1.1　Rhino的应用领域

Rhino的应用领域包括工业产品设计、CG动漫游戏开发、建筑设计、珠宝设计。目前，Rhino主要应用于工业设计领域，它是众多工业设计师喜爱的一款小巧实用的软件。

1.1.1　工业产品设计领域

1．Rhino软件的应用类型

介绍在工业设计领域如何应用Rhino之初，有必要先了解Rhino在工业设计中属于哪一类型的软件。从目前的应用状况和厂家的开发定位来讲，Rhino属于CAD软件中的CAID类软件，该类型软件还有著名的Alias、Solidthinking、Amapi等。如图1-1所示为Alias 2013启动界面。

Alias是CAID类软件的佼佼者。但是Alias早期的版本是在SGI工作站上运行的，而且软件价格非常高，使普通用户可望而不可及。Rhino是第一款运行在Windows操作系统的CAID软件，如图1-2所示。这使得CAID软件趋于平民化，为大众用户尤其是学生提供了使用机会。之后，虽然Alias也从IRIX平台移植到Windows渴望已久的NT平台，使得很多人能接触到这款软件，但是要流畅地运行Alias依然需要高配置的支持。同时，Rhino需要的配置是200MHz以上主频，32MB内存，对显卡没有特殊要求，只需要Windows 95或以上操作系统，这让很多想从事或正在从事工业设计的人兴奋不已。

2．Rhino在实际造型设计中的功用

按产品造型要求的难易对产品设计进行分类：一类是常见的中低端产品，如3C家电、数码产品、运动器械等；另一类是高端产品，如交通工具（汽车）、航空工具（飞机）等，如图1-3所示。Rhino的主要用户为中低端产品制造商，虽然高端产品制造商并不是Rhino的主要用户，但依然有很多高端产品的制造商选择Rhino。

对于产品设计师而言，首先需要将设计概念正确地表现出来（通常是手绘），而且一种方案是不够的，需要很多方案供选择。经过筛选，其中的一个或两个方案被选中，接下来要制作多张接近真实产品的效果图。

当设计师需要一款三维软件来表现产品时，该如何在众多软件中选择呢？下面就几款流行的三维软件进行对比。

（1）3ds Max：可以用它渲染得到较真实的效果，但是建模耗时比较长。而且制作的模型只能存储为图片，并不能把模型导入CAD软件中进一步加工。因为该软件虽然渲染功能强大，但是建模还是以多边形为主，NURBS建模功能很不完善。

（2）Maya：它虽然继承了Alias强大的NURBS核心，但是完成工业模型的速度并不快，对于CAD软件的支持也没有CAID软件好。

（3）Alias：它是一款功能强大且具备完整NURBS核心的软件，同时具备出色的渲染功能，对CAD软件的支持也很好。从流程和功能上看，Alias可能是最好的选择，但它的价格太高，而且低端产品的设计无法将其强大的功能发挥出来。

（4）Rhino：Rhino具有强大的NURBS曲面构建内核，适合各类产品曲面的建模。在渲染方面，它虽然本身没有好的渲染器，但有Flamingo这样的光线追踪渲染插件，可以说是价格平民化，功能集中化。

通过以上比较可以看出，在工业设计领域，Rhino优于其他同类三维软件。虽然功能没有Alias强大，但是能胜任中低端产品的设计，这也是Rhino广受欢迎的重要原因之一。

3．Rhino与CAD软件的配合

工业设计不仅包括设计概念的表现和效果图的渲染，还要使用CAD软件进行加工。目前，Rhino支持市面上的几乎所有CAD类软件。

一般，CAID软件是基于曲面核心的，而CAD类软件是基于实体和曲面双核心的。实体核心的优势在于参数化建模和特征建模，这是曲面核心软件无法比拟的，而且实体核心可以检测很多曲面核心软件无法检测的属性。但是实体核心在自由形态的造型中不够灵活，如果设计师想把概念用三维软件快速表现出来，CAD软件的实体建模就显得效率不高了。虽然CAD软件一般有曲面建模功能，但是其效率依然没有专门用于曲面建模的CAID高。

在Rhino中建模也有不足之处，如后期要改动倒角要大费周章。即使是Alias这样带有历史记录功能的软件也无法从根本上解决这个问题，因此掌握软件技巧很重要，这里指的不是某个CAID软件，而是指同时掌握CAID软件和CAD软件。

不仅要会使用这两种软件，同时要配合使用才能提升产品设计效率。例如，进行产品建模时，一般不推荐在Rhino里倒角，或者一定要保留没有倒角的模型文件，然后把没倒角的模型导入CAD进行倒角。这样，一旦需要修改倒角参数，可以直接用CAD的实体参数化建模功能。将模型导入CAD时，未倒角的模型比倒角的模型产生破面的概率也要小得多，抽壳功能亦是如此。Rhino主要用于表现设计师的设计概念和较为复杂的自由形态曲面。

1.1.2　CG领域

三维设计主要分为两个方向，一是以制造为基础的工业设计领域，二是以视觉为基础的CG领域。

CG实际上是基于视觉效果的，通俗地说，就是要求看上去要达到某种效果，电影的CG特效是这个领域的高端应用。常用的三维特效表现工具有Softimage、3ds Max、Maya、LightWave等，可能还有特效公司自己开发的三维软件。

Rhino的NURBS建模功能在这个领域也有不错的表现。

NURBS模型的优势在于可以随意调节模型的精度，便于进行LOD（Level of Detail）设置。表现NURBS模型的Mesh（网格）可以随意调节，从而控制动画场景的繁简程度，使得渲染时间减少。对于大量模型和多帧动画来说，使用Rhino会节约很多时间。

电影CG特效中的道具（如未来的电话、武器等）要求制作真实的模型以加强特效的真实感，所以要求三维模型既可以用在动画软件中，也能快速建立实体模型。如果涉及结构设计，那就更需要配合使用Rhino与CAD类软件。

Rhino的NURBS建模功能虽然比较完善，但是要制作出完全满足表情和肢体动画要求的模型还是比较困难的，即使能完成，效率也会极低，因为Rhino并不具备制作动画模型所需的功能。但是在道具建模中就不同了，由于道具基本不存在变形，而且需要加工成实物模型，因此Rhino自然会有用武之地。很多特效电影的道具都是用Rhino设计和制作的，如图1-4所示。

1.1.3　建筑设计领域

从广义的工业设计定义来讲，建筑设计属于工业设计领域。由于建筑设计的独特性及其应用范围的广泛性，这里单独讲解其特点。

在建筑设计领域，最合适三维建模的仍然是Rhino+AutoCAD的组合，后期要使用3ds Max的渲染功能。Rhino是兼具CAD和CAM特点的软件，它的这种特性有助于准确定位，这是那些动画软件完全不具备的。例如，“按目标不等比例缩放”几乎是Rhino独有，要想在CAD中完成的难度太大（要做block），而3ds Max和Maya几乎放弃了这个功能。

在Rhino中建模时，会对NURBS进行高精度近似计算，如图1-5所示，因此可以完美地和AutoCAD衔接。计算准确也让Rhino有非常强大的增加不同层次信息的能力。但是Rhino坚定的单核心特点也有一定的局限，用户要对每个面片进行仔细构建并混接，以确保和周围连接的面片保持平滑。

在Rhino中建模时，用户可以用任何想到的方式修改已知模型。此外，用户可以用scripting编写工具。

另外，Rhino采用和AutoCAD接近的快捷方式和命令行，这更是极大地提高了它的兼容性。Rino的扩展灵活性虽然相对于AutoCAD软件的精确度差了些，但是绝大多数情况下能够满足建筑行业的精确度要求。Rhino具有灵活的层、组功能，以及简洁易学的scripting编程，这是AutoCAD没有的。

Rino还有庞大的外部插件，几乎满足各种造型需要。尤其是最新的几个版本允许用户自定义自编模块，这是编程入门级用户的利器。

1.1.4　珠宝设计领域

珠宝首饰历来是人们增加个人魅力、装点自身的时尚精品。随着人们审美要求的提高，对珠宝首饰的设计要求也逐渐提高，传统的工匠手工制作已经远远不能满足珠宝设计的需求。在这种趋势下，Rhino在珠宝设计领域开始崭露头角，如图1-6所示。

珠宝设计领域同样属于工业设计范畴。珠宝设计师绘制草图后，需要对设计模型进行渲染，然后对接生产环节。从工业设计领域不难看出，Rhino在珠宝设计领域同样具有无法比拟的优势，即简单高效、NURBS曲面核心。

目前，Rhino已经被大多数珠宝设计师使用，它的NURBS曲面为设计师们提供了最具创新性、灵活性和准确性的技术支持。除了戒指、吊坠、胸针、手镯，更复杂的饰品设计要求，Rhino都能够满足。同时，Rhino对第三方插件的兼容性很好，用户可从Rhino官方网站的第三方珠宝设计合作伙伴中找到新增的宝石和作品库。

此外，作为一款CAID软件，与CAD的良好配合对要求自由造型的珠宝设计也尤为重要。Rhino能够通过文件格式转换，方便地将模型导入数控机床、快速成型机或3D打印机中，使用这些快速成型技术准确便捷地制作出实体模型。