3D建模技術(shù)原理下皮革工藝美術(shù)品設(shè)計

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摘要：伴隨著信息化時代3d技術(shù)的快速發(fā)展，計算機數(shù)字化技術(shù)除了在社會生活中廣泛應(yīng)用，還可以將此技術(shù)廣泛應(yīng)用于皮革工藝美術(shù)品的生產(chǎn)與展示環(huán)節(jié)中。目的總結(jié)3D建模技術(shù)的原理，探討3D建模技術(shù)原理在皮革工藝美品中的設(shè)計優(yōu)勢；方法以3D建模技術(shù)原理來生成皮革工藝產(chǎn)品模型，進一步展示成品的皮革材質(zhì)、紋理、最終效果；結(jié)論提出了將3D建模技術(shù)與皮革工藝美術(shù)品設(shè)計有效結(jié)合，可以最大程度地對皮革工藝設(shè)計的原始流程進行優(yōu)化，以此優(yōu)化皮革工藝美術(shù)品的最終呈現(xiàn)，對設(shè)計質(zhì)量的全面提升起到積極促進作用。

關(guān)鍵詞：3D建模技術(shù)；皮革工藝；工藝美術(shù)品；材質(zhì)

目前采用計算機3D建模技術(shù)，在進行皮革工藝美術(shù)品設(shè)計過程中，可任意進行工藝成品最終效果展示的二維與三維自由轉(zhuǎn)換，可以有效地提高皮革工藝設(shè)計效率，壓縮設(shè)計成本，從而全面提升皮革工藝美術(shù)品的設(shè)計質(zhì)量。

13D建模技術(shù)

1.13D建模軟件的分類

常見的主流3D建模軟件有MAYA、3DSMAX、ZBrush、BodyPaint3D、CINEMA4D等。不同的3D軟件建模制作方式、畫面表現(xiàn)各不相同，例如MAYA、CINEMA4D更偏場景角色設(shè)計多一些，在影視后期，工業(yè)渲染中非常常見，而3DSMAX、BodyPaint3D在產(chǎn)品建模、角色建模設(shè)計表現(xiàn)中比較常見。現(xiàn)代的3D建模通常采用3DSMAX軟件建模，通過OpenGL技術(shù)進行二次處理的方法來實現(xiàn)的，3DSMAX具有強大的建模能力和渲染能力[1]。

1.2建模技術(shù)原理

三維建模是三維設(shè)計的第一步，是三維世界的核心和基礎(chǔ)。沒有一個好的模型，其他什么好的效果都難以表現(xiàn)。3DSMAX具有多種建模手段，除了內(nèi)置的幾何體模型、對圖形的擠壓、車削、放樣建模以及復(fù)合物體等基礎(chǔ)建模外，還有多邊形建模、面片建模、NURBS建模等高級建模[2]。3D建模技術(shù)是實現(xiàn)虛擬設(shè)計產(chǎn)品展示的關(guān)鍵技術(shù)，虛擬設(shè)計產(chǎn)品的建模技術(shù)原理就是運用計算機3D圖形學(xué)的方法，根據(jù)設(shè)計草圖在計算機中進行虛擬環(huán)境的模型建造與渲染。基于此原理，可以把建立的3D設(shè)計產(chǎn)品模型全方位地進行多視角或任意方向的展示，通過計算機數(shù)據(jù)渲染計算，最終以圖像的形式生成，以此達到逼真模擬度高的效果。

23D建模技術(shù)在皮革工藝美術(shù)品中的設(shè)計優(yōu)勢

2.1設(shè)計成本較低

在一定程度上，皮革工藝美術(shù)品設(shè)計制作環(huán)節(jié)會受到皮革產(chǎn)品的材料品類、成型工藝、材料特性、設(shè)計造型等因素的制約。制作成本高、成型精度差、質(zhì)量效果欠佳是比較常見的問題。隨著皮革工藝新材料、新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，3D建模技術(shù)可以很好地解決這些問題，在3D建模中可以完成各類的皮革工藝美術(shù)造型設(shè)計，通過賦予材質(zhì)、貼圖燈光設(shè)置，搭配虛擬場景烘托，可以有效展示皮革工藝成品的最終效果，且所有的操作步驟均在計算機中完成，省時省力，避免了制作環(huán)節(jié)中的失誤，節(jié)約了設(shè)計成本。

2.2快速提高工藝設(shè)計效率

傳統(tǒng)的皮革工藝美術(shù)品主要分為手工藝制作和機器制作。手工藝制作出來的工藝產(chǎn)品造型俏皮、制作精美，富有一定的人文特色。但是，手工藝制作也存在弊端，比如工藝產(chǎn)品的生產(chǎn)周期較長、制作效率較低等問題。機器制作由于受制于機器生產(chǎn)的皮革模具、參數(shù)設(shè)定，制作出來的工藝品效果往往千篇一律，造型較為呆板。通過3D建模技術(shù)來完成工藝產(chǎn)品設(shè)計，可以大大提高工藝設(shè)計的效率，3D建模工藝產(chǎn)品不需要進行實物的加工和制作，通過虛擬的生成和展示，可以大大縮短設(shè)計的時間，從而提高生產(chǎn)的效率，減少生成環(huán)節(jié)的成本投入，具有很大的優(yōu)勢，不僅可以設(shè)計出人工無法制作的款式，還可以給款式增加更多的新穎之處[3]，使工藝產(chǎn)品以多元化的樣式呈現(xiàn)在消費市場中。

2.3綠色環(huán)保經(jīng)濟

隨著環(huán)保理念的不斷深入，綠色可持續(xù)發(fā)展是皮革材料選取考慮的因素。皮革行業(yè)屬于高能耗、高排放、高污染行業(yè)，粗放式生產(chǎn)模式對于生產(chǎn)環(huán)境的污染不可小覷。皮革加工時需要添加各種化學(xué)原料，由于原料并未充分吸收，便會造成嚴(yán)重的水污染[4]。而在3D建模技術(shù)制作中，由于是計算機虛擬完成皮革工藝的設(shè)計，在設(shè)計無誤后再進行生產(chǎn)，可以有效地避免皮革原材料的浪費，減少試錯樣品，避免更多的污染，讓皮革工藝美術(shù)品生產(chǎn)設(shè)計過程更加綠色環(huán)保，從而促進皮革經(jīng)濟效益的提高。

2.4展示效果模擬仿真度高

3D建模技術(shù)在皮革工藝美術(shù)品設(shè)計中，最大的優(yōu)勢就是可以更好地將皮革產(chǎn)品的成品效果進行模擬仿真，以此決定皮革產(chǎn)品最終是否要進行批量生產(chǎn)、面向市場銷售的目的。利用虛擬仿真技術(shù)可以全方位展示皮革工藝美術(shù)品的造型、皮革面料、裝飾手法等內(nèi)容。

33D建模技術(shù)原理在皮革工藝美術(shù)品中應(yīng)用的研究

3.1設(shè)計造型表現(xiàn)

皮革工藝美術(shù)品的設(shè)計造型在3D建模制作中不受約束，可以根據(jù)皮革工藝品草圖進行全方位設(shè)計。建造的模型方式可以通過畫線建模、多邊形建模、曲面建模、參數(shù)化建模等方式進行。從理論上來說，無論多么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，通過3D技術(shù)都可被制造出來，且其精度水平也完全符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計人員可借助對產(chǎn)品形態(tài)與功能的發(fā)展創(chuàng)新，來賦予產(chǎn)品造型更加特殊的意蘊內(nèi)涵[5,6]。以往的皮革工藝品設(shè)計圖往往是產(chǎn)品三視圖（正、側(cè)、頂），現(xiàn)在通過3D建模技術(shù)可以360度進行造型樣式的修改與設(shè)計，不斷進行調(diào)整與補充，以此達到最佳的設(shè)計效果，如圖1所示，3D建模技術(shù)完成的藝術(shù)皮包效果逼真，可以通過多視角去展示與觀察。

3.2材質(zhì)貼圖表現(xiàn)

在皮革工藝美術(shù)品的3D制作中，材質(zhì)賦予與貼圖紋理表現(xiàn)是制作的重點。皮革貼圖取自各類的皮革材料素材，款式成千種，均可調(diào)整。如圖2所示的3D皮革貼圖素材，皮料紋理高清真實。材質(zhì)的類型可以根據(jù)皮革材料進行調(diào)節(jié)，貼圖可以通過設(shè)置參數(shù)展現(xiàn)皮料的凹凸感。凹凸貼圖是一種視覺上的凹凸效果，模型的真實網(wǎng)格并沒有發(fā)生相應(yīng)的形變，在光的照射下產(chǎn)生相應(yīng)的高光和陰影，在沒有改變模型多邊形數(shù)量的前提下，獲得更高[將此處的“高”改為了“高清”]清的多邊形細(xì)節(jié)，以此模擬出逼真的皮革紋理效果。通過設(shè)置材質(zhì)參數(shù)，導(dǎo)入皮革材料貼圖，可以更清晰、更完整地表現(xiàn)皮革工藝美術(shù)品的最終展示效果。

4結(jié)語

傳統(tǒng)的皮革工藝美術(shù)品設(shè)計制作已經(jīng)不能滿足目前的市場需求，皮革工藝的設(shè)計制作環(huán)節(jié)需要傳承、發(fā)展與創(chuàng)新。將3D建模技術(shù)原理結(jié)合皮革工藝美術(shù)品設(shè)計，可以最大程度地對皮革工藝設(shè)計的原始流程進行優(yōu)化，既節(jié)省了材料成本，還提高了設(shè)計效率，對皮革工藝美術(shù)品的設(shè)計質(zhì)量全面提升，能夠起到積極的促進作用。

參考文獻：

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[3]盧磊.虛擬仿真技術(shù)在皮衣設(shè)計中的應(yīng)用———評《皮革工藝》[J].皮革科學(xué)與工程,2020,30(06):97.

[4]鄭爽.綠色環(huán)保將成為皮革時尚的生命[J].皮革制作與環(huán)保科技,2020,1(02):39-41.

[5]張瓏薈,黃勁松.基于產(chǎn)品造型設(shè)計層面的3D技術(shù)應(yīng)用研究[J].大眾文藝,2018(04):134-135.

[6]魏建宇，曾琦，楊璐銘.包袋3D建模中褶皺效果的表現(xiàn)方法研究[J].皮革科學(xué)與工程，2016，26（03）:43-48.

作者:梁顥 單位:陜西財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院