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出版者:北京希望电子出版社

作者:段炼

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2002-11-1

价格:26.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787900118752

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
• AutoCAD 2002
• 计算机辅助设计
• CAD
• 绘图
• 教程
• 基础
• 实用
• 软件
• 工程

《三维建模与渲染核心技术详解》 内容概要： 本书聚焦于现代计算机辅助设计（CAD）领域中，特别是针对复杂曲面造型、实体布尔运算以及高级光影渲染技术的深入探讨与实践应用。它并非基础软件操作手册，而是面向已有一定CAD基础，渴望提升设计深度和表现力的中高级用户。全书以“从二维到三维的质变”为主线，系统梳理了参数化建模的逻辑、非流形几何体的处理策略，以及如何通过材质和灯光模拟真实世界的光学特性。 第一部分：高级曲面造型与自由形态设计 本部分摒弃了传统直线、圆弧的简单组合，转而深入NURBS（非均匀有理B样条）曲面的数学原理。我们首先详细解析了曲面构建的几种核心方法：拉伸（Extrusion）、旋转（Revolve）、扫掠（Sweep）以及边界混合（Boundary Blend）。书中重点讲解了如何通过控制曲线的G0、G1、G2连续性来确保造型的平滑过渡，这对汽车外壳、工业产品的人体工程学设计至关重要。 随后，章节深入探讨了细分曲面（Subdivision Surfaces）技术在有机建模中的应用，例如如何使用Catmull-Clark算法对低模进行光滑处理，并提供了大量案例，演示如何平衡模型的拓扑结构与视觉细节。针对复杂的工业设计，我们引入了“曲率分析”工具的应用，教读者如何诊断曲面上的“皱褶”或“折痕”，并通过控制工具（如控制点编辑、权重调整）实现完美的视觉光滑度。 第二部分：复杂实体建模的拓扑控制 本章将重点关注在复杂装配和产品结构设计中，如何高效、精确地处理实体间的布尔运算（并、交、差集）。不同于基础软件中直接点击“减去”操作，本书强调预先的拓扑规划。我们探讨了如何使用“拔模分析”来预测注塑件的脱模可行性，并引入了倒圆角（Fillet）和倒斜角（Chamfer）的高级参数设置，特别关注不同曲率半径的混合过渡（Variable Radius Fillets）。 此外，对于带有内部结构的部件，如复杂的散热片、蜂窝结构或晶格填充，我们详细介绍了图案化（Patterning）的高级技巧，包括沿任意曲线路径的阵列、镜像复制的复杂轴心设定，以及如何高效地利用“特征历史”进行非破坏性修改。本书提供了一套严谨的建模流程，确保从概念草图到最终可制造模型的完整性和准确性。 第三部分：高级渲染引擎原理与应用 本部分内容完全超越了简单的材质赋予，侧重于光线追踪（Ray Tracing）和路径追踪（Path Tracing）的底层逻辑。我们详细解释了全局照明（Global Illumination, GI）的工作原理，包括间接光、反弹光和焦散现象的模拟。 材质方面，本书摒弃了预设材质库的简单堆砌，而是深入讲解了PBR（基于物理的渲染）材质系统的核心概念：基于微表面理论的BRDF（双向反射分布函数）。读者将学习如何精确设置粗糙度（Roughness）、各向异性（Anisotropy）以及金属度（Metallic）参数，以准确还原拉丝金属、磨砂玻璃或复杂塑料的外观。 灯光设置部分，我们将重点放在创建真实感场景。这包括：环境光遮蔽（AO）的优化应用、HDRi贴图在环境照明中的精确缩放与校正、三点照明法的超越应用（如使用补光和边缘光来强调产品形态），以及如何利用体积光（Volumetric Lighting）效果增强氛围感。书中还包含了后期合成中常用的通道输出（如深度图、法线图、材质ID）的使用方法，以增强后期对渲染结果的控制力。 第四部分：设计优化与数据交换规范 最后一部分关注的是设计成果的专业化输出与协作。我们详细分析了不同行业对模型精度的要求，并提供了不同几何体表示法（如三角面片化与CAD实体数据）的转换策略，特别强调了在进行有限元分析（FEA）或计算机辅助制造（CAM）前的模型清理和修复技术。本书教授如何处理因数据转换产生的缝隙、重叠面和非流形几何体，确保导出的STL、STEP或IGES文件符合行业标准。 适用读者： 有至少一年以上CAD软件使用经验，希望突破基础操作瓶颈的设计师。 工业设计师、产品工程师、动画与视觉化专业人士。 需要进行复杂产品结构分析和高精度视觉输出的技术人员。 本书旨在将读者的设计能力从“会画图”提升到“精通造型与光影表达”的层次。

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