三維仿真動畫在機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用

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1、三維仿真動畫在機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用 關(guān)鍵詞：三維仿真動畫；機(jī)械設(shè)計(jì)；技術(shù)；應(yīng)用 １三維仿真動畫在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用的優(yōu)勢 傳統(tǒng)的手工機(jī)械繪圖技術(shù)限制了我國機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。但是，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致了越來越多的新型技術(shù)的出現(xiàn)，其中三維仿真動畫設(shè)計(jì)的出現(xiàn)直接推動了我國機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候能夠不被外界環(huán)境所限制，設(shè)計(jì)出來的三維動畫也更加直觀，設(shè)計(jì)師可以隨時隨地進(jìn)行設(shè)計(jì)，不受時間和空間的限制，對于設(shè)計(jì)出來的圖紙還可以直接進(jìn)行修改，節(jié)省了大量的時間和資源，使整個機(jī)械設(shè)計(jì)更加高效，設(shè)計(jì)內(nèi)容更加的形象直觀，對整個機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展具有跨

2、時代的重要意義。從我國機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢來看，在機(jī)械設(shè)計(jì)中有效地運(yùn)用三維仿真動畫研究能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)計(jì)內(nèi)容的有效模擬，通過三維模擬將其形象地呈現(xiàn)出來，通過三維仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有利于設(shè)計(jì)師對產(chǎn)品進(jìn)行更加精細(xì)地設(shè)計(jì)和構(gòu)圖，而且還能夠呈現(xiàn)出更好的視覺效果，對各個零件之間的關(guān)系進(jìn)行三維可視化設(shè)計(jì)。通過機(jī)械設(shè)計(jì)師對產(chǎn)品進(jìn)行三維動畫全景模擬，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)計(jì)產(chǎn)品的全景瀏覽，對產(chǎn)品有一個整體的認(rèn)知，但同時也可以進(jìn)行局部瀏覽，精確控制每一個小細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，幫助人們對設(shè)計(jì)方案能夠進(jìn)行更直觀、便捷地了解和認(rèn)識。更加重要的一點(diǎn)是，在前期工程建設(shè)中，利用三維仿真動畫技術(shù)還可以“建成實(shí)物”，這樣如果在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過

3、程中發(fā)現(xiàn)存在不足之處，能夠及時地對其進(jìn)行完善修改，而不需要耗費(fèi)大量的時間，從而能夠有效地提高機(jī)械設(shè)計(jì)方面的工作效率。 ２機(jī)械設(shè)計(jì)中三維仿真動畫的學(xué)習(xí)要求 在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用三維仿真動畫需要一定的計(jì)算機(jī)技術(shù)，但同時還需要基本的機(jī)械設(shè)計(jì)制造理論學(xué)習(xí)，課程設(shè)計(jì)以及一定的實(shí)訓(xùn)。機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)行還需要一定的軟件，包括二維ＣＡＤ制圖和三維設(shè)計(jì)軟件，這些都是必不可少的技能，只有熟練地運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，才能夠更好地設(shè)計(jì)出圖紙，將設(shè)計(jì)成果更加形象直觀地呈現(xiàn)出來。機(jī)械設(shè)計(jì)人員必須要熟練地掌握設(shè)計(jì)軟件，學(xué)會進(jìn)行三維動畫的制作，還必須要具備一定的動畫編導(dǎo)和動畫建模能力，學(xué)會收集相關(guān)的資料。

4、只有對要設(shè)計(jì)的動畫形象有一個大致的了解和掌握，才能夠進(jìn)行進(jìn)一步的建模設(shè)計(jì)，動畫建模技術(shù)更是整個三維仿真動畫設(shè)計(jì)中的核心組成，只有掌握基本的操作要求，才能夠更好地將三維仿真動畫技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中。 ３機(jī)械設(shè)計(jì)中三維仿真動畫設(shè)計(jì)軟件的選擇 現(xiàn)在能夠進(jìn)行三維動畫軟件設(shè)計(jì)的軟件非常多，這些軟件的實(shí)用都具有自身的特點(diǎn)，但是要想使動畫設(shè)計(jì)技術(shù)水平得到明顯地提升，在選擇軟件的過程中，一定要根據(jù)自身發(fā)展需要，選擇合適的設(shè)計(jì)軟件，不要盲目選擇軟件。目前通用的動畫軟件主要有以下２種，分別是動畫ＬＡＸ和ＣＡＤ，這些軟件都是由美國Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司自主研發(fā)生產(chǎn)出來，在三維仿真動畫設(shè)

5、計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用，無論是在對人像的處理、動畫的特效技術(shù)以及顏色渲染方面，其功能都非常突出。因此，建模的設(shè)計(jì)方式相對比較獨(dú)特，比較適合一些基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)工作人員的實(shí)際操作，并且軟件中還包括很多軟件產(chǎn)品的實(shí)體模型，根據(jù)這些實(shí)體模型能夠非常方便地設(shè)計(jì)出具有不同形狀的實(shí)體模型，非常便捷有效。但同時在設(shè)計(jì)要求比較高的內(nèi)容時，還存在著精度的問題。ＣＡＤ軟件是由公司Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司發(fā)展，主要針對的是產(chǎn)品物體軟件設(shè)計(jì)，其中利用ＭＡＸ軟件可以實(shí)現(xiàn)三維軟件產(chǎn)品中的多維文件格式之間的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換。ＣＡＤ還具有高測量精度和數(shù)字化的輸入控制功能，能夠?qū)ψ鴺?biāo)位置進(jìn)行靈活的定位，因此，非常適合用來進(jìn)行各種物理模型的綜合

6、建模。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，可以依據(jù)物體設(shè)計(jì)的相關(guān)特點(diǎn)，參照專業(yè)設(shè)計(jì)師的要求進(jìn)行模型選擇，也可以選擇在ＣＡＤ軟件上直接進(jìn)行物體建模，然后通過轉(zhuǎn)換文件格式直接導(dǎo)入到軟件ＭＡＸ，進(jìn)行物體渲染并制成動畫。 ４機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用三維動畫的創(chuàng)作過程 三維仿真動畫技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠?qū)C(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行形象地地設(shè)計(jì)模擬，對整個設(shè)計(jì)的整體有著更加直觀的了解，并且還能夠?qū)υO(shè)計(jì)產(chǎn)品中的問題進(jìn)行及時發(fā)現(xiàn)，可以及時進(jìn)行修改。三維仿真動畫技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要包括動畫編導(dǎo)、收集資料和動畫建模３個創(chuàng)作過程，缺一不可。動畫編導(dǎo)是三維仿真動畫設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)前，必須要對設(shè)計(jì)的三維

7、動畫形象進(jìn)行大致地設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師的腦海中要具有相應(yīng)的輪廓，基于這個輪廓，才能夠進(jìn)行進(jìn)一步地動畫建模。動畫編導(dǎo)還必須要做到統(tǒng)籌兼顧，不僅要對整個設(shè)計(jì)形象進(jìn)行一定的把握設(shè)計(jì)，還要注重細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)，避免在后續(xù)的設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行反復(fù)修改。在編導(dǎo)的過程中進(jìn)行仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)存在缺陷就進(jìn)行及時改正，可以減少很多勞動力。在完成動畫編導(dǎo)方案以后還需要進(jìn)行相關(guān)的資料收集，主要收集的內(nèi)容就是機(jī)電設(shè)備、裝置流程的尺寸和材質(zhì)，這些資料對后續(xù)的建造過程具有十分重要的作用，可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行收集，也可以詢問行業(yè)里的專業(yè)人員。最后一步就是進(jìn)行動畫建模了，這是三維仿真動畫設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，首先就要創(chuàng)建相應(yīng)的實(shí)體模型，對尺寸進(jìn)行相關(guān)的

8、修改，無論是尺寸的設(shè)計(jì)還是零件之間的關(guān)系都必須要嚴(yán)格進(jìn)行把控。但是這種設(shè)計(jì)方法涉及到的零件有很多，對設(shè)計(jì)人員的要求也比較高，必須要對數(shù)據(jù)進(jìn)行充分了解才能夠進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)，才能夠保證動畫建模的順利進(jìn)行，呈現(xiàn)出更加形象的模型。綜上所述，將三維仿真動畫技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中，能夠極大地推動我國機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，呈現(xiàn)出更加現(xiàn)象直觀的三維立體模型，三維仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展節(jié)省更多的財(cái)力和物力。此外，將三維仿真動畫設(shè)計(jì)與機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，能夠充分地調(diào)動設(shè)計(jì)人員的好奇心和求知欲，從而產(chǎn)生更多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品，推動機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 參考文獻(xiàn)： ［１］張亞利，孫美娜，李雪玲．淺談三維仿真動畫在機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用［Ｊ］．中國高新區(qū)，２０１８（１３）：１０４． ［２］熊垚森．淺談機(jī)械設(shè)計(jì)中三維動畫創(chuàng)作與應(yīng)用［Ｊ］．電子制作，２０１５（８）．