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三维仿真动画在机械设计的应用

学术杂志网   |   2020-09-18

摘要:随着科学技术的快速发展,计算机技术也取得了很大的成就,在我国的各个方面都有着广泛的应用,涉及到我们日常生活的各个领域,成为我们生活中不可或缺的一部分。其中,三维仿真动画就是计算机设计软件的一个重要组成,在机械设计领域中有着非常广泛的应用,改变了传统的机械设计方式,使机械设计的效率得到了有效地提高,同时也保证了产品的多样化和智能化。三维仿真动画技术的应用极大地推动了我国机械设计的发展和进步。

关键词:三维仿真动画;机械设计;技术;应用

1三维仿真动画在机械设计中运用的优势

传统的手工机械绘图技术限制了我国机械设计产业的发展和进步。但是,计算机技术的发展,导致了越来越多的新型技术的出现,其中三维仿真动画设计的出现直接推动了我国机械设计的发展和进步。设计师在进行设计的时候能够不被外界环境所限制,设计出来的三维动画也更加直观,设计师可以随时随地进行设计,不受时间和空间的限制,对于设计出来的图纸还可以直接进行修改,节省了大量的时间和资源,使整个机械设计更加高效,设计内容更加的形象直观,对整个机械设计行业的发展具有跨时代的重要意义。从我国机械设计的发展趋势来看,在机械设计中有效地运用三维仿真动画研究能够实现对设计内容的有效模拟,通过三维模拟将其形象地呈现出来,通过三维仿真技术在机械设计中的应用有利于设计师对产品进行更加精细地设计和构图,而且还能够呈现出更好的视觉效果,对各个零件之间的关系进行三维可视化设计。通过机械设计师对产品进行三维动画全景模拟,能够实现对设计产品的全景浏览,对产品有一个整体的认知,但同时也可以进行局部浏览,精确控制每一个小细节的设计,帮助人们对设计方案能够进行更直观、便捷地了解和认识。更加重要的一点是,在前期工程建设中,利用三维仿真动画技术还可以“建成实物”,这样如果在进行工程设计的过程中发现存在不足之处,能够及时地对其进行完善修改,而不需要耗费大量的时间,从而能够有效地提高机械设计方面的工作效率。

2机械设计中三维仿真动画的学习要求

在机械设计中运用三维仿真动画需要一定的计算机技术,但同时还需要基本的机械设计制造理论学习,课程设计以及一定的实训。机械设计的进行还需要一定的软件,包括二维CAD制图和三维设计软件,这些都是必不可少的技能,只有熟练地运用机械设计软件,才能够更好地设计出图纸,将设计成果更加形象直观地呈现出来。机械设计人员必须要熟练地掌握设计软件,学会进行三维动画的制作,还必须要具备一定的动画编导和动画建模能力,学会收集相关的资料。只有对要设计的动画形象有一个大致的了解和掌握,才能够进行进一步的建模设计,动画建模技术更是整个三维仿真动画设计中的核心组成,只有掌握基本的操作要求,才能够更好地将三维仿真动画技术运用到机械设计中。

3机械设计中三维仿真动画设计软件的选择

现在能够进行三维动画软件设计的软件非常多,这些软件的实用都具有自身的特点,但是要想使动画设计技术水平得到明显地提升,在选择软件的过程中,一定要根据自身发展需要,选择合适的设计软件,不要盲目选择软件。目前通用的动画软件主要有以下2种,分别是动画LAX和CAD,这些软件都是由美国Autodesk公司自主研发生产出来,在三维仿真动画设计中有着广泛的应用,无论是在对人像的处理、动画的特效技术以及颜色渲染方面,其功能都非常突出。因此,建模的设计方式相对比较独特,比较适合一些基础软件设计工作人员的实际操作,并且软件中还包括很多软件产品的实体模型,根据这些实体模型能够非常方便地设计出具有不同形状的实体模型,非常便捷有效。但同时在设计要求比较高的内容时,还存在着精度的问题。CAD软件是由公司Autodesk公司发展,主要针对的是产品物体软件设计,其中利用MAX软件可以实现三维软件产品中的多维文件格式之间的数据相互转换。CAD还具有高测量精度和数字化的输入控制功能,能够对坐标位置进行灵活的定位,因此,非常适合用来进行各种物理模型的综合建模。在进行设计的时候,可以依据物体设计的相关特点,参照专业设计师的要求进行模型选择,也可以选择在CAD软件上直接进行物体建模,然后通过转换文件格式直接导入到软件MAX,进行物体渲染并制成动画。

4机械设计中运用三维动画的创作过程

三维仿真动画技术在机械设计中的应用,能够对机械产品进行形象地地设计模拟,对整个设计的整体有着更加直观的了解,并且还能够对设计产品中的问题进行及时发现,可以及时进行修改。三维仿真动画技术在机械设计中的应用主要包括动画编导、收集资料和动画建模3个创作过程,缺一不可。动画编导是三维仿真动画设计的基本内容,在进行机械设计前,必须要对设计的三维动画形象进行大致地设计,设计师的脑海中要具有相应的轮廓,基于这个轮廓,才能够进行进一步地动画建模。动画编导还必须要做到统筹兼顾,不仅要对整个设计形象进行一定的把握设计,还要注重细节上的设计,避免在后续的设计过程中进行反复修改。在编导的过程中进行仔细观察,发现存在缺陷就进行及时改正,可以减少很多劳动力。在完成动画编导方案以后还需要进行相关的资料收集,主要收集的内容就是机电设备、装置流程的尺寸和材质,这些资料对后续的建造过程具有十分重要的作用,可以通过互联网进行收集,也可以询问行业里的专业人员。最后一步就是进行动画建模了,这是三维仿真动画设计的核心内容,首先就要创建相应的实体模型,对尺寸进行相关的修改,无论是尺寸的设计还是零件之间的关系都必须要严格进行把控。但是这种设计方法涉及到的零件有很多,对设计人员的要求也比较高,必须要对数据进行充分了解才能够进行进一步设计,才能够保证动画建模的顺利进行,呈现出更加形象的模型。综上所述,将三维仿真动画技术运用到机械设计学习中,能够极大地推动我国机械设计产业的发展和进步,呈现出更加现象直观的三维立体模型,三维仿真技术的应用能够为机械产业的发展节省更多的财力和物力。此外,将三维仿真动画设计与机械产品设计进行结合,能够充分地调动设计人员的好奇心和求知欲,从而产生更多优秀的设计作品,推动机械设计产业的发展。

参考文献:

[1]张亚利,孙美娜,李雪玲.浅谈三维仿真动画在机械设计学习中的应用[J].中国高新区,2018(13):104.

[2]熊垚森.浅谈机械设计中三维动画创作与应用[J].电子制作,2015(8).

作者:吕超颖 单位:陕西服装工程学院

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