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出版者:知城

作者:廖彥傑

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20011019

价格:NT$ 390

装帧:

isbn号码:9789572005491

丛书系列:

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• AutoCAD
• 绘图
• 技巧
• 教程
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• 机械
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• 实用

《建筑设计中的三维建模与可视化技术》 本书深入探讨建筑设计领域的前沿三维建模与可视化技术。从基础建模原理出发，逐步引导读者掌握复杂曲面、参数化设计及BIM（建筑信息模型）等高级建模技巧。 第一部分：三维建模基础与实践 章节一：三维空间感知与建模思维 本章旨在建立读者对三维空间的基本认知，理解三维建模的本质并非简单的二维图纸堆叠，而是对实体对象在三维坐标系中的精确表达。我们将从最基本的点、线、面、体概念出发，讲解其在数字环境下的数学表示和操作逻辑。 核心内容： 坐标系详解： 详述笛卡尔坐标系（X, Y, Z轴）、用户自定义坐标系（UCS）的建立与应用，以及在不同视图下（顶视图、前视图、侧视图、轴测图）的观察方法，理解视图切换与模型方向的关系。 基本几何体的构建： 重点讲解创建和编辑三维基本体（立方体、球体、圆柱体、圆锥体、球体、圆环体等）的方法，以及如何通过组合、布尔运算（并集、差集、交集）来构建更复杂的形状。 实体编辑工具： 深入介绍推拉（Push/Pull）、旋转（Revolve）、扫描（Sweep）、放样（Loft）等核心三维建模工具的使用技巧。例如，推拉工具如何将二维剖面拉伸成三维实体，旋转工具如何围绕轴线生成旋转体，扫描工具如何沿着路径挤出剖面，放样工具如何连接不同形状的剖面形成平滑过渡。 操作的准确性与效率： 强调在建模过程中保持模型精度的重要性，介绍对象捕捉（Object Snap）模式（端点、中点、圆心、象限点、切点、垂点等）的应用，以及使用动态输入（Dynamic Input）和极轴追踪（Polar Tracking）来提高输入的准确性和建模效率。 工作流程的建立： 引导读者建立规范的三维建模工作流程，包括从草图到模型的转化，从简单到复杂结构的构建顺序，以及模型组织管理（图层、块引用等）的重要性。 章节二：复杂曲面建模技术 本章将聚焦于构建自然形态、仿生设计或具有特殊造型的建筑元素，深入解析各种复杂曲面建模的方法和工具。 核心内容： 曲面类型与生成原理： 介绍不同类型的曲面，如平面、圆柱面、球面、锥面、圆环面、NURBS曲面（非均匀有理B样条曲面）等，并解释其数学生成原理。 曲面创建工具： 详细讲解创建曲面的命令，包括通过拉伸、旋转、扫描、放样二维轮廓线来生成曲面。重点在于如何控制曲面的平滑度、连续性（G0, G1, G2连续性）和形状。 曲面编辑与修正： 介绍编辑和修改曲面的常用方法，如修剪（Trim）、延伸（Extend）、缝合（Fillet）、倒角（Chamfer）曲面，以及曲面偏移（Offset）、曲面阵列（Array）等。 NURBS曲面建模： 深入学习NURBS曲面的创建、编辑和控制，包括控制点的调整、权重设置、节点向量的编辑，以及如何通过编辑这些参数来精细控制曲面的形态。 曲面质量检查： 介绍如何检查曲面的质量，例如分析曲面是否存在破面、自相交、曲率连续性是否满足要求，以及如何使用工具进行曲面修复。 案例分析： 通过实际的建筑案例，如弧形墙体、流线型屋顶、异形柱等，演示如何运用这些曲面建模技术解决实际设计问题。 章节三：参数化设计与BIM模型构建 本章将介绍参数化设计思想及其在建筑建模中的应用，并深入讲解BIM（建筑信息模型）的核心概念、工作流程和建模方法。 核心内容： 参数化设计入门： 解释参数化设计的核心理念，即通过变量、约束和逻辑关系来驱动模型生成和演变。介绍如何创建参数化驱动的几何元素。 参数化建模工具： 讲解如何利用参数化建模工具（例如，Grasshopper for Rhino，或在某些平台内嵌的参数化插件）来创建复杂的、可重复调整的设计。例如，如何根据场地条件、日照分析结果或结构要求自动生成建筑形态。 BIM基础概念： 阐述BIM的定义、优势以及其作为信息集成平台的意义。介绍BIM模型中包含的不仅仅是几何信息，还包括属性信息、成本信息、进度信息等。 BIM建模流程： 讲解BIM模型从概念设计、方案设计、施工图设计到运维阶段的建模流程。强调模型信息的一致性、可追溯性以及多专业协作的重要性。 建筑构件建模： 详细介绍如何在BIM环境中创建和编辑建筑构件，如墙体、楼板、门窗、楼梯、屋顶等。讲解如何为构件赋予材料、尺寸、性能等属性信息。 信息关联与管理： 演示如何在BIM模型中建立构件之间的关系，例如门窗与墙体的关系、楼板与梁柱的关系。讲解如何导入外部信息（如分析结果、材料库），以及如何管理模型的版本和数据。 多专业协同： 介绍BIM环境下的多专业（建筑、结构、机电等）协同工作流程，如何进行模型碰撞检测（Clash Detection），以及如何通过共享模型进行沟通与协调。 实际应用案例： 通过一个完整的建筑项目案例，从概念到详细设计，演示参数化设计与BIM建模的结合应用，展示如何通过参数化驱动BIM模型的生成和优化。 第二部分：三维模型的渲染与可视化 章节四：材质、灯光与贴图的艺术 本章将带领读者掌握如何通过精妙的材质、灯光和贴图设置，将静态的三维模型转化为逼真、富有情感的视觉表现。 核心内容： 材质基础理论： 讲解材质的基本属性，包括漫反射（Diffuse）、镜面反射（Specular）、高光（Highlight）、折射（Refraction）、透明度（Transparency）、凹凸（Bump）、法线（Normal）贴图等。 PBR（基于物理的渲染）材质： 深入理解PBR材质的工作原理，包括金属度（Metallic）、粗糙度（Roughness）、反射率（Reflectivity）等参数如何模拟真实世界的光照交互，以及如何有效地创建和使用PBR材质库。 纹理贴图的运用： 讲解如何选择和应用各种纹理贴图，包括颜色贴图（Albedo/Diffuse Map）、法线贴图（Normal Map）、高度贴图（Height Map/Displacement Map）、粗糙度贴图（Roughness Map）、金属度贴图（Metallic Map）等，以及UV展开（UV Unwrapping）和贴图坐标（Texture Coordinates）的概念。 灯光系统设计： 介绍不同类型的灯光，如定向灯（Directional Light）、点光源（Point Light）、聚光灯（Spotlight）、区域灯（Area Light）、环境光（Ambient Light）等。讲解如何利用灯光来营造氛围、突出重点、塑造形体。 全局光照（Global Illumination, GI）： 深入理解全局光照的原理，包括光线的反射、折射和散射。介绍不同的全局光照算法（如光子映射、辐射度、基于图像的光照IBL）以及如何有效地设置和运用它们来获得更逼真的渲染效果。 后期处理技术： 讲解渲染后的后期处理技巧，如色彩校正（Color Correction）、曝光（Exposure）、对比度（Contrast）、饱和度（Saturation）、景深（Depth of Field）、运动模糊（Motion Blur）等，以及如何使用图像编辑软件（如Photoshop）进一步优化渲染图像。 案例实操： 通过对不同建筑类型（如现代建筑、古典建筑、室内空间）的材质、灯光设置进行详细讲解和演示，帮助读者掌握从模型到高质量渲染图的转化过程。 章节五：动画与交互式展示 本章将引导读者超越静态图片，掌握如何通过三维动画和交互式技术，以动态和引人入胜的方式展示建筑设计。 核心内容： 动画基础原理： 讲解动画的基本概念，如关键帧（Keyframe）、时间轴（Timeline）、运动路径（Motion Path）、缓动（Easing）等。 相机路径动画： 演示如何设置相机运动的路径和节奏，创建引人入胜的漫游动画，让观众能够从不同视角体验建筑空间。 构件动画与材质变换： 讲解如何对建筑构件进行动画设置，如门的开关、窗帘的拉动、屋顶的展开等。同时，介绍如何通过动画来展示材质的切换或结构的变化。 粒子系统与特效： 探索如何使用粒子系统模拟雨、雪、烟雾、火焰等环境效果，以及如何添加其他视觉特效，增强场景的真实感和表现力。 实时渲染引擎与虚拟现实（VR）： 介绍实时渲染引擎（如Enscape, Lumion, Twinmotion）的工作流程和优势，如何快速生成高质量的漫游视频和图像。并讲解如何将三维模型导出至VR平台，实现沉浸式的交互体验。 交互式导航与演示： 讲解如何创建具有交互功能的演示，如允许用户自由漫游、开关灯光、切换材质、查看构件信息等，从而提供更加生动和信息丰富的展示方式。 后期合成与输出： 介绍如何将渲染出的动画序列导入视频编辑软件进行剪辑、配乐、添加字幕等后期处理，最终输出为不同格式的视频文件。 第三部分：设计流程优化与技术整合 章节六：从概念到成果的技术链整合 本章将梳理和整合前面各章节的技术，强调在实际建筑设计项目中，如何将三维建模、参数化设计、BIM以及可视化技术有效结合，构建一个高效、流畅的设计工作流程。 核心内容： 工作流程规划： 针对不同规模和类型的项目，规划合理的工作流程，明确各阶段的技术侧重点和衔接方式。 软件间的互操作性： 讲解如何利用数据交换格式（如IFC, DWG, FBX, OBJ）在不同建模软件、渲染软件和BIM平台之间进行数据传输和协作，解决模型格式兼容性问题。 设计迭代与优化： 演示如何利用参数化和BIM技术，快速进行设计方案的迭代和优化。例如，通过修改参数快速调整建筑体量、立面细部或结构布局，并同步更新可视化模型。 技术支持设计决策： 强调三维可视化不仅仅是最终的展示，更应贯穿于设计过程，为设计决策提供直观、准确的依据，如通过场地分析、日照模拟、能耗分析等来指导设计。 项目管理与协作： 探讨如何利用BIM平台进行项目管理，包括进度跟踪、成本估算、资源分配等。以及如何建立有效的团队协作机制，确保信息在项目各参与方之间顺畅流动。 未来趋势展望： 简要介绍人工智能（AI）在建筑设计中的应用前景，如AI辅助设计、自动化建模、智能渲染等，为读者指明未来的学习和发展方向。 本书内容力求详实，覆盖了从基础建模到高级可视化技术的完整体系，旨在帮助读者构建强大的三维表现力，提升设计效率和作品质量，最终实现更具创造性和前瞻性的建筑设计。

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读完关于渲染和输出的那几章后，我的感觉就稍微有些复杂了。在三维建模和视觉化表现方面，这本书似乎采用了相对传统和保守的路径。它详细介绍了利用CAD内置的简单光照和材质进行效果图制作的过程，步骤是严谨的，操作是准确的，但视觉冲击力上略显不足。我个人更倾向于将CAD模型导出到更专业的渲染引擎（比如Lumion或V-Ray）中进行最终表现，因为CAD自带的渲染功能在真实感和细节处理上，始终欠缺那么一点火候。这本书的侧重点似乎仍然停留在“用CAD解决所有问题”的理念上，这在早些年是主流，但在当前多软件协同设计的大背景下，略显滞后。当然，对于预算有限或不允许引入额外软件的初级用户来说，这些内容依然具有很高的实用价值，它确保了在不依赖外部工具的情况下，也能产出一份可以接受的展示文件。

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说实话，我对这本书的期望值是比较高的，毕竟现在市面上的CAD教程多如牛毛，真正能做到“应用”和“秘笈”结合的凤毛麟角。我特别关注了其中关于动态块（Dynamic Blocks）的应用章节。动态块的熟练掌握是提升CAD效率的关键瓶颈之一，很多教程要么讲得过于晦涩，要么就是停留在简单的拉伸和镜像操作。这本书在这部分的处理上，我发现它引入了一些复杂逻辑的嵌套和公式应用，这倒是挺出乎我意料的。举例来说，它演示了如何构建一个能够根据输入参数自动调整孔距和尺寸阵列的智能构件，这对于标准件库的建立非常有参考价值。虽然有些例子的复杂度已经接近于程序化脚本的边缘，但对于追求极致效率的设计师来说，这些细节恰恰是他们需要深挖的宝藏。阅读这部分时，我不得不放慢速度，反复对照屏幕上的操作步骤，感觉作者对软件底层逻辑的理解相当到位，不是那种浅尝辄止的表面功夫。

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关于系统设置和工作空间定制的部分，这本书的处理方式可谓是中规中矩，但也因此暴露了它在追求“最新”应用方面的某种局限性。它详细讲解了如何配置系统变量、自定义快捷键和工具栏，这些都是提升工作流的基石。然而，在新版本的CAD界面中， ribbon 菜单（功能区）的逻辑和自定义选项变得更加复杂和集成化，这本书的讲解似乎更多地基于对早期版本用户习惯的照顾，对新版界面中那些隐藏在右键菜单和上下文相关选项卡里的强大功能挖掘得不够深入。比如，对于如何利用命令行与鼠标的协同操作来极速完成复杂几何体的创建，讲解得有些过于线性，没有充分体现出CAD操作的“即时反馈”和“非线性操作”的精髓。对于一个声称是“最新”的秘笈，我期望看到更多针对最新UI/UX（用户界面/用户体验）特性的深度优化技巧。

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这本书的实战案例部分，尤其是针对建筑领域的一些典型图纸绘制流程，给我留下了深刻的印象。它不仅仅是教你如何画一条线，而是模拟了一个从总平面布局到深化节点详图的完整项目流程。作者在案例中穿插了大量的“陷阱提醒”和“时间优化点”，比如在绘制墙体填充图案时如何利用外部参照（Xref）来保持模型一致性，以及处理大图纸布局时避免文件卡顿的内存优化技巧。这种从宏观项目角度出发，反推到微观操作层面的讲解方式，极大地提升了学习的代入感和有效性。读完这些案例，我感觉自己不再是单纯地在学习一个工具的功能，而是在学习一种专业的设计思维模式。如果说前面提到的部分略有遗憾，那么这些实操案例的深度和广度，无疑是这本书最大的亮点和价值所在，它真正体现了“原来CAD可以样用”的那种思路拓展。

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这本书的封面设计倒是挺吸引眼球的，那种略带磨砂质感的纸张，拿在手里沉甸甸的，让人觉得内容应该挺实在的。我拿到手的时候，首先翻阅了一下目录，感觉覆盖的面挺广的，从基础的二维绘图操作到一些相对复杂的机械零件三维建模，似乎都有涉猎。不过，坦白说，我对“秘笈”这个词一直抱持着谨慎的态度，毕竟软件的更新速度太快了，真能称得上“秘笈”的，得是那些超越了常规操作手册的独家技巧和效率方法。这本书的字体排版很清晰，图文并茂的布局也算用心，让人在阅读过程中不至于感到枯燥。我注意到其中关于图层管理和标注规范有一整章的篇幅，这对于规范化设计文档的输出至关重要，很多初学者在这方面吃了不少亏。总的来说，初步印象是这是一本内容比较全面的入门到进阶的参考书，希望能看到一些真正能让我眼前一亮的实战案例，而不是简单的功能罗列。

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