序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的大型機械工業設計樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。

第1篇

關鍵詞：渲染軟件；Keyshot；產品效果圖

0 引言

隨著計算機輔助工業設計廣泛的應用，目前發展出很多工業設計三維建模軟件，例如Rhino、Solidworks、Pro/E、UG 等。但在產品造型設計上，任何一款軟件往往只是在某一個方面做得非常出色，很難同時滿足既能實現產品準確的三維建模，又能真實、快速地進行照片級的效果渲染兩方面的要求。[1]高效、快速、真實的產品設計效果圖需要三維建模軟件和渲染軟件相結合使用。工業設計專業的學生可以選擇合適自己的三維軟件建模，而高質量的效果圖往往取決于真實地渲染。目前市場上的渲染軟件有3DMAS、Vary、CINEMA4D、Keyshot，它們都有各自適合對象和渲染優勢。綜合比較下，Keyshot是一款十分便捷的實時渲染軟件。文章結合教學實踐體會探討和研究Keyshot軟件的使用方法。

1 教學現狀及問題分析

我國的工業設計專業主要設于屬工科的機械學院和文科的藝術設計類學院，無論隸屬哪種院校，產品設計效果圖是實現設計構想必不可少的部分。我校工業設計專業三維建模軟件是Rhino與Solidworks兩者結合使用，學生可以根據自己實際軟件技巧能力選擇建模軟件。基于NURBS的Rhino三維建模功能強大，界面簡介，操作簡便，曲面建模能力超群，對于準確快速地表達設計創意有著無可比擬的優勢。[2]Solidworks是基于Windows平臺的參數化特征造型系統，它是總結和繼承大型機械CAD軟件的基礎上開發的軟件。它可以十分方便地實現復雜三維零件造型、復雜裝配和生成工程圖。[3]三維模型的渲染軟件主要是Vary。Vray是一種結合了光線跟蹤和光能傳遞的渲染器，其真實的光線計算創建專業的照明效果。[4] 從參數可控程度來說，Vray比Keyshot要專業很多。Vray包含物理相機、紋理貼圖的變化、陰影控制、燈光的種類、渲染調整參數、輸出控制，幾乎每一個可以影響靜幀畫面的因素都是可控的，所以渲染起來相對復雜、繁瑣很多。而從最近幾年的教學實踐發現，Vary渲染出圖的效果并不理想，其原因主要是Vray可控參數較多、渲染復雜、耗時較長，對學生來說相對很難掌握。

2 教學改革的措施

2.1 Keyshot渲染軟件優勢分析

設計軟件在產品設計流程中是必不可少的部分，它能有效地輔助設計師完成造型方案設計任務，并使設計方案符合設計預期。[5]各大院校產品效果圖的三維建模可以選擇不同軟件，但對于渲染軟件來說，Keyshot具有很大優勢。Keyshot意為“The Key to Amazing Shots”，是一個互動性的光線追蹤與全域光渲染程序，無需復雜的設定即可產生相片般真實的3D渲染影像。[6]Keyshot比Vray相對更加實用，它渲染界面簡單、渲染速度快、效果出色，而且支持多種三維模型格式。具體優勢表現在以下幾個方面：

（1）Keyshot界面簡潔易學。目前Keyshot軟件版本已更新到Keyshot6。Keyshot6用戶界面沿襲了Keyshot之前版本界面簡單、易操作的風格。Keyshot6界面由窗口菜單欄、庫面板、項目面板、顯示功能區、顯示工具欄組成，而界面中心位置則為渲染區域。如圖1所示。目前Keyshot6軟件已有漢化版本，用戶操作起來會更加便捷。

（2）Keyshot VR技術新穎。VR（Virtual Reality），即擬現實，簡稱VR。使用KeyShotVR，可以創建高品質、支持觸摸、3D渲染的內容。用戶使用鼠標或手指觸摸功能的設備就可以查看其內容，也可以到網站，點擊后產品效果圖會進行360度全方位的查看。如圖2所示。

（3）Keyshot 動畫制作便捷。Keyshot 軟件3.0以上的版本就可以制作簡單的動畫效果，而3DMAS、Maya、Vary等比較大型的3D軟件，動畫制作起來都非常復雜。Keyshot通過移動模型或者模型的部分來制作動畫效果，而不是使用傳統的關鍵幀系統，模型或者模型都能使用多種轉換，所有的轉換都將呈現在時間軸上。這些轉換都可以交互移動，并在時間軸上縮放和調整動畫時間。

（4）Keyshot HDR環境照明逼真。Keyshot通過全局光照射方式來對模型進行渲染，可以渲染出非常逼真的金屬效果和材質的皮膚紋理，其主要是依靠HDR高動態范圍貼圖來模擬環境光從而達到比較真實的畫面效果，并且它是實時演算效果，尤其是對金屬材質的汽車表面和輪船模型。對于照片級別的高精度效果的呈現，并不需要詳細參數的調整和耗費太長的時間，只需要點擊對應的某一個按鈕，就可以智能化的運算出結果。Keyshot自帶HDR編輯器，可以通過簡單的方式來調整照明環境。HDR light studio 是Keyshot的插件，是一款專業級高動態范圍3D渲染軟件HDR制作軟件，能夠創建HDRI高動態范圍照明圖。HDR light studio比HDR環境照明渲染得更加專業，其缺點就是參數較多且是英文版本，需要多次使用才能體驗HDR light studio的高質量渲染效果。

2.2 教學改革措施

通過以上對Keyshot渲染軟件的優勢分析，現階段就工業設計專業來說，Keyshot渲染軟件課程的開設是十分必要的，而三維建模軟件與Keyshot渲染軟件結合使用是渲染高質量的效果圖極佳選擇。三維軟件里建好的模型，導入到Keyshot中來，簡單賦予三維模型材質、顏色、環境光、背景就可以渲染出圖，從而可以在整體上看出模型的效果；如果模型有問題，再次回到三維軟件修正即可。而相對Vary來說，一旦渲染出圖，效果不佳，再次返回三維建模就會復雜很多，許多可控參數要重新設置。

3 Keyshot渲染使用方法

3.1 導入3D模型

首先導入需渲染的3D模型，設置方向，是否貼合地面等。導入時需要注意不能有中文路徑，否則無法導入。

3.2 賦予材質

導入之后，為模型的每個部位附著相應的材質。點擊庫，然后選擇一個材質拖入到模型相應位置。如果賦予模型其中一個部位材質，其他部位也相應變化，則需右鍵點擊，取消鏈接材質。對庫面板材質不滿意，可以在項目面板進行相應材質的參數調節。模型的顏色也可通過項目面板調節，具體要看所需材質的屬性特征。

3.3 調節燈光

Keyshot自帶HDR環境光，在庫面板環境控制按鈕下。環境光分室內、室外、工作室三種。用戶可以根據實際需要選擇合適的環境拖至右邊渲染頁面窗口即可。也可對已選擇的環境光進行編輯，具體操作在項目面板環境控制按鈕里執行。此外，也可安裝HDR light studio 插件，自主定義燈光參數。HDR light studio 插件制作好的高猶范圍照明光也可以保存到庫面板的環境光下，以便下次使用。

3.4 選擇背景

產品渲染后選擇合適的背景襯托，更多的背景可以從網上搜索下載。背景的選擇可以在庫面板或者項目面板環境控制按鈕下的背景屬性里選擇。

3.5 選擇紋理

紋理關系到產品的外觀與手感，按需選擇。庫面板中包含各種紋理，將所選紋理拖至右邊零件上，會彈出窗口讓我們選擇，色彩、凹凸、透明度等。每種選擇表示不同的效果。

3.6 進行渲染

以上步驟準備就緒，可以開始渲染。渲染的圖片將自動保存在Keyshot 6 Resources里。如果沒有渲染完成，也可先將文件保存成可再次編輯的Bip格式。

4 結語

產品渲染是虛擬現實中展示產品外觀特點的有效方法。[7]三維建模軟件自帶渲染器雖然操作方便但渲染效果質量低 ，3DMAS、Vary、CINEMA4D專業渲染器效果逼真但操作復雜，學生很難在短時間內掌握。Keyshot渲染軟件實時、簡單、效果佳，滿足了工業設計產品渲染效果圖的要求。采用三維建模軟件與Keyshot渲染軟件結合使用，是實現產品構想的極佳選擇。目前Keyshot6版本可以更好、更快的渲染室內光照，新的材質節點連接也將材質調整提升到新的高度，已經可以支持簡單材質動畫功能，還支持面級別的材質賦予，這將大大提高Keyshot渲染效果圖的質量。工業設計專業開設Keyshot渲染軟件課程，旨在學生進行產品設計時更真實地表達設計創意。從目前的教學實踐結果來看，學生在學習該課程后，工業產品效果圖渲染質量有明顯提升。設計構想優良表現極大的提高學生學習工業設計計算機課程的興趣，因此現階段開設Keyshot渲染軟件課程是非常必要和有效的。

參考文獻：

[1] 詹迪維. Solidworks機械設計教程2012[M].北京：機械工業出版社，2012.

[2] 尹勤，魏群. Rhino中NURBS曲線質量控制技術的研究[J].電腦知識與技術，2012（23）：23-29.

[3] 朱丹，郁舒蘭，黃瓊濤. SolidWorks在家具參數化設計中的應用[J].設計研究，2014（35）：33-38.

[4] 倪勇. Vray渲染器在產品設計表達中的應用[J].數字技術與應用，2011（09）：53-54.

[5] 王貞，趙江洪.基于可信性的汽車造型設計方法研究[J].包裝工程，2014，35（8）：30-34.