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          3D建模技術原理下皮革工藝美術品設計

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          3D建模技術原理下皮革工藝美術品設計

          摘要:伴隨著信息化時代3d技術的快速發展,計算機數字化技術除了在社會生活中廣泛應用,還可以將此技術廣泛應用于皮革工藝美術品的生產與展示環節中。目的總結3D建模技術原理,探討3D建模技術原理在皮革工藝美品中的設計優勢;方法以3D建模技術原理來生成皮革工藝產品模型,進一步展示成品的皮革材質、紋理、最終效果;結論提出了將3D建模技術與皮革工藝美術品設計有效結合,可以最大程度地對皮革工藝設計的原始流程進行優化,以此優化皮革工藝美術品的最終呈現,對設計質量的全面提升起到積極促進作用。

          關鍵詞:3D建模技術;皮革工藝;工藝美術品;材質

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

          13D建模技術

          1.13D建模軟件的分類

          常見的主流3D建模軟件有MAYA、3DSMAX、ZBrush、BodyPaint3D、CINEMA4D等。不同的3D軟件建模制作方式、畫面表現各不相同,例如MAYA、CINEMA4D更偏場景角色設計多一些,在影視后期,工業渲染中非常常見,而3DSMAX、BodyPaint3D在產品建模、角色建模設計表現中比較常見。現代的3D建模通常采用3DSMAX軟件建模,通過OpenGL技術進行二次處理的方法來實現的,3DSMAX具有強大的建模能力和渲染能力[1]。

          1.2建模技術原理

          三維建模是三維設計的第一步,是三維世界的核心和基礎。沒有一個好的模型,其他什么好的效果都難以表現。3DSMAX具有多種建模手段,除了內置的幾何體模型、對圖形的擠壓、車削、放樣建模以及復合物體等基礎建模外,還有多邊形建模、面片建模、NURBS建模等高級建模[2]。3D建模技術是實現虛擬設計產品展示的關鍵技術,虛擬設計產品的建模技術原理就是運用計算機3D圖形學的方法,根據設計草圖在計算機中進行虛擬環境的模型建造與渲染。基于此原理,可以把建立的3D設計產品模型全方位地進行多視角或任意方向的展示,通過計算機數據渲染計算,最終以圖像的形式生成,以此達到逼真模擬度高的效果。

          23D建模技術在皮革工藝美術品中的設計優勢

          2.1設計成本較低

          在一定程度上,皮革工藝美術品設計制作環節會受到皮革產品的材料品類、成型工藝、材料特性、設計造型等因素的制約。制作成本高、成型精度差、質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、新工藝的出現,3D建模技術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造型設計,通過賦予材質、貼圖燈光設置,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中完成,省時省力,避免了制作環節中的失誤,節約了設計成本。

          2.2快速提高工藝設計效率

          傳統的皮革工藝美術品主要分為手工藝制作和機器制作。手工藝制作出來的工藝產品造型俏皮、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,比如工藝產品的生產周期較長、制作效率較低等問題。機器制作由于受制于機器生產的皮革模具、參數設定,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建模技術來完成工藝產品設計,可以大大提高工藝設計的效率,3D建模工藝產品不需要進行實物的加工和制作,通過虛擬的生成和展示,可以大大縮短設計的時間,從而提高生產的效率,減少生成環節的成本投入,具有很大的優勢,不僅可以設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],使工藝產品以多元化的樣式呈現在消費市場中。

          2.3綠色環保經濟

          隨著環保理念的不斷深入,綠色可持續發展是皮革材料選取考慮的因素。皮革行業屬于高能耗、高排放、高污染行業,粗放式生產模式對于生產環境的污染不可小覷。皮革加工時需要添加各種化學原料,由于原料并未充分吸收,便會造成嚴重的水污染[4]。而在3D建模技術制作中,由于是計算機虛擬完成皮革工藝的設計,在設計無誤后再進行生產,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,讓皮革工藝美術品生產設計過程更加綠色環保,從而促進皮革經濟效益的提高。

          2.4展示效果模擬仿真度高

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

          33D建模技術原理在皮革工藝美術品中應用的研究

          3.1設計造型表現

          皮革工藝美術品的設計造型在3D建模制作中不受約束,可以根據皮革工藝品草圖進行全方位設計。建造的模型方式可以通過畫線建模、多邊形建模、曲面建模、參數化建模等方式進行。從理論上來說,無論多么復雜的結構,通過3D技術都可被制造出來,且其精度水平也完全符合設計標準。設計人員可借助對產品形態與功能的發展創新,來賦予產品造型更加特殊的意蘊內涵[5,6]。以往的皮革工藝品設計圖往往是產品三視圖(正、側、頂),現在通過3D建模技術可以360度進行造型樣式的修改與設計,不斷進行調整與補充,以此達到最佳的設計效果,如圖1所示,3D建模技術完成的藝術皮包效果逼真,可以通過多視角去展示與觀察。

          3.2材質貼圖表現

          在皮革工藝美術品的3D制作中,材質賦予與貼圖紋理表現是制作的重點。皮革貼圖取自各類的皮革材料素材,款式成千種,均可調整。如圖2所示的3D皮革貼圖素材,皮料紋理高清真實。材質的類型可以根據皮革材料進行調節,貼圖可以通過設置參數展現皮料的凹凸感。凹凸貼圖是一種視覺上的凹凸效果,模型的真實網格并沒有發生相應的形變,在光的照射下產生相應的高光和陰影,在沒有改變模型多邊形數量的前提下,獲得更高[將此處的“高”改為了“高清”]清的多邊形細節,以此模擬出逼真的皮革紋理效果。通過設置材質參數,導入皮革材料貼圖,可以更清晰、更完整地表現皮革工藝美術品的最終展示效果。

          4結語

          傳統的皮革工藝美術品設計制作已經不能滿足目前的市場需求,皮革工藝的設計制作環節需要傳承、發展與創新。將3D建模技術原理結合皮革工藝美術品設計,可以最大程度地對皮革工藝設計的原始流程進行優化,既節省了材料成本,還提高了設計效率,對皮革工藝美術品的設計質量全面提升,能夠起到積極的促進作用。

          參考文獻:

          [1]梁鈺龍.3D建模在三維動畫中的作用研究[J].數字通信世界,2018(10):85+88.

          [2]鄭付聯.3DMAX建模技術及其優化的研究[J].大眾科技,2010(02):43-44.

          [3]盧磊.虛擬仿真技術在皮衣設計中的應用———評《皮革工藝》[J].皮革科學與工程,2020,30(06):97.

          [4]鄭爽.綠色環保將成為皮革時尚的生命[J].皮革制作與環保科技,2020,1(02):39-41.

          [5]張瓏薈,黃勁松.基于產品造型設計層面的3D技術應用研究[J].大眾文藝,2018(04):134-135.

          [6]魏建宇,曾琦,楊璐銘.包袋3D建模中褶皺效果的表現方法研究[J].皮革科學與工程,2016,26(03):43-48.

          作者:梁顥 單位:陜西財經職業技術學院