《动漫游戏角色设计》介绍了游戏角色的分类、制作角色的流程、以及角色制作过程中要用到的各种技巧。通过角色的创建过程学习用简单的基本几何物体编辑多边形对象的方式和通过贴图表现模型细节的方法。《动漫游戏角色设计》介绍了写实角色的创建过程,高面人体模型的布线及高面模型在各行各业的应用。还介绍了Bones骨骼和Character Studio对象的一些基础功能,以及通过控制该类型的物体创建角色动画的方法。在角色模型创建完毕后,可以通过设置顶点关键帧来创建动画,从而对角色的制作流程有全面系统的了解和认识。《动漫游戏角色设计》语言通俗易懂,内容丰富翔实,突出了以实用为中心的特点,可以作为本科及高职高专学生学习动漫游戏色彩相关专业的教科书,也可以作为从事动漫游戏方面开发的爱好者的入门参考书。
建筑结构力学基础:探究与应用 本书聚焦于工程结构领域的基石学科——建筑结构力学,旨在为土木工程、建筑学及相关专业的学生和工程师提供一套全面、深入且注重实践应用的理论与方法体系。 本书摒弃了对动漫游戏角色设计这一特定领域的任何探讨,完全专注于建筑和土木工程结构受力分析、稳定性和变形的力学原理。 --- 第一章:结构力学的基本概念与研究对象 本章首先界定了结构力学的研究范围、基本假设与研究目的。结构力学作为连接理论力学与工程实践的桥梁,其核心在于对结构体系在各种外部荷载作用下的内力和位移进行精确计算。 1.1 结构体系的理想化模型: 我们详细阐述了如何将复杂的实际结构(如钢筋混凝土框架、木结构屋架)抽象为理想化的几何模型,包括构件的轴线、截面几何性质(面积、惯性矩、截面模量)的定义与计算方法。重点讨论了刚性、柔性、理想化的节点连接(铰接、刚接)的力学含义。 1.2 基本研究对象与受力分析: 明确了杆件(梁、柱、桁架)作为主要研究对象,并深入解析了结构外部荷载的分类(集中力、均布荷载、集中力矩)及其在不同坐标系下的表达方式。本章的核心在于力的平衡条件,即在三维空间中,物体处于静力平衡状态时,所有作用力、反力及内力在笛卡尔坐标系下的投影和力矩之和必须为零($sum F_x = 0, sum F_y = 0, sum F_z = 0, sum M_x = 0, sum M_y = 0, sum M_z = 0$)。 1.3 结构的几何组成与约束: 详述了结构体系的稳定性判据,包括超静定与静定结构的区分。通过位移法和力法(后文将详述)的引入,强调了结构支座约束对外力的反作用以及其对体系自由度的限制作用。 --- 第二章:静定结构的内力分析——梁与刚架 本章是结构力学计算的基础,完全侧重于静定结构在平面内的受力分析,特别是梁和简单刚架。 2.1 梁的内力方程: 详细推导了梁的剪力($Q$)和弯矩($M$)随位置变化的微分关系。重点讲解了荷载函数($w(x)$)、剪力($Q(x)$)和弯矩($M(x)$)之间的微分联系: $$ frac{dQ}{dx} = -w(x) quad ext{和} quad frac{dM}{dx} = Q(x) $$ 并利用这些关系,通过截面法(或称隔离法)来计算任意截面上的内力值。 2.2 内力图的绘制与应用: 系统介绍了绘制剪力图(SFD)和弯矩图(BMD)的规范方法,包括荷载、剪力、弯矩的突变点、转折点和极值点的判定准则。弯矩图的几何性质(如弯矩为零处,剪力线穿过 $x$ 轴)在确定梁的挠曲形态中的关键作用被充分阐述。 2.3 刚架的内力计算: 将静定分析扩展至平面刚架结构。解析了刚架中梁端和柱端的弯矩传递关系,并着重讲解了如何运用虚功原理或平衡方程求解复杂静定刚架中的反力,进而进行内部剪力、轴力和弯矩的求解与绘图。 --- 第三章:材料力学基础——应力、应变与强度、刚度 本章从微观层面探讨了结构构件的受力响应,这是结构设计的前提。内容完全围绕材料在受力下的内部效应展开。 3.1 应力分析(Stress Analysis): 深入讲解了正应力($sigma$)和剪应力($ au$)的定义,并区分了正应力在拉伸、压缩和弯曲中的计算公式(如 $sigma = N/A$ 和 $sigma = My/I$)。 3.2 应变与本构关系: 引入了线弹性材料的胡克定律(Hooke's Law):$sigma = Evarepsilon$,其中 $E$ 为材料的弹性模量。同时讨论了泊松比($mu$)对横向变形的影响。 3.3 强度、刚度与失稳判据: 强度要求: 构件设计必须满足 $sigma_{max} le [sigma]$(许用应力),这是保证结构不破坏的条件。 刚度要求: 结构在荷载作用下产生的位移(挠度 $f$ 或转角 $ heta$)必须小于规范允许值,即 $f le [f]$。 组合应力与应力状态: 讲解了复合受力情况下的应力转换(如莫尔圆),以及如何应用最大剪应力失效理论或形状改变能量理论(如冯·米塞斯准则)来判断复杂应力状态下的结构安全性。 --- 第四章:静定结构的变形计算 本章专注于计算结构在荷载作用下的位移和转角,是刚度控制设计的基础。 4.1 变形的基本计算方法: 详细阐述了基于虚功原理(Castigliano's Second Theorem/Virtual Work Method)的变形计算方法。虚功原理的核心在于计算内力虚功和外力虚功的相等关系。 4.2 积分法与单位力法: 积分法(Double Integration Method): 对于梁,利用弯矩微分方程 $frac{d^2v}{dx^2} = frac{M(x)}{EI}$ 进行两次积分求解挠度 $v(x)$,并结合边界条件确定积分常数。 单位力法(Unit Load Method): 针对梁、刚架和桁架,通过施加一个单位的虚体力(与所求位移方向一致)和零力(与求解的力或力矩方向一致),计算真实荷载下的虚功与单位荷载下的虚功,从而求得特定点的位移或转角。 4.3 桁架的变形计算: 专门针对桁架结构,利用变形的位移法或虚功原理,结合杆件轴向变形公式 $delta = frac{NL}{AE}$,计算节点位移。 --- 第五章:超静定结构的分析 本章进入结构力学的高级阶段,处理实际工程中占主导地位的超静定结构(多余约束多于平衡方程的结构)。 5.1 超静定度的确定: 明确了超静定结构在平面内和空间结构中的判定方法,区分静不定次数。 5.2 力法(Flexibility Method): 基本原理: 将超静定结构简化为基本静定结构,通过多余约束力作为多余未知数。 荷载与位移关系: 应用虚功原理(单位力法)建立位移方程,并求解由多余约束力引起的位移与真实荷载引起的位移之间的关系,最终解出多余约束力,进而求得全结构内力。详细分析了超静定梁、刚架的力法应用。 5.3 组合弯矩图: 阐述了利用力法求得的结构内力,如何通过叠加原理(Superposition Principle)组合“荷载弯矩图”和“多余力弯矩图”,得到最终的弯矩图。 --- 第六章:基本结构形式的专门分析 本章将前述理论应用于具体的工程结构形式。 6.1 桁架结构分析: 深入讲解了图解法(节点荷载法)和解析法(结点法/截面法)在分析静定和超静定桁架中的应用。重点区分了受拉与受压杆件的受力特性。 6.2 拱与悬链线: 分析了拱结构在竖向荷载下的受力特点,尤其是三铰拱的内力计算。讨论了理想拱轴线(压力线)与荷载分布的关系,以及拱结构产生的水平推力对整体结构的影响。 6.3 组合结构: 简要介绍当结构由梁、柱、桁架等不同构件组合而成时,如何运用结构力学的统一分析方法进行内力、位移的协调求解。 --- 第七章:稳定性分析——失稳与屈曲 本章是结构安全性的另一重要方面,关注在压力作用下结构或构件的整体或局部丧失承载能力的现象。 7.1 欧拉屈曲理论: 针对细长压杆,详细推导并应用欧拉临界力公式 $P_{cr} = frac{pi^2 EI}{(L_k)^2}$,解释了有效长度 $L_k$ 和各种约束条件对失稳荷载的决定性影响。 7.2 压杆的稳定与强度校核: 讨论了长细比的概念,以及在压杆承载力计算中,屈曲控制与强度控制的不同设计状态。引入了非线性失稳的初步概念。 --- 总结: 本书严格遵循力学规范,系统地覆盖了静力平衡、材料本构、静定结构分析、超静定结构分析(力法)、变形计算以及结构稳定性等核心内容,是结构工程师进行严谨工程分析的必备参考书。全书内容围绕梁、柱、刚架、桁架等工程结构单元展开,与动漫游戏角色设计这一领域完全无关。