1.3 艺术与工业模型的区别
在计算机图形学(CG)领域中,模型大致可以分为两类,即曲面模型与实体模型。这里笼统地把主要应用于视觉传达领域中的模型称为曲面模型,而应用于工业生产中的模型称为实体模型。曲面模型通常以网格的形式来表达一个面,即用网格来组成一个三维物体的形状(也就是只有外皮,内部是空心的);而实体模型是实体,是实心的(通过各种操作变成空壳的除外)。例如一个球体,曲面模型好比是足球,实体模型就好比是铅球,它们之间可以相互转化。
由工业领域中的CAD类软件设计生成了实体模型,由艺术领域中的建模软件生成了曲面模型。曲面模型的构建又分多边形(Polygon)建模和NURBS建模。多边形建模软件以3DS Max、Maya、Cinema 4D、Modo等为代表,应用于影视、游戏行业;NURBS建模软件主要以Alias、Rhino等为代表,实际上NURBS建模软件主要用于工业外观设计,如珠宝设计、汽车外观设计。
CAD类型的3D软件,也就是通称为参数化建模的那些软件,以Pro-E、Solidworks、Catia、UG等为代表。事实上,CAD类型的软件并不是绘图软件,而是一种用来进行产品设计开发的软件,这是一个非常重要的基本认知。
一般来说,一个产品的开发流程会经过诸如外形设计、结构设计、结构分析,以及其他必要的物理性分析、模具设计、模流分析、成本分析、制程设计等复杂的流程,而所谓CAD类型软件的重心是试图将整个产品开发的常见流程加以数字化,以提高工作效率。因此在CAD类型的软件中,绘制出对象并不是我们使用这个软件的最终目的,而只是进行其后的众多开发流程的一个必要起点而已。这就是一般人之所以缺乏了解,而认为CAD软件是一种用来绘图(建模)软件的根本原因。
如果在产品的制造流程中,必须使用软件以数控加工方式产生模具,那么就一定要使用CAD,或至少使用NURBS建模类的软件来产生所需的数据,因为数控加工机器只能取用这些类型的数据格式。