪辑的手法以及情感式的表现方法，使三维动画技术为客户提供更好的工程施工演示解决方案，能够全面立体地表现整个工程的质量规划、施工组织、施工工艺、所用材料、机械设备、施工安全以及对环境的控制等信息，为项目工程施工方案的可行性与操作性提供参考，为工程的施工质量提供保证。另外还可以提前给施工人员了解一些复杂的施工技术，通过施工动画的讲解使他们可以在施工过程中万无一失。

参考文献：

[1]Shamms Mortier.吴起，于水，裴晏，译.3D图形图像设计教程[M].北京：电子工业出版社，2002.

[2]夏三鳌.3Dmax 三维设计经典实录228例[M].北京：航空工业出版社，2010.

[3]飞思科技产品研发中心.3Dmax核心地带[M].北京：电子工业出版社，2002.

[4]番玫玫.3DS max实用教程[M].北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2004.

[5]钱钰.3DMax动画技术在环境工程演示中的应用[J].电子制作，2013（12）.

[6]刘向铜.基于3Dmax的虚拟现实的建立过程的探讨[J].西部探矿工程，2009（02）.

[7]赵卓文.3DMAX在园林设计中的应用体会[J].中山大学学报论丛，2002（03）.

3Dmax教你作汽车建模 篇4

1、开始了，建立PLANE，转为POLY。

图1

2、调节点，这个不用说，没有任何命令的参与，调节成如下模样：

图2

3、通过选取边和配合SHIFT键进行拉出。

图3

4、通过重复的拉深，强调一下是选中边配合SHIFT键。

图4

5、删除中间的四个面，并进行点的调节，如下：

图5

6、重复的做拉深的动作，配合SHIFT。

图6

7、还是拉伸。

图7

8、轮廓部分也是拉深，注意硬边需要让两条临近的线距离很小。

3DMAX建模在概念设计中应用 篇5

随着时代的发展，室内设计成为了一个长期的发展话题，没有创新就没有发展，因此 3DMax 软件应用者要在继承过去设计创作成果的基础上，做到不断开拓思路，发挥出软件的真正作用，找寻新的艺术设计表现形式。

1 3DMax 在室内设计创新发展的具体意义

室内设计的创新发展主要针对于建筑室内设计创作，3DMax 软件使用者能够针对室内环境的特点和要求，强化和探索新的技术结构，形成既符合我国国情和时代特定的设计风格。当前形势下，计算机应用技术领域在不断的拓宽，3DMax 也呈现出了更加完善的发展态势。随着 3DMax 教学课程的逐渐更新，要想实现 3DMax 软件和室内设计中的双重应用，相关设计同行业者要针对 3DMax 的软件应用特点，不断强化 3DMax 在软件设计中的作用，在室内设计范畴中构建更加新颖、实用的设计技术。

2 3DMax 在室内设计中的发展现状

在室内设计行业中，3DMax 软件应用存在着一定的发展现状，具体表现如下。

2.1 3DMax 的设计创意性不足

3DMax 软件是美国 Autodesk 开发的三维动画渲染制作软件。主要应用于室内建筑、电脑游戏等领域中。但是随着时代的发展，人们的对室内设计的重视程度与日俱增，这样使得 3DMax 从业人员大幅度增加。但是，室内设计行业的蓬勃发展的时候，也呈现出了“重装修，轻设计”的发展趋势，很多设计单位都为了获得室内装饰操作的具体效益，在很多设计方案中，3DMax 效果图趋于普通化，不能出现完整的、优异的独立设计，从业人员本着“速度化”“大众化”的设计理念，快速操作 3DMax 完成最佳的设计效果。这也使行业中掀起了一定的“怠慢设计”的现象。

2.2 设计者缺乏对 3DMax 的了解

在 3DMax 的应用过程中，有很多的专业概念，这些概念并不是很容易理解，比如“参数设计”“控制命令”“渲染”等抽象的概念。很多设计者在探索 3DMax 的过程中，并不深入了解各项命令的综合含义，只通过较为熟悉的命令去操作，不了解快捷键等多项软件技能，阻碍了 3DMax 软件应用获得的最大的效果。设计商业价值和设计文化价值呈现出突出的矛盾。

2.3 3DMax 中设计新型材料的融入

随着时代的发展，不同的设计材料能够体现出不同的室内风格，绿色、低碳的室内设计风格也影响了 3DMax 行业中的更新，质地和肌理能够大大影响设计效果，在效果图的渲染中，设计者对新型材料的考虑影响了整体效果，也削弱了 3DMax 效果的表现力。

3 强化室内设计中 3DMax 软件创新趋势的发展策略

3.1 加强 3DMax 软件设计的艺术性

在室内设计中，3DMax 软件的发展趋势随着人们的价值取向不断转变。在设计方案形成的过程中，要根据客户的实际需求融入设计理念，形成多元化的设计覆盖面。例如，3DMax 设计者要根据甲方客户的需求，根据不同的年龄、爱好的`客户体现出不同的设计风格。

例如，在一个三口之家的书香家庭里，男女主人都是教育工作者，室内设计师在保持基本客户需求的基础上，要更多的融入和实际情况相关的陈设品，并在做出的设计效果图上表现出来，得到客户的认同。设计者在使用 3DMax 软件的时候，要考虑到本身存在的艺术特性，摒弃“大众化”“三俗化”的设计方式，尽量提高室内效果图的设计新意，从中体现设计师高度的文化素养，满足客户的设计需求。

3.2 确保设计效果符合实际情况

广大室内设计者在设计室内效果图的过程中，要做到多方面的资料收集，考虑到业主的方方面面，确保做出的设计是符合环保、低碳因素的。3DMax 的应用也不能一味的寻求设计效果，不满足环境、人文等条件的因素。例如，南方业主的设计方案绿化中可采用竹等天然植被因素，对于喜欢古典设计的可以融入红木家具，在阳台方面做出精致的榻榻米设计，对于南方湿润、洁净的因素来说都是适宜的。而在北方业主中，绿化设计选竹子是不符合当地的节气的，红木家具在体现室内文雅气息的同时也带来了一定的维护风险，干燥的天气很容易让昂贵的红木家具开裂变形，阳台上的榻榻米也并不适宜，北方春秋多大风天气，对于普通家庭来说，很容易就会形成厚厚的尘埃，不方便清理和打扫。

而在设计成本方面，针对设计预算费用的不同，体现出的设计效果也是不一样的。3DMax 工作者应该考虑到环境、成本等各个因素，从而根据设计成本在效果图渲染中选择合适的材料，防止设计方案在最后的实际操作中出现偏差，引起不必要的争端。

3.3 大胆融入新颖的创意材料

3DMax 工作者要考虑到不同的设计结构和材料，严格遵循形式美法则和人体工程学，营造出具有使用功能和审美功能的室内效果，在室内出现不同形式的空间效果。在 3DMax 效果图贴附材质的初期，要大胆选用特殊玻璃、金属等不同效果的材料，适当的丰富室内空间的层次，增加室内艺术设计的新意，体现出设计的最好效果。

当然，融入新颖的创意材料并不是说要将高级材料滥用在设计效果中，而是要将高贵材料和环保材料适度体现在居室设计中，体现出不同的设计效果，避免最终效果的简单化。

3.4 融合 3DMax 和其他辅助软件

3DMax 软件并不是一个独立的建筑软件，而是由许多个软件进行辅助，才能达到最佳的设计效果。例如 CAD、Photoshop、VR、等软件，这也就需要设计者具备对 CAD 等制图软件的了解，并能够熟练的利用辅助软件完成 3DMax 效果图的制作，广大设计从业者在实际操作的过程中，要进行科学的设计和考量，融入与之相关联的基础操作，使项目设计既能够符合实际情况，也能够实现深厚的技术素养，不断促进自身 3DMax 软件技能的增强。

4 结束语

在室内设计的创新发展趋势中，3DMax 具有重要的实践意义。

只要广大教育者能够充分了解 3DMax 软件的操作过程和各项指令，就能借助计算机辅助软件表达出优质的室内设计效果，从而不断强化自身专业技能，塑造出具有创新能力、统筹概念、综合能力的设计师，形成独特的室内设计风格。

参考文献：

[1]龙渡江，蒋睿，陈鹏。新形势下 3DMAX 软件课程的教学实践与应用[J].软件技术研究，(36)。

[2]梁颖伦，张国忠。基于 SOLIDWORKS 和 3DMAX 的成型机快速设计[J].三维设计。

[3]徐欣欣。3DMAX 课程教学改革研究[J].现代装饰理论，(12)。

3DMAX建模在概念设计中应用 篇6

小勐统中学 李发娣

【摘要】在教学中渗透数学建模思想,适当开展数学建模的活动,对培养学生的能力发挥重要的作用,也是数学教学改革推进素质教育的一个切入口,本文是本人对教学中渗透数学建摸思想活动的方法及一些简单的体会.【关键词】数学建模 建模思想 能力培养

引言: 初中九年级义务教育数学课程标准强调指出：“在教学中，应注重让学生在实际背景中理解基本的数量关系和变化规律，注重使学生经历从实际问题中建立数学模型，估计，求解验证解的正确性和合理性的过程”【1】.从而体会数学与现实生活的紧密联系，增强应用知识的意识，培养运用代数知识与方法解决问题的能力.数学新课程改革的一个重要目标就是要加强综合性.应用性内容，重视联系学生生活实际和社会实践.而数学建模作为重要的数学思想初中学生应该了解，而数学模型作为解决应用问题的最有效手段之一，中学生更应该掌握．在数学课堂教学中及时渗透数学建模思想，不仅可以让学生感受数学建模思想，而且可以利用数学模型提高学生解决实际问题的能力．本文就创设情景教学体验数学建模.以教材为载体，向学生渗透建模思想.通过实际应用体会建模思想在数学中的应用，谈谈自己的感想.初中学生的数学知识有限，在初中阶段数学教学中渗透数学建模思想，应以教材为载体，以改革教学方法为突破口，通过对教学内容的科学加工.处理和再创造达到在学中用，在用中学，进一步培养学生用数学意识以及分析和解决实际问题的能力.下面结合两年来的教学体会粗略的谈谈数学建模在初中教学中的应用

一、创设情景教学 体验数学建模

数学教育学家弗赖登塔尔说“数学来源于现实，存在于现实，并且应用于现实，而且每个学生有各自不同的‘数学现实’” 【2】.数学只有在生活中存在才能生存于大脑.教育心理学研究表明，学习内容与学生已有的潜意识知识及生活经验相关性越大，学生对此的学习兴趣越浓.我们应重视数学与生产、生活的联系，激发学生的建模兴趣，而生活、生产与数学又密切相关，在数学的教学活

动中，我们若能挖掘出具有典型意义，能激发学生兴趣问题，创设问题情景，充分展现数学的应用价值，就能激发学生的求知欲.例题1 我市某商场为做好“家电下乡”的惠农服务，决定从厂家购进甲、乙、丙三种不同型号的电视机108台，其中甲种电视机的台数是丙种的4倍，购进三种电视机的总金额不超过147000元，已知甲、乙、丙三种型号的电视机的出厂价分别为1000元/台、1500元/台、2000元/台．(1)求该商场至少购买丙种电视机多少台？

(2)若要求甲种电视机的台数不超过乙种电视机的台数，问有哪些购买方案？[3] 解：

（1）设购买丙种电视机x台，则购买甲种电视机4x台，购买乙种电视机（108-5x）台，根据题意，得

1000×4x+1500×（108-5x）+2000x≤147000 解这个不等式得

x≥10

因此至少购买丙种电视机10台；（2）根据题意，得

4x≤108-5x 解得 x≤12

又∵x是正整数，由（1）得 10≤x≤12

∴x可以取10，11，12，因此有三种方案．

方案一：购进甲，乙，丙三种不同型号的电视机分别为40台，58台，10台； 方案二：购进甲，乙，丙三种不同型号的电视机分别为44台，53台，11台； 方案三：购进甲，乙，丙三种不同型号的电视机分别为48台，48台，12台.二.以教材为载体，把握策略，渗透建模思想

在现行的义务教育课程标准实验教科书教材中，时常能遇到一些创设有关知识情境的问题，这些问题大多数可以结合数学思想、数学方法进行教学，在这个教学过程中就可以进行数学建模思想的渗透，不仅可以使学生体会到数学并非只

是一门抽象的学科，而且可以使学生感觉到利用数学建模的思想结合数学方法解决实际问题的好处，进而对数学产生更大的浓厚兴趣.数学建模解决应用性实际问题的步骤是：审题，寻找内在数学关系，准确建立数学模型，求解数学模型．其中关键是建模，而建模的关键环节是审题，所以，首先要教学生掌握审题策略： 1.细读重点字、词、句、式，通过阅读材料，观察图表，找出题设中的关键性字、词、句、式，如不到、超过、增加到、增加了、变化、不变、至多、至少、大于、小于等，结合实际意义，深入挖掘题中隐藏着的数量关系与数学意义，捕捉题中的数学模型.2.借助表格或画图.在某些应用题中，数量关系比较复杂，审题时难以把复杂的数量关系清晰化，怎么办？可以根据事物类别、时间先后、问题的项目等列出表格或画出图形.3.关注问题的实际背景.从现实生产生活中提炼出的应用题，一般都有较浓厚的生活气息，且题设多以文字叙述的方式给出，显得比较抽象，理解难度较大，若我们能多联想问题的原始背景，往往可帮助理解题意，有时会有豁然开朗的感觉.例如:“有理数的加法”这一节的第一部分就是学习有理数的加法法则，课文是按提出问题——进行实验——探索——概括的步骤来得出法则的.在实际教学中我先给学生提出问题“一位同学在一条东西向的路上，先走了30米，又走了20米，能否确定他现在位于原来位置的哪个方向，与原来位置相距多少？”，然后让学生回答出这个问题的答案.（结果在实际教学中我发现学生所回答的答案中包括了全部可能的答案，这时我顺便提问回答出答案的同学是如何想出来的，并把他们的回答按顺序都写在黑板上.）在学生回答完之后，就可以结合这个问题顺便介绍数学建模的数学思想和分类讨论的数学方法，本题数学建模的一般步骤：首先，由问题的意思可以知道求两次运动的总结果，是用加法来解答；然后对这个问题进行适当的假设：①先向东走，再向东走；②先向东走，再向西走；③先向西走，再向东走；④先向西走，再向西走；接下来根据四种假设的条件规定向东为正，向西为负，列出算式分别进行计算，根据实际意思求出这个问题的结果.再引导学生观察上述四个算式，归纳出有理数的加法法则.这样一来，不仅可以使学生学习有理数的加法法则，理解有理数的加法法则，而且在这个过程中也使学生学习到了分类讨论的数学方法，并且对数学建模有了一个初步的印象，为今后进一步学习数学建模打下了良好的基础.利用课本知识的教学，在学生学习知识的过程中渗透数学建模的思想，能够使学生初步体会数学建模的思想，了解数学建模的一般步骤，进而培养学生用数学建模的思想来处理实际中的某些问题，提高解决这些问题的能力，促进数学素质的提高.例题3 某中学新建了一栋7层的教学大楼，每层楼有8间教室，进出这栋大楼共有8道门，其中4道正门大小相同，4道侧门也大小相同.安全检查中对8道门进行了测试:当同时开启一道正门和2道侧门时,2分钟可以通过560名学生;当同时开启一道正门和一道侧门时,4分钟之内可以通过800名学生.【3】

(1)求平均每分钟一道正门和一道侧门各可以通过多少名学生?(2)检查中发现，紧急情况时因学生拥挤，出门的效率降低30%.安全检查规定：在紧急情况下，全大楼的学生应在5分钟内通过这8道门安全撤离.假如这栋教学大楼每间教室最多有45名学生.问：建造的这8道们是否符合安全规定？请说明理由检查中发现.解：（1）设平均每分钟一道正门可以通过x名学生，一道侧门可以通过y名学生，由题意得：

2(x2y)560 4(xy)800 x120 解得：y80

答：平均每分钟一道正门可以通过120名学生，一道侧门可以通过80名学生.（2）这栋楼最多有学生4×8×45＝1440（名）

拥挤时5分钟4道门能通过：52(12080)(120%)＝1600（名）

∵1600＞1440 ∴建造的4道门符合安全规定.以学生学习生活为背景题材编制应用题，使学生感觉到数学就在身边,必然会提高学生用数学的意识，以及增加学生对学习数学的兴趣.三.实践活动，综合应用，课内外相结合，向学生渗透建模思想

初中九年级义务教育数学课程标准强调指出：强调数学与生活经验的联系（实践性）；强调学生主体化的活动；突出学生的主体性.强调了综合应用（综

【1】合应用的含义—不是围绕知识点来进行的，而是综合运用知识来解决问题的）.如，某班要去三个景点游览，时间为8：00—16：00，请你设计一份游览计划，包括时间、费用、路线等.这是一个综合性的实践活动，要完成这一活动，学生需要做如下几方面的工作：①了解有关信息，包括景点之间的路线图及乘车所需时间.车型与租车费用、同学喜爱的食品和游览时需要的物品等；②借助数、图形、统计图表等表述有关信息；③计算乘车所需的总时间、每个景点的游览时间、所需的总费用、每个同学需要交纳的费用等.通过经历观察、操作、实验、调查、推理等实践活动，能运用所学的知识和方法解决简单问题，感受数学在日常生活中的作用等，渗透数学建模思想.传统的课堂教学模式，常是教师提供素材，学生被动地参与学习与讨论，学生真正碰到实际问题，往往仍感到无从下手.因此要培养学生建模能力，需要突破传统教学模式.教学形式实行开放，让学生走出课堂.可采用兴趣小组活动，通过社会实践或社会调查形式来实行.例如 一次水灾中，大约有20万人的生活受到影响，灾情将持续一个月.请推断：大约需要组织多少顶帐篷？多少吨粮食？

说明 假如平均一个家庭有4口人，那么20万人需要5万顶帐篷；假如一个人平均一天需要0．5千克的粮食，那么一天需要10万千克的粮食……

例如 用一张正方形的纸制作一个无盖的长方体，怎样制作使得体积较大？

说明 这是一个综合性的问题，学生可能会从以下几个方面进行思考：(1)无盖长方体展开后是什么样？(2)用一张正方形的纸怎样才能制作一个无盖长方体？基本的操作步骤是什么？(3)制成的无盖长方体的体积应当怎样去表达？(4)什么情况下无盖长方体的体积会较大？(5)如果是用一张正方形的纸制作一个有盖的长方体，怎样去制作？制作过程中的主要困难可能是什么？

通过这个主题的学习，学生进一步丰富自己的空间观念，体会函数思想以及符号表示在实际问题中的应用，进而体验从实际问题抽象出数学问题、建立数学模型、综合应用已有的知识解决问题的过程，并从中加深对相关知识的理解、发展自己的思维能力.综上所述，在数学教学过程中进行渗透数学建模思想，不仅可以让学生体会到感受数学知识与我们日常生活间的相互联系，还可以让学生感受到利用数学建模思想和结合数学方法解决实际问题的好处，进而对数学产生更大的兴趣.数学建模的思想与培养学生的能力关系密切.通过建模教学，可以加深学生对数学知识和方法的理解及掌握，调整学生的知识结构，深化知识层次.学生通过观察.收集.比较.分析.综合.归纳.转化.构建.解答等一系列认识活动来完成建模过程，认识和掌握数学与相关学科及现实生活的联系，感受到数学的广泛应用.同时，培养学生应用数学的意识和自主.合作.探索.创新的精神，使学生能成为学习数学的主体.因此在数学课堂教学中，教师应适当培养学生数学建模的思想.方法，形成学生良好的思维习惯和用数学的能力.参考文献

3DMAX建模在概念设计中应用 篇7

随着软件不断的升级, 现在的3ds max多边形建模工具变得非常的强大, 在所有三维制作软件中是首屈一指的。在功能上几乎和Mesh网格建模技术一样, 但现在多边形里的编辑功能要比【Mesh】网格要多出很多, 所以在建模的时候用多边形建模就行了, 【Mesh】网格处于被淘汰的边缘。

任何模型都可以转换为可编辑的多边形物体, 转换后可进行以下操作:

*可编辑多边形物体包括点、边、轮廓边、面、元素五个次物体级, 可以在任何一个次物体级别对物本形态进行深层的加工。

*可以执行移动、旋转、缩放等基本的修改变动, 也可按住【Shift】键的同时拖动复制。

*在修改堆栈层中传递次物体选择, 对传递的次物体可应用多重的标准修改命令。

*提供了更多的对选择多边形网格组分面的编辑。

转换物体为【Editable Poly】 (可编辑多边形物体) , 有以下几种方法:

*在修改堆栈层列表中在右键菜单中选择【Convert To>Editable Poly】 (转换为>可编辑多边形物体) 。

*在视图中, 对选择的物体执行右键菜单中的【Convert To>Editable Poly】 (转换为>可编辑多边形物体) 。

*执行【Poly Select】 (多边形选择) 修改, 然后在>Collapse (程序面板>塌陷) .

本文以篮球的制作实例来主要学习【Symmetry】 (对称修改) 、【Edit Poly】多边形建模面板中的【Cut】 (切割) 、Bevel (倒角) 、【Remove】 (移除) 等工具的使用;学习【Edit Poly】多边形建模的重要技术。

实例步骤如下:

1.在创建面板中选择Sphere (球体) , 在透视图中创建球体。

2.进入修改面板, 将球体的半径【Raudio】设置为50, 【Segment】 (片段数) 设置为16。

3.视窗名称位置右击, 选择【Edge Face】 (边线显示) 命令方式。

4.旋转球体, 将其顶部面向屏幕, 并以世界坐标系为中心进行编辑其中一侧。

5.将球状物体转换为可编辑的多边右击【Covert to>Covert to Editable poly】。进入【Edge】 (边) 级别下, 在修改面板上选择【Cut】 (切割) , 在球体的一侧进行切割。

6.将另两条与新切割的线相连的线移除 (修改面板上的【Remove】命令) 。

7.再次进行切割, 切割位置。如图1所示。

将与新切割线相连的线移除【Remove】。重复切割, 然后将与新切割线相连的线移除, 直到生成。

激活顶视图, 进入【Ploygon】 (多边形) 级别, 选择没有进行切割的一侧, 按【Delete】键删除。

再在透视图中将没有进行切割的下半部删除。如图2所示。

进入顶层级, 进行镜象。激活透视图, 在修改面板的下拉列表中选择【Symmetry】 (对称修改) 命令, 将其【Mirror Axis】 (轴向) 设置为X。再加入对称修改, 将其【Mirror Axis】 (轴向) 设置为Z轴, 向下生成镜象。

8.选择球体, 将球状物体转换为可编辑的多边形右击【Covert to>Covert to Editable Poly】。激活顶视图, 在修改面板中选择【Edge】 (边) 的级别, 选择球体中间的边线 (十字形) , 在主工具栏中将选择方式设置为多边形选择方式, 按住【Ctrl】键进行加选, 选择所要的边。如图3所示。

9.在修改面板上进行【Chamfer】 (切角) , 切角数值大约在1.2个单位。

10.进入【Polygon】 (多边形) 级别下, 选择如图4所示的面。

11.激活透视图, 进行【Bevel】 (倒角) 的挤压, 在修改面板上选择【Bevel】向内进行挤压。

12.挤压类型为【Local normal】 (按自身法线方向) , 【Hight】 (深度) 数值为-1, 【Outline Amount】 (向内轮廓) 0.3。如图10所示。

3DMAX建模在概念设计中应用 篇8

【关键词】缆道设计；三维建模；水文

最早的水文缆道是我国水文工作者在五十年代创建的，经过六十多年的实践、革新和发展，已由从前人工控制的手摇缆道发展到目前高新技术含量较高的全自动水文缆道测流系统，而未来，水文缆道是朝着高新技术应用的多元化、定位移动监测的一体化、无人值守的智能化方向发展。万丈高楼平地起，在关注测流高新技术的同时，也不能忽略缆道基础设施建设技术更新与发展。阿坝州地处山区，其2012～2013年中小河流水文监测系统建设项目中涉及到水文站的缆道建设，本文就山区中小河流水文站建设的实际情况出发，浅谈一下相关的三维建模技术在缆道设计的应用思路。

1.三维建模技术在缆道设计中的应用分析

三维模型是物体多边形的表现形式，通常采用计算机或其它视频设备进行显示，可真实模拟现实中存在的实体或虚构的物体。目前，三维建模技术已经应用于很多领域，例如：医疗行业制作器官模型，建筑行业用三维模型进行建筑的真实展示，工业行业作为零部件模具加工等，其应用效果也得到越来越多人的认可。

应用三维建模技术到水文缆道设计中，创造三维环境，建立相关三维缆道模型，将设计内容与图形可视化结合起来，将该技术应用于缆道分析，使得缆道设计图纸三维化，仿真化，以方便于检查设计中的细微瑕疵和方案的推敲修改。

1.1随着计算机的不断发展，传统的水文缆道设计制图已告别了手工绘图的束缚，CAD辅助制图功能已成为设计人员不可缺少的工具，虽然CAD的二维制图功能相当强大，设计制图快速方便，容易修改，尺寸把握精确，但对于缆道设计人员来讲，受空间、结构形式及缆道构件尺寸的限制，各种工作索及附属设备、预埋件的布置需花费大量的时间核对尺寸信息和它们之间的空间关系。

利用三维建模的技术，能实现对水文缆道“360度无死角”可视化设计，其设计更直观、清楚，容易避免缆道结构性错误的存在，降低了二维制图对设计人员立体想象能力素质的要求。通过三维建模方式进行的缆道设计，视觉效果好，画面立体，数据结构简单，能够生成各种视图，从本质上减轻大量繁琐简单的制图工作，使得工作人员以更好精力投入到更富有创造性的设计环节中，极大提高了设计工作的效率。

1.2在水文缆道转向结构设计中，转向滑轮作为水文缆道的重要构成部件，其重要性也是显而易见，滑轮的结构设计主要是从减少缆道动力消耗，延长钢索的使用寿命，减少自身磨损等方面考虑。一般情况下转向滑轮与支柱之间的连接，多采用柔性材质连接，可避免刚性连接带来的因受力方向与工作索不一致而产生的钢丝绳过度磨损滑轮的后果。

采用二维图纸方式进行设计，导向滑轮因柔性连接，其受力后的空间位置以及缆道系统工作索实际走向都存在太多不确定因素，这就对设计工作者对缆道预埋件合理位置的判断以及缆道系统布设造成了一定困难。在以往的施工过程中，往往依靠水文工作者的经验值控制和优化设计，但具有一定的局限性和不可逆性，无法在安装调试过程中避免出现工作索交叉，滑轮未到预期位置，工作索与周边建筑搽挂甚至出现无法进行安装的现象。

利用三维建模技术，创建具有多种感知的周边虚拟环境和缆道模型，在三维空间内进行缆道系统施工前的模拟安装调试实验，分析缆道构件受力后的运行轨迹、空间位置和受力状况，对构件位置、尺寸等参数展开定量的分析工作，从而合理调整缆道系统的布设和构件位置的确定，降低施工期间缆道系统安装调试工作的难度。

1.3水文属专业性较强的行业，水文缆道基础设施建设具有其特有的个性特征，在施工中，承建方多为建筑行业队伍，缺乏相关水文常识，某些专业性较强的重点施工部位，凭借二维图纸和文字难以与施工方进行技术交流，致使施工方无法完全理解设计的主导思想和要求，不利于工程建设。

图纸作为设计人员与他人交流的介质，它承载了设计人员的所有语言和思路，采用三维建模技术，全方位展示水文缆道的施工细节和事项，直观的进行三维浏览并读取相关信息，有助于帮助非本专业人员理解图纸，在施工技术交底和施工过程中可发挥其独特优势。

2.建模方法

构建三维模型的方法，大体上分三种，一般工程类设计均采用三维软件建模，方便快捷，可操作性强。市场上三维建模软件较多，如3DMAX，SoftImage， Maya，UG以及AutoCAD等等。AutoCAD作为工程设计所熟悉的软件，加之其具有强大的二维制图功能，制图快速方便，容易修改，尺寸把握精确，在此仅以AutoCAD软件为例，简要介绍水文缆道建模方法。

2.1周边虚拟环境建模

水文缆道设计的前期工作即为实地勘查工作，无地形图资料的需进行地形测量，地形图上应包含设置水文缆道附近的树木，房屋，输电线路，高大建筑物及其高度，街道、公路、桥梁等信息。设计中需要根据实际地形情况，确定其架设的高度，基础的埋设深度等参数。

随着现代科学技术的快速发展，测绘技术和设备的更新，全野外数字化大比例尺地形图测量已实现全面普及。现行的测绘软件成果图多为平面图形。已有的三角网模型缺乏直观，难以与实地情况进行对比，测量数据以及三角网建立的合理性考证存在困难。

如何利用现有测量数据建立三维模型，且方法简单实用呢。AutoCAD软件提供了一个简单实用的方法：南方CASS软件作为普及绘图制作软件，自身提供了三角网数据的输出接口，打开AutoCAD软件，运行“Menload”命令，加载菜单文件后选择南方软件输出的三角网数据文件，即可得到地形的三维模型雏形。由于该三维模型完全依赖于三角网数据绘制而成，其软件自动构建三角网时，会忽略对实际地形陡坎和特殊地貌的考虑，造成三维模型的局部失真；加之野外采集数据的不完整性和密度不够也会导致三维模型的效果，这就需要人工通过第三方数据信息对数据进行干预和校正，通过实践证明，其三维模型成果可作为缆道设计使用，三维模型较好的反应了缆道位置周边的地形、地貌及构筑物的情况，对设计工作提供很大幫助。

2.2缆道建模

水文缆道的主要结构形式分为悬索式缆道、吊箱式缆道、吊船式缆道和多夸式缆道。在设计中要了解缆道断面的基本情况，如测流河段主流位置、流向与断面垂直、测流河段的顺直长度，河道宽度等资料。还要对测量河段的历史最高水位和历史最低水位以及历史最大流速、最大含沙量和实测最深水位等。根据缆道断面基本情况及资料、相关规范和设计要求选择合适的水文缆道结构形式设计。

在缆道建模时首先要对模式结构进行分析，把模型复杂结构分成若干简单结构在建模过程中进行组合。把二维图或基本体拉伸或旋转等方法形成简单实体，在通过计算和编辑获得三维模型。另外在建模技巧中，灵活建立坐标系和坐标系管理，在三维模型建立过程中，除了世界坐标系外，还要根据自己的需要绘制用能和x、y、z轴方向旋转或移动的用户坐标系，用户坐标系的建立是三维建模的关键步骤。在复杂模型建立过程中，用户坐标系数目比较多，为了更方便的进行坐标系的变换，可以把不同方向用户坐标系进行预先定义和保存在用户坐标系管理中，使用时直接调用。

3.总结和展望

三维建模技术在随着科学技术不断的发展和促进下，得到了快速的发展，三维建模技术的精度更高，真实感更强，使用技术和装备更简单，能够满足水文缆道建设中各个层次需求，更加直观的解决水文缆道建设施工中二维图像不好表达的问题。三维建模在以后的水文缆道设计中必然成为重要的工具，需要我们水文缆道设计建模人员的努力之外，还需要借鉴其他行业三维建模发展经验和成果，在以后水文缆道设计建模中如何结合实际需要建立具有指导行水文缆道设计建模的方法、原则和标准是未来水文缆道设计建模工作组研究的重要问题。

参考文献

[1]田建设，闫寿松.水文缆道设计与养护中应注意的几个问题[J].河南水利，1999，05：43.

[2]吴煦廉，范向阳，陈潮.计算机在水文缆道设计中的应用[J].水文，1996，01：40-43.

[3]刘筠，卢超，陈星.关于AutoCAD三维建模方法的探讨[J].科技信息（学术研究），2008，06：98-100+102.

3DMAX建模在概念设计中应用 篇9

水平井技术是目前世界上最先进的采油技术.水平井开发的技术关键之一是建立油气藏的.精细三维地质模型,据此可以确定明确的地质目标,设计合理的钻井轨迹.在精细三维地质模型的建立过程中,首先以构造解释成果为基础建立地层格架,然后结合沉积微相、储层非均质性的研究成果和相控建模的思路,利用序贯指示模拟等随机建模方法进行油气藏的属性建模.在大庆T4油田应用三维地质建模技术,建立了T48-L121井区的精细地质模型,精细刻画了5 m厚度砂体的空间展布,并以此为依据,完成了水平井轨迹的设计,在高含水油区获得了较高的产能.

作 者：张景义 魏嘉 朱文斌 岳承琪 Zhang Jingyi Wei Jia Zhu Wenbin Yue Chengqi  作者单位：张景义,Zhang Jingyi(南京大学地球科学系,江苏南京,210093;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆,163712)

魏嘉,岳承琪,Wei Jia,Yue Chengqi(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院南京石油物探研究所,江苏南京,210014)

3DMAX建模在概念设计中应用 篇10

为减小舰船直航向运动情况下风、流、摇摆等对电罗经航向造成的随机误差影响,提高舰船直航向运动时电罗经指向精度,采用高阶AR模型对电控罗经随机误差进行建模和预测,将之与自行设计的改进型自抗扰控制技术相结合,实现模型的.抗扰动处理.通过与标准自抗扰控制器和H∞Kalman滤波器进行对比表明,采用改进型自抗扰控制技术与高阶AR模型结合的方法较为有效地抑制了电罗经航向随机误差,为减小电罗经直航向误差提供一种行之有效的方法.

作 者：夏卫星 杨晓东 严建华 XIA Weixing YANG Xiaodong YAN Jianhua 作者单位：夏卫星,杨晓东,XIA Weixing,YANG Xiaodong(海军潜艇学院,山东,青岛,266071)

严建华,YAN Jianhua(中国人民解放军92678部队,天津,300220)

建模在物理解题中的应用 篇11

关键词：建模；物理解题；应用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）12-0275-02

提到建模，人们首先想到的用于方便计算的科学上的建模，可能会是数学建模，或是计算机领域内的建模。但是，在物理问题的几大研究过程中，将其对象、物理过程以及情境等处理建立成简单的模型后进行分析与计算是十分常见的。其实最常见的，是在中学物理中最常使用的理想化物理过程，例如匀速直线运动、简谐运动、绝热过程、自由落体运动等，都是理想化模型的简单运用。

一、建模的概念

建模，是对建立模型的简称。通过建立模型，对所研究的事务做出一种比较抽象化的无歧义的描述，方便更好的理解所要研究的事务。建立系统的模型，是对一个系统研究的重要手段和前提。通过对这一研究对象运行规律的分析与模型化，根据其机理和我们的已有知识建立起相适应的模型，进而通过对模型的运作来达到对其更进一步的了解。

通过建立模型，可以把復杂多样的物理问题简化成一定的固定模型类型，通过掌握几种模型的计算方法，可以快速准确的解答很多貌似复杂的物理习题。模型的建立不仅可以提高解题的效率而且能够简化思考过程，提高解答准确率。

二、建模在解题中的应用

首先，我们可以以一道常见的习题入手。

例（07年全国卷考题）如下图一所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成。已知圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。

如上图二受力分析，物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力，有

如上题所示，是一类典型的竖直平面内的圆周运动，这一类型常常以不同的题目频繁的出现在各类考试中。我们可以通过初步的分析看到：竖直平面内的圆周运动通常都是变速圆周运动，其运动速度的大小和方向均不断发生变化，运动过程非常复杂，合外力同时要改变运动方向和速度的大小，所以高中一般不研究其任意位置的具体情况，只讨论特殊的临界位置──最低点和最高点。

这一类型的问题可以简化构造为两个简单模型，即轻绳类和轻杆类。如图三所示。

1.轻绳类

当运动质点在一轻绳的作用下，绕中心点作变速圆周运动时，由于绳子只能提供拉力而不能提供支持力，所以质点在最高点时所受的合力不能为零，合力的最小值即物体的重力。

所以有以下几点结论可以适用：

（1）质点过最高点的临界条件为：质点达最高点时绳子的拉力刚好为零，此时质点在最高点的向心力全部由质点的重力来提供，这时有，其中Vmin是小球可以通过最高点

的最小速度，称为临界速度。

（2）质点能通过最高点的条件是最高点速度

（3）当质点的速度小于上述值时，质点运动不到最高点就会作抛体运动；

（4）在只有重力做功的情况下，质点在最低点的速度不得小于，质点才能运动通过最高点；

（5）过最高点的最小向心加速度a=g，即等于重力加速度。

2.轻杆类

即运动质点与一轻杆连接，在轻杆的作用下，绕中心点作变速的圆周运动，由于轻杆不仅能对质点提供拉力同时能够提供支持力，因此质点过最高点时受的合力可以为0，质点在最高点时可以处于受力平衡状态。

所以质点过最高点的最小速度是零，有以下结论：

（1） 当v=0时，轻杆对质点有竖直向上的支持力，大小等同于质点的重力，即N=mg；

（2）当，质点所受的重力大于其所需的向心力，轻杆对质点有竖直向上的支持力，支持力随速度v的增大而减小，0

（3）当时，有N=0；

（4）当时，质点的重力不足以提供全部向心力，轻杆对质点有指向圆心的拉力；且拉力随速度v的增大而增大；

（5）质点在只有重力做功的情况下，最低点的速度；，才能够保证质点运动到最高点。过最高点的最小向心加速度a=0。

对于两种模型来说，当质点经过过最低点时，轻绳和轻杆都只能提供拉力，所以向心力的表达式相同，即，因此向心加速度均为。

所以质点能在竖直平面内做圆周运动时，轻绳或轻杆模型下需满足低统一条件为：最高点的向心力，最低点向心力，由机械能守恒定律的，可知，质点运动的最低点和最高点向心力相差4mg，向心加速度相差4g。

通过上述两个模型的建立，可以把高中阶段遇到的大部分针对竖直平面的圆周运动的问题，简单的分为两类，进而通过模型的运用，将复杂的问题简化，使得思考过程更加直观，解题过程更加顺畅。

三、总结

在物理的学习和问题的解答中，其实模型的建立非常的普遍。例如我们常常接触到的碰撞模型、反冲模型、子弹打木块的模型、皮带运送模型、弹簧模型等，以及电学中涉及的带电粒子在电场中的运动模型、带电粒子在磁场中运动模型、带电粒子在复合场中运动模型、金属棒运动切割磁感线的模型、金属框穿过磁场运动的模型等等。其实模型的运用已经深入到了我们物理学习的很多方面，只有我们用心去思考，就可以更好的发现和掌握这种方法。这就要求我们在日常的生活和学习中多思考，多观察，学会运用科学的方法去解决实际问题，先学会科学的思考。

同时，建立模型的方法并不只是局限于解题和研究上，其运用领域十分广泛。作为一种科学的研究方法，在数学、计算机、建筑、经济、管理等诸多领域都有着广泛的应用，可见，科学的方法的运用对生活中方方面面的帮助都是很大的。通过在学习中掌握科学的思考和方法的运用才是我们基础学习的意义所在，为我们未来的学习与研究做好应有的铺垫。

作者简介：韩昊彤：男，（1997-12），汉族，河北省唐山市，高中，学生。

3DMAX建模在概念设计中应用 篇12

关键词：逆向合计,点云,曲面重构

引言

某整流罩的逆向设计是一项系统工程, 需要涉及制造业的诸多领域。文章中介绍的整流罩逆向设计方法及过程仅仅指构建该整流罩外形曲面三维数学模型的过程。根据整流罩的表面材质、使用环境及内部蜂窝结构确定采用非接触式测量方式完成外形数据的获取, 文章采用基于激光跟踪仪和Polyworks三维测量软件的T-scan对该整流罩外形进行扫描, 获取点云数据。

1 某整流罩逆向设计实例

1.1 涡轮整流罩外形分析

根据罩体的安装部位, 根据获取的安装部位的离散的点云面片构建安装部位外形曲线, 应用CATIA中的创成式曲面模块拉伸出安装部位的外形曲面;再将该安装部位的外形曲面进行偏移, 得到偏移曲面;偏移曲面是对其点云数据进行分块的基础切割曲面。

逆向设计技术是快速实现整流罩外形曲面数字化的主要途径。某整流罩在工作中损伤, 根据某试验要求, 迫切需要应用逆向设计对其外形进行建模, 通过模型生产模具对其进行生产制造。经过分析, 该整流罩属于整体件, 下部通过连接法兰与某曲面相连。在逆向设计过程中需要对其整体进行扫描, 通过软件将采集的数据进行分块处理, 分别进行逆向设计。数据分块是根据整流罩的表面特征, 将其点云分为不同的数据块分别进行逆向曲面设计, 提高逆向设计效率, 消除无关联数据对待处理区域的影响。

1.2 整流罩表面点云数据的采集

本次点云数据的获取采用的设备属于非接触式测量方式, 也不需要在整流罩的表面喷涂显影剂或粘贴标示点, 其数据采集精度可以达到20μm。由于整流罩的尺寸不大, 可将三维测绘扫描仪放置某一固定的站位, 翻转整流罩2次就能完成整个整流罩的表面数字化扫描工作。在软件中通过2次扫描的公共区域将点云对齐至统一坐标系下。获取的点云是以单点的三维坐标形式存储, 要对其进行逆向设计, 需要将其进行三角面片封装, 封装成*.stl格式。STL封装是将采集的离散的点云作为三角形的顶点连接形成分片线形曲面, 能够表示测点的临接关系和模型的正确全局拓扑[2]。经过软件中的统计命令可知采集的点数为498287个, 封装后三角形数为977416个, 整流罩的面积为1.859m2。

1.3 整流罩曲线与曲面的构建

整流罩逆向设计的目标是根据离散的数据点构造出光滑、连续的CAD模型, 因此模型重建技术是逆向工程的关键技术之一。曲面重构过程实际上就是根据实物模型的点云, 重建其几何和拓扑信息, 再现曲面产品特征的过程。

采集的点云数据经过数据填充、数据过滤剔除噪点后的点云数据位逆向设计的基准数据。分析整流罩后, 需要通过与XY平面平行的一系列截面与点云数据进行相交计算, 获取截面曲线, 通过放样计算、外插延伸、桥接及修饰得到罩体的外形曲面。在逆向设计过程中, 要实时运用检测命令检测点云数据与构造曲面间的偏差值。如果不符合要求, 就需要调整NURBS曲面的控制点, 直到满足要求, 这是一个反复迭代的过程, 也需要大量的逆向设计经验, 所需要的逆向设计技巧很多, 需要在实践中根据不同的实际情况采用相应的曲面构建方法以达到满意的效果。

1.4 整流罩的三维实体模型设计

将用逆向设计方法重构的罩体外形曲面切换至CATIA的零件设计模块, 应用曲面加厚命令完成罩体的实体设计过程, 应用重构的安装部位的外形曲面对其进行分割, 应用修饰命令中的倒角工程就可以完成该罩体的三维模型, 满足罩体逆向设计要求。

2 结束语

在缺乏相关设计资料数据的前提下, 根据某整流罩的重新设计需求, 应用基于激光跟踪仪的三维数字化测绘设备获取该罩体的表面数据, 使其表面数字化, 结合逆向设计的一般程序及整流罩自身特点, 分块完成该整流罩的外形及安装部位的外形曲面, 并应用零件设计模块中的相关命令将曲面填充成可用于加工制造的三维实体模型, 得到了十分有效的设计结果, 对该整流罩的可维修性和再制造性奠定了基础。随着材料技术、数字化测量技术、逆向设计技术及计算机技术的不断发展, 具有复杂外形曲面的整流罩的再制造领域将会迎来突破性的发展, 将对经济的快速发展和国防现代化建设具有重要的意义。

参考文献

[1]金涛, 陈建良, 童水光.逆向工程技术研究进展[J].中国机械工程, 2002 (16) :1430-1436.

[2]谭昌柏, 汪俊.逆向工程基本原理与方法[M].南京航空航天大学, 2007:46-57.