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出版者:浙江大学出版社

作者:徐莹波

出品人:

页数:169

译者:

出版时间:2003-11

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787308035330

丛书系列:

图书标签:

• 数控加工
• 自动编程
• G代码
• CNC
• 加工技术
• 数控编程
• 机械制造
• 工业自动化
• 模具加工
• 编程实训

《三维建模与数字雕塑艺术》 内容梗概： 本书是一部深入探讨三维建模和数字雕塑技术及其在艺术创作中应用的综合性著作。内容涵盖了从基础的建模原理到高级的数字雕塑技法，并着重介绍了这些技术如何赋能艺术家打破传统材料的限制，实现天马行空的创意构想。全书共分为九章，循序渐进地引导读者掌握现代数字艺术创作的核心工具与理念。 第一章：数字艺术的曙光——三维建模导论 本章将带领读者走进三维建模的奇妙世界。我们将首先回顾三维图形技术的发展历程，了解其如何从最初的抽象几何图形演变成如今能够模拟现实、创造虚拟的强大工具。重点会放在讲解三维建模的基本概念，包括三维空间坐标系、顶点（Vertex）、边（Edge）、面（Face）等构成要素，以及多边形建模、NURBS建模等主流建模方法的原理。读者将了解如何通过软件界面与三维空间进行交互，以及常用的视图控制和导航技巧。本章旨在为读者建立起对三维建模的宏观认知，为后续的学习打下坚实的基础。 第二章：从二维到三维——建模工具的探索与实践 本章将聚焦于实际的建模工具和操作。我们将详细介绍当前主流的三维建模软件（如Blender、Maya、3ds Max等）的核心功能和界面布局，并针对初学者提供一套系统性的学习路径。内容将涵盖点、线、面编辑器的基础操作，如挤出（Extrude）、倒角（Bevel）、插入循环边（Insert Edge Loop）、桥接（Bridge）等，以及对模型拓扑结构（Topology）的初步理解，强调保持干净、高效的模型结构对于后续工作的重要性。通过具体的案例分析，读者将学习如何将二维的草图或概念转化为立体的三维模型，掌握从简单几何体到复杂形体的构建流程。 第三章：形体之韵——雕塑工具的精细化掌控 本章将深入到数字雕塑的范畴，教授读者如何运用软件强大的雕塑笔刷和工具来塑造细腻的形体。我们将详细讲解各类雕塑笔刷的功能，例如标准笔刷（Standard Brush）用于塑造基本形态，平滑笔刷（Smooth Brush）用于去除瑕疵，雕刻笔刷（Clay Brush）用于增加细节，以及置换笔刷（Displace Brush）用于添加高度图等。本章还将介绍遮罩（Masking）和渐变（Alpha）的使用，它们是控制雕塑区域和细节风格的关键。读者将学习如何通过笔刷的压力、大小、硬度等参数来精细地控制形体的起伏和纹理，从而雕刻出具有生命力和表现力的艺术品。 第四章：纹理与材质——赋予模型灵魂的色彩 形体塑造完成后，色彩与质感是赋予模型生命力的关键。本章将全面解析纹理贴图（Texture Map）和材质（Material）的概念。我们将从UV展开（UV Unwrapping）讲起，这是将三维模型表面“铺平”以便绘制纹理的重要步骤。随后，我们将介绍不同类型的纹理贴图，如漫反射贴图（Albedo/Diffuse Map）、法线贴图（Normal Map）、粗糙度贴图（Roughness Map）、金属度贴图（Metallic Map）和高度贴图（Height Map）等，并讲解它们各自的作用和制作方法。此外，本章还将深入探讨材质的设置，包括如何调整表面的光泽度、透明度、折射率等参数，以及PBR（Physically Based Rendering）材质的工作流程，使模型能够真实地反映光照环境，呈现出逼真的视觉效果。 第五章：光影的魔法——灯光与渲染 光影是三维世界中最具表现力的元素，也是渲染出高质量图像的灵魂。本章将详细讲解三维场景中的灯光设置。我们将介绍不同类型的灯光，如点光源（Point Light）、聚光灯（Spotlight）、平行光（Directional Light）和区域光（Area Light），以及它们在营造氛围、突出主体方面的作用。本章还将探讨HDRI（High Dynamic Range Imaging）环境贴图的应用，它能够为场景提供真实的光照和反射信息。随后，我们将进入渲染（Rendering）的学习，介绍渲染器的选择与设置，包括全局光照（Global Illumination）、抗锯齿（Anti-aliasing）、运动模糊（Motion Blur）等常用渲染参数，以及如何通过相机角度、景深（Depth of Field）等设置来提升画面的艺术感。 第六章：数字雕塑在角色设计中的应用 角色设计是数字雕塑技术最热门的应用领域之一。本章将专注于如何运用三维建模与数字雕塑技术来创作生动逼真的角色。我们将从基础的骨骼绑定（Rigging）和蒙皮（Skinning）开始，讲解如何为模型添加骨骼并使其能够进行动画表演。然后，我们将深入探讨角色面部表情的雕刻技巧，包括如何塑造眼部、口部等关键区域，以及如何通过纹理和材质来模拟皮肤的质感和光泽。本章还将涉及角色服装、道具的建模与雕塑，并介绍如何利用ZBrush等专业的数字雕塑软件来创造出细节丰富、富有表现力的角色模型，为游戏、影视动画等领域提供坚实的基础。 第七章：数字雕塑在场景与概念艺术中的实践 除了角色，宏伟壮观的场景和富有想象力的概念艺术也是数字雕塑的重要应用领域。本章将引导读者学习如何运用三维建模与雕塑技术来构建令人震撼的虚拟世界。我们将从概念设计草图的解读开始，讲解如何将其转化为三维场景的初步布局。随后，我们将重点演示如何通过模块化建模、地形雕塑、植被生成等技术来创建自然景观、建筑群落和奇幻场景。此外，本章还将介绍如何运用数字雕塑技术来设计和制作概念性的道具、载件以及超现实的生物，通过详实的案例分析，帮助读者理解如何在数字空间中实现天马行空的创意。 第八章：艺术与技术的融合——工作流程优化与效率提升 本章将提升读者对整个创作流程的理解，并介绍如何优化工作流程以提高效率。我们将讨论不同软件之间的协作，例如如何将ZBrush雕刻出的高精度模型导入到Maya中进行拓扑优化、UV展开和纹理绘制，以及如何将模型导出至渲染器进行最终的渲染。本章还将介绍插件（Plugins）和脚本（Scripts）的应用，以及如何利用它们来自动化重复性任务，进一步提升工作效率。此外，我们将探讨版本控制（Version Control）的重要性，以及如何进行有效的项目管理，确保创作过程的顺利进行。 第九章：未来展望——数字雕塑艺术的无限可能 在最后，本章将放眼数字雕塑艺术的未来发展。我们将探讨虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等新技术对三维艺术创作带来的机遇与挑战。同时，我们将展望人工智能（AI）在辅助创作、内容生成等方面的潜力，以及3D打印技术如何将数字模型转化为实体艺术品。本章将鼓励读者保持对新技术的好奇心和探索精神，拥抱变化，不断拓展数字雕塑艺术的边界，创造出更加令人惊叹的艺术作品。 通过《三维建模与数字雕塑艺术》，读者将能够系统地学习掌握先进的三维建模和数字雕塑技术，从而在数字艺术创作领域中游刃有余，将脑海中的无限创意转化为触手可及的精彩作品。本书不仅是技术手册，更是激发艺术灵感、探索数字艺术无限可能的指南。

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从内容结构来看，这本书的逻辑跳跃性较大，似乎是将不同研究阶段的成果整合到了一起。有一部分章节介绍的是非常成熟的CNC基础理论，比如坐标系变换和坐标系切换的标准流程，这些内容相对扎实易懂。但紧接着，下一章可能就跳跃到了“基于神经网络的故障预测性维护与编程路径的关联分析”，这种跨度之大，使得读者必须对不同的技术领域都有扎实的背景知识才能跟上思路。我试图从中找到关于“增材制造与减材制造的集成编程”方面的内容，因为这是目前制造业的热点，期待能看到如何在一个程序中混合使用激光熔覆和铣削的指令序列。但这本书在这方面的着墨非常少，似乎更聚焦于传统的减材制造流程的优化。此外，书中引用的参考文献虽然广泛，但很多是早期的经典文献，对于近五年内出现的新型刀具材料或先进的CNC控制技术的新进展，信息相对滞后。总体而言，这本书更像是一部对数控技术历史发展中关键技术点的系统性梳理，而不是一本聚焦于当下及未来十年主流应用趋势的实战手册。它提供了深厚的理论基石，但缺乏紧跟市场和工业实践前沿的鲜活案例。

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这本书的封面设计确实很吸引人，那种深邃的蓝色调配上精密的线条图，一下子就能让人联想到高精度的机械制造。我拿到手的时候，首先注意到的是它厚实的质感，显然内容量很足。我原本是希望找一本关于传统机械加工工艺和现代数控编程接口的深度结合的教材，侧重于如何将复杂的几何模型转化为实际可操作的G代码和M代码。然而，这本书似乎将更多的篇幅放在了软件算法的底层逻辑和后处理器的定制化开发上，这一点对于我这种更偏向应用层面的操作者来说，初读时会感到有些吃力。它似乎更倾向于培养读者成为数控系统的“架构师”而非单纯的“使用者”。比如，它用了大量的篇幅去解析插补算法的数学原理，这无疑是严谨的，但对于急需掌握特定机床操作流程的我而言，这些内容显得过于理论化了。我期待看到更多关于五轴联动刀位补偿的实际案例分析，或者针对不同材料（如钛合金、复合材料）的切削参数优化策略的详细对比，但书中这方面的内容相对比较概括，缺乏那种手把手教你“如何做”的实用技巧。总体感觉，这是一本偏向研究型、适合高阶工程师或专业研究人员的参考书，而非面向初学者的入门指南，它搭建了一个极高的理论框架，但实际操作的桥梁搭建得略显单薄。

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这本书的叙事风格非常学术化，处处体现着作者深厚的专业背景。它几乎没有使用任何通俗的比喻来解释复杂的概念，而是直接采用精确的数学语言和工程术语进行陈述，这使得整本书的阅读门槛非常高。我尤其关注了其中关于“加工仿真与误差补偿”的那几章，我原以为会看到关于CNC系统自带误差补偿功能（如螺距误差、反向间隙）的详细配置和实际测试报告，期待能学到如何精确校准高精度机床。然而，书中更侧重于建立一个高保真的虚拟仿真环境（Digital Twin）的理论模型，侧重于如何用有限元分析（FEA）来预测切削力，而不是如何操作现有设备来减小这些误差。这种高屋建瓴的视角，虽然有助于理解问题的根源，但对于一线调试人员而言，缺乏可操作性指导。举个例子，书中提到“最优刀具路径的迭代优化”，但并未详细说明在多核处理器环境下，这种优化过程需要多长时间，以及在实际生产中，为了保证交货期，通常会在精度和时间之间做出怎样的妥协，这些实战经验的缺失，让理论显得有些“空中楼阁”。

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这本书的深度在于对数控系统内核的探讨，这远远超出了常规的“CAM编程”范畴。我原本是想找一本能帮助我提高零件编程效率，特别是复杂螺旋插补和非圆曲线加工速度的书。但这本书似乎将重点放在了“如何设计一个更好的插补器”上，而不是“如何使用现有的插补器生成最优路径”。它用了大量的篇幅来讨论如何解决亚秒级周期内的实时计算问题，以及如何保证运动控制的平滑性。虽然这些内容对于系统开发人员来说是至关重要的，但对于我这样主要使用商用软件进行零件编程的工程师来说，阅读体验就显得比较抽象了。例如，书中关于“快速前瞻缓冲算法”的描述，虽然清晰地展示了其优越性，但并没有提供任何关于如何配置机床控制参数来激活或调整这些高级功能的指南。我更希望看到的是，在特定机床制造商（比如西门子或发那科）的系统环境下，这些理论如何被转化为实际的参数设置。这本书像是一份高级操作系统的底层架构手册，而非用户手册，它提供了“为什么”和“如何设计”，但很少涉及“在我的X牌机床上如何操作”。

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阅读这本书的过程，就像是走进了一座结构异常精密的数字迷宫。作者的知识体系无疑是庞大的，他试图构建一个从CAD模型输入到最终零件输出的全自动化流程蓝图。我印象最深的是其中关于“特征识别与工艺参数的自适应学习”这一章节，它描述了一种理想化的智能编程环境，系统能根据预设的材料数据库和机床性能模型，自动生成最优的加工路径。这个概念非常前沿，但实际操作层面的细节处理却让我有些困惑。例如，在描述如何处理曲面间的奇异点时，文中的数学推导虽然无可挑剔，但并未清晰指出在主流CAM软件（如Mastercam或PowerMill）的特定模块中，用户应该如何通过菜单或API接口去调用或修改这些底层逻辑。我尝试在软件中复现书中提及的某个特定优化算法，结果发现，软件的默认设置和书中的理论模型之间存在一个“鸿沟”，这个鸿沟需要读者自己去弥补大量的编程知识和软件二次开发经验。所以，这本书更像是一个“愿景”的阐述，它告诉你未来数控编程应该是什么样子，但对于现在坐在机床旁，需要立刻解决一个复杂倒角公差问题的技术人员来说，它提供的即时解决方案相对较少。它更像是指引方向的灯塔，而不是提供工具箱的说明书。

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