《计算机几何造型及三维设计》教学大纲

《计算机三维设计基础》课程实验教学大纲课程名称（中文）：计算机三维设计基础（英文）：PRODUCT DESIGN （2）课程编号：15126课程性质：非独立设课课程属性：专业选修课学时、学分：总学时 32 实验学时 16 总学分 2适应专业：工业设计（本）先修课程：计算机基础知识及应用、画法几何与机械制图、计算机辅助平面设计一、课程简介通过本课程的学习，学生掌握利用3DS MAX 进行实体建模、NURBS 建模及面片建模的常用方法，熟悉各种常见材质编辑的基本方法，并能够运用灯光、摄像机等工具烘托场景气氛，表达设计思想。

二、课程实验目的与要求课程实验目的：了解并掌握使用3DS Max 进行产品建模的常见方法和使用技巧。

基本要求：掌握计算机三维造型的基本概念、掌握使用3DSMax系统进行形体创建、材质编辑、设置灯光和摄像机、渲染等基本技能和操作方法。

三、实验方式与注意事项实验方式：教师指导、学生1人1机独立进行实验。

注意事项：1．实验前，分析模型结构，确定建模方式及建模步骤。

2．实验时，爱护计算机，遇到问题请指导教师协助解决。

3．实验报告应按要求编写，内容齐全，格式符合有关规定。

四、实验报告1．实验报告封面应包括：课程名称、实验名称、专业、班级、姓名、序号、实验时间。

2．实验报告包括：实验名称、目的、内容、分析过程、建模方式及建模步骤、实验结果。

3．指导教师对学生的实验报告进行批改，有评语、评分（百分制）、签字、日期。

五、考试（考核）方法与规定本课程实验教学考核1-- 3占该课程总成绩的30%，综合建模占该课程总成绩的60%。

六、实验项目设置与内容制定人：张昆副教授审核人：曾维鑫副教授批准人：曾维鑫副教授。

《电脑辅助三维设计》课程教学大纲适用对象：学分：3(5) 学时：60一、课程的性质和任务《电脑辅助三维设计》课程是工业产品造型设计专业的一门重要的专业基础课。

目前3ds max软件广泛应用于工业产品造型设计、影视媒体、广告设计、机械设计和建筑设计等领域，本课程旨在讲授该软件的主要功能和操作技巧，为工业产品造型设计专业的学生将来从事产品设计、广告与多媒体制作等工作领域打下基础。

本课程是一门兼技术性和艺术性的课程，所以在教学中要注重培养学生实际操作能力和艺术审美能力。

本课程的任务是通过理论和实验教学，使学生掌握三维建模的一般方法，具备运用修改器工具制作三维变形造型，并运用材质编辑工具给三维形体赋予材质，掌握放置灯光和摄像机的方法，能创建一个完整的场景，最后通过参数设置制作计算机三维动画。

二、课程的教学内容1、概述和安装(1) 概述(2) 安装与设置2、3ds max4的操作界面(1) 3ds max4的界面(2) 创建一个3 D动画3、创建基本模型(1) 创建标准三维几何体(2) 创建扩展三维几何体(3) 创建二维图形4、基本操作和变换(1) 选择物体(2) 变换物体(3) 复制物体(4) 渲染5、3ds max的修改器(1) Modify面板(2) 修改器堆栈(3) 标准修改器(4) 二维造型修改器(5) Edit Mesh修改器(6) Edit Spline修改器(7) Edit Patch修改器(不要求)6、创建复合对象(1) 复合物体创建工具简介(2) Morph工具(3) Boolean工具(4) Loft工具(5) 对放样物体进行变形(6) Mesher工具(不要求)7、NURBS曲线和曲面(1) 基本概念(2) 创建NURBS曲线(3) 创建NURBS曲面(4) NURBS创建工具箱8、材质和贴图(1) 材质编辑器(2) 同步材质和异步材质(3) 材质/贴图刘览器(4) 材质的基本参数设置(5) 贴图和贴图坐标(6) 贴图的类型(7) 子层的贴图类型(8) 使用复合材质9、灯光和摄像机(1) 灯光概述(2) 使用泛光灯(3) 使用聚光灯(4) 使用摄像机(5) 制作环境氛围10、动画技术(1) 基本概念与理论(2) 轨迹视图与功能曲线(3) Motion面板(4) 动画控制器概述(5) Position 控制器(6) Rotatio控制器和Scale控制器(7) 喧染动画及视频合成(8) 图像过滤器事件11、犀牛Rhino软件的介绍与使用(1) Rhion界面的构成(2) 选择与变换物体(3) 编辑曲线(4) 创建曲面(5) 编辑曲面(6) 精确建模三、课程的教学要求1、概述和安装了解计算机三维动画设计的基本原理。

《电脑三维设计》教学大纲学时数：72 学分：适用专业：装饰艺术设计一、课程的性质、目的和任务本课程是装饰艺术设计专业的专业技术课，必修课。

是与其它专业课程密切相关的重要课程。

并且其本身也是一门独立的前沿的艺术学科，市场潜力很大。

学习本课程应大量掌握资料素材，并且通过网络学习广泛交流以获得更大的进步。

通过本课程的学习使学生电脑三维设计的软件类别，软件原理等有所了解；熟练掌握电脑制图设计程序和设计手段；并能开拓思维，在设计构思，创意方面有所提高。

二、课程教学的基本要求使学生了解电脑三维设计软件，简史，功能和应用范围。

使学生理解电脑三维设计本质与其他艺术形式的关系。

使学生掌握电脑三维设计手段和制图程序，操作的技术水平。

三、课程教学内容§1 绪沦3D MAX 基本知识教学重点：电脑三维设计的作用和应用教学难点：同重点§1—2 3D MAX 操作界面教学重点：操作界面的认识教学难点：同重点§2—l 基础建模—合成建模教学重点：合成建模的方法和要点教学难点：同重点§2—2 基础建模—修改建模教学重点：修改建模的方法和要点教学难点：同重点§2—3 基础建模—复制建模教学重点：复制建模的方法和要点教学难点：同重点§2—4 了解放样建模教学重点：放样建模的方法和要点教学难点：同重点§2—5 了解细分建模教学重点：细分建模的方法和要点教学难点：同重点§2—6 了解面片建模教学重点：面片建模的方法和要点教学难点：同重点§2—7 了解NURBS 建模教学重点：NURBS 建模的方法和要点教学难点：同重点§3—1 3DMAX 灯光设置教学重点：灯光的设置和常用参数教学难点：阴影与衰减§3—2 3DMAX 摄影机设置教学重点：摄影机设置和常用参数教学难点：摄影机的多种设置方式§3—3 材质的基本概念教学重点：材质的基本概念教学难点：同重点§3—4 基本材质教学重点：基本材质教学难点：同重点§3—5 合成材质教学重点：合成材质教学难点：同重点§3—6 复合材质教学重点：复合材质教学难点：同重点§3—7 反射和折射教学重点：反射和折射的参数设置教学难点：模拟真实物体的常用参数§3—8 贴图技巧教学重点：贴图的方法和技巧教学难点：贴图坐标凋整§4—1 3DMAX 动画知识教学重点：3D MAX 动画的一般规律教学难点：关键帧设置§4—2 控制器动画教学重点：控制器动画的一般规律教学难点：同重点§4—3 骨骼动画教学重点：骨骼动画的一般规律教学难点：同重点四、课内实践教学要求§2—l 基础建模—合成建模作业要求：练习合成建模§2—2 基础建模—修改建模作业要求：练习修改建模§2—3 基础建模—复制建模作业要求：练习复制建模§2—4 了解放样建模放样建模练习1（简单）作业要求：练习放样建模（简单物体）放样建模练习2（复杂）§2—5 了解细分建模细分建模练习1（简单）作业要求：练习细分建模（简单物体）细分建模练习2（复杂）作业要求：练习细分建模（复杂物体）细分建模练习3（复杂）作业要求：使用细分建模建立人物的手§2—6 了解面片建模面片建模练习I （简单）作业要求：练习细分建模（简单物体）面片建模练习2（复杂）作业要求：练习细分建模（复杂物体）面片建模练习3（复杂）作业要求：使用面片建模建立人物头部模型§2—7 了解NURBS 建模NURBS 建模练习 作业要求：练习 NURBS NURBS 建模练习 作业要求：练习 NURBS 综合建模—室内设计 1作业要求：使用导入的 CAD 线型拉伸房屋主体 综合建模—室内设计 2 作业要求：根据室内空间合理设计出室内用品 综合建模—室内设计 3 作业要求：修正模型并完成 §3—1 3DMAX 灯光设置 作业要求：练习灯光的设置 §3—2 3DMAX 摄影机设置 作业要求：练习摄影机的设置 §3—4 基本材质 作业要求：练习基本材质的设置 §3—5 合成材质 作业要求：练习合成材质的设置 §3—6 复合材质 作业要求：练习复合材质的设置 §3—7 反射和折射 作业要求：练习反射和折射材质的设置 §3— 8 贴图技巧 1 作业要求：练习 UVW 贴图设置 §3—9 贴图技巧 2 作业要求：练习 UVW 贴图编辑 §4—2 控制器动画 作业要求：制作简单控制器动画 §4—3 骨骼动画 作业要求：制作简单骨骼动画 动画练习 1 作业要求：自拟题制作简单动画 动画练习 2 作业要求：自拟题制作简单动画1（简单） 建模（简单物体）2（复杂） 建模（复杂物体）五、学时分配及教学方式六、本课程与其它课程的联系前修课程素描一一对物体三维认识以及造型基础；色彩及色彩构成的色彩理论知识；电脑平面设计一一平面电脑软件的贴图制作能力是学好本课程的理论和技术基础。

《计算机绘图3Ds max》教学大纲课程英文译名：Computer Assistant Model Design课程编号：（统一编号）课内总学时：60课程类别：必俢课执笔人：陈祎一、课程性质、教学目的、任务和教学基本要求1.课程的性质、教学目的：《计算机绘图3Ds max》是高等职业技术学校工业美术设计相关专业一门技术基础课程，是我院《产品造型设计》专业的必修课程。

3Ds max是目前世界上三维造型设计领域中必须的技术软件之一，广泛应用于室内设计、产品造型设计、环境艺术设计、广告创意、动画素材和网页图像制作等领域。

通过学习这门计算机辅助设计软件课程，使学生掌握三维造型设计的方法和技巧，提高计算机图像处理与编辑的操作应用能力，掌握相关产品造型设计、室内设计、产品展示设计知识，能熟悉运用软件进行规范化的三维造型设计。

2.教学任务和教学基本要求：《计算机绘图3Ds max》课程基本的教学任务，使设计专业学生具备高素质劳动者和中初级专门人才所必需的基本知识和基本技能，通过本课程的学习，培养学生的三维建模、放样建模、相机应用、灯光应用、材质处理、贴图变化和效果渲染等利用计算机辅助造型设计、软件从事产品造型的基本技术和方法，使从事工业设计的学生具备三维设计领域的基本知识和基本能力，为学生后续专业知识的学习与提高，增强其职业适应能力和继续学习能力打下一定的基础。

二、本课程与相关课程的衔接、配合关系在艺术类专业开设的诸多设计课程中，《计算机绘图3Ds max》是一门技术基础课程，广泛应用于产品造型设计、室内设计、产品展示设计等领域，是设计人员的必备工具之一。

三、教学内容和要求第1章走进3ds Max9第2章二维图形的创建第3章创建基本三维模型第4章编辑修改器的使用第5章复杂模型的创建（1）第6章复杂模型的创建（2）第7章为模型添加材质第8章灯光、摄影机的应用和场景的渲染第9章动画的创建第10章粒子系统与空间扭曲四、课程的教学基本要求2．教学要求（1）以多媒体教学方法与机房课内实训为主，讲练结合，以便讲述内容能够尽快消化。

《计算机辅助三维设计课程设计》教学大纲学期：4 周数：2 学分：2一、课程性质、任务和目的产品设计计算机辅助表达，根据教学计划要求，本教学环节安排在基础课及专业基础课之后进行，通过在教师的指导下对所选设计产品进行计算机软件的绘制，并在软件中采用合适的方式进行表达，提高学生掌握计算机辅助工业设计的基本理论与方法，和软件的实践作能力，能够在完成设计表达的同时，找到适合自己创造性设计表达的方法与程序，为毕业设计和学生进入工作岗位后在团队中进行设计交流打下坚实基础。

本次教学环节拟围绕以下几个重点进行：1. 全面了解计算机辅助工业设计的基本原理，发展历史与方向；2. 掌握计算机辅助工业设计表达的要素与方法；3. 掌握辅助工业设计重点软件使用；4. 选择合适的设计表达方式完成完整的设计表达。

二、教学内容本次《计算机辅助三维设计课程设计》一般可选择产品设计课程设计的内容，也可由任课老师指定新的内容，课题选定以后，应在教师指导下深入研究产品表现设计表达的问题，制定计算机表现学习的目标，拟订设计的表达方式。

一般可考虑从以下几方面入手进行：点线面元素的合理运用，明暗和肌理效果的运用，透视在计算机中的平面表达方式，能够创造性的掌握最终产品设计效果的绘制与表达，并能够在此基础上了解二维软件与三维软件的综合运用。

要求深入到产品表达细节，运用明暗与肌理，完整准确地进行表达，可选择侧重于产品效果图表现、ＣＡＤ软件与平面软件的综合运用、了解三维建模表达形式。

三、教学要求（含上机及实验要求）１．掌握photoshop/solidworks的基本操作，学习平面及三维软件产品表达的基本方法。

２．掌握photoshop/solidworks等平面软件与三维软件的综合运用，运用多种媒体素材，结合软件的应用，能够用计算机工具快速准确地表达设计效果。

３．实习要求每位同学用photoshop/solidworks完成产品三视图平面效果图与产品透视效果图，用photoshop进行版式设计，计算机打印输出，JPG图形分辨率1600X2200，图形硬拷贝为A4幅面。

教案
教学过程设计
教学环节教学过程教学互动导入新课
什么是计算机三维造型？
什么是CAD/CAM/CAE ？
讲授新课
课题界面介绍
一、Pro/E软件用户界面简介：
二、主要术语
三、进入草图环境
草绘不同于CAD里平面图，草绘是三维实体的剖面图，为创建实体零件而准备，不是为了创建零件的三视图。

四、草绘工具条与下拉菜单
简要介绍，具体命令在实例应用中进一步讲解。

五、草绘剖面图的步骤
1.随意绘图（按原图大致形状）
2.加几何约束（线与线之间的几何关系）
3.标注尺寸
4.修改尺寸
注意Pro/E草绘与CAD平面绘图的区别
●例：绘制右图所示草绘图形
本题注意以下要点
1)鼠标的使用：
✧左键：用于选取特征、图元、命令和执行命令等操
作；
✧中键：取消特征、命令的选取和结束命令等操作，
移动草图；
✧右键：重复命令、弹出快捷菜单（长按不放）；
✧视图缩放：直接滚动鼠标中键的滚轮；
✧视图平移：直接按下中键不放，并拖动鼠标；
2)解释弱约束、强约束、弱尺寸、强尺寸；对每个已经完
成的草绘图，其约束总量是一定的，每新增加标注一
个强尺寸，系统自动减少一个弱尺寸，弱尺寸不能手
动删除。

3)注意尺寸标注的技巧（详细见P54～P57）
4)修改尺寸时注意一定要把“再生”前的钩去掉。

“再生”
课题界面介绍
一、Pro/E软件用户界面简介：
二、主要术语
三、进入草图环境
四、草绘工具条与下拉菜单
五、草绘剖面图的步骤。

《电脑三维设计》课程实训教学大纲课程名称：电脑三维设计实验学时：60适用专业：数字媒体艺术课程类别：必修一、实训教学任务与目的：本课程实验目的是：掌握三维动画软件(3DSMAX)的基本操作和使用特点，全面使用各种建模技术；掌握场景中各关键元素的建立，如灯光，材质等；认识粒子系统及刚体与柔体动力学；熟练掌握基本动画制作技术和流程，了解三维动画在影视剧、节目片头、多媒体、广告、游戏、建筑浏览、虚拟技术等领域的运用技巧。

具备一定的三维动画制作能力，并能灵活地运用到艺术设计与创作中去，以达到本课程教学目的。

二、实训目的与基本要求：要求通过实验训练，能熟练掌握大纲所列内容的的实践部分，能熟练使用现有的多媒体信息处理的外部设备及三维动画软件工具进行三维动画的创作尝试。

实训要求：必做、选做实训一3DSMAX 基础建模(一) 实训目的和要求学会3DSMAX的安装与启动；熟练3DSMAX 的操作界面；学会MAX的各种建模技术，如：创建基本物体、创建扩展的物体、使用基本的修改命令、由二维图形生成三维物体、放样、网格修改技术等等。

（二）实训内容MAX的安装MAX操作界面的使用视图的调整与使用了解屏幕的布局各种工具的使用物体的建立，基本场景的建立：标准几何物体的创建，参数的调整，创建各种标准几何体；扩展几何体的创建；简单的家具制作物体的编辑修改、认识堆栈、指定修改功能绘制平面图形；曲线的修改；由二维图形生成三维物体；LOFT放样制作；EDIT MESH修改功能。

（三）实训设备及材料硬件：多媒体计算机软件：windowsXP操作系统、3DSMAX 9。

实训二3DSMAX 材质和贴图(一) 实训目的和要求掌握材质编辑器的使用；掌握贴图坐标的概念；掌握各种贴图类型，学会建筑效果图的制作。

（二）实训内容：材质编辑器外观将材质指定到场景中同步与非同步材质从浏览器中取得材质设定基本参数：AMBIENT，DEFFUSE、SPECULAR颜色、使用COLOR SELECTOR、存储新的材质、渲染场景、设定反光度、渲染模式、PHONG渲染模式、CONSTANT渲染模式、METAL渲染模式、特殊的属性设定EXTENDED PARAMETERS：线框的粗细、改变摄像机的透视角度、比较线框的效果、改变透明度、透明度衰减、透明色的效果贴图坐标：调整贴图坐标、次物体贴图、使用模糊及模糊偏移、面贴图材质贴图类型：直接光及间接光贴图、不透明贴图、反光贴图、凹凸贴图、高光贴图、发光贴图、基本反射贴图、环境贴图、自动反射贴图及折射贴图制作效果图（三）实训设备及材料：硬件：多媒体计算机软件：windowsXP操作系统、3DSMAX 9。