導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇三維設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、多觀察

世間萬(wàn)物，包羅萬(wàn)象，有一句話說(shuō)“世上沒(méi)有相同的兩片葉子”，意思是每個(gè)在世界上存在的物體都是不完全相同的，都有自己的獨(dú)特之處，如果要你運(yùn)用三維軟件來(lái)設(shè)計(jì)你所見(jiàn)到的物體時(shí)，必須要仔細(xì)觀察這個(gè)物體的特點(diǎn)，比如要運(yùn)用三維軟件來(lái)制作一只蝴蝶，首先你得認(rèn)識(shí)蝴蝶的外形，然后再觀察它的細(xì)節(jié)，如眼睛、觸須、翅膀等與別的蟲子的不同之處，接著制作出一個(gè)蝴蝶的基本外形。如果要制作蝴蝶翩翩起舞的動(dòng)畫，你還得要繼續(xù)觀察，它飛的時(shí)候是兩個(gè)翅膀同時(shí)飛呢？還是一個(gè)先一個(gè)后？對(duì)于初學(xué)者而言，最重要的就是養(yǎng)成多觀察的好習(xí)慣，如果你對(duì)建筑不懂，但卻要制作一個(gè)大酒店的建筑效果圖，首先得觀察現(xiàn)有的酒店是怎么樣組成的，從整體到局部，從大到小的順序來(lái)進(jìn)行仔細(xì)觀察，細(xì)到一個(gè)房間是怎么配置的，燈光效果如何等。總之，制作現(xiàn)實(shí)當(dāng)中存在的物體一定得仔細(xì)觀察該物體的特性，這樣才能制作出有特色的作品來(lái)。

二、多實(shí)踐

“熟能生巧”這個(gè)成語(yǔ)的含義就是要多動(dòng)手實(shí)踐。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，運(yùn)用三維軟件在電腦里制作出一個(gè)桌子來(lái)是件很了不起的事情。制作作品前，要認(rèn)真觀察物體的外形，得出物體的特征之后再付諸實(shí)踐，有時(shí)做一遍是無(wú)法讓你完全掌握命令的使用方法，必須得多練習(xí)，當(dāng)然講的多練習(xí)并不是說(shuō)要買好多的參考書來(lái)練，可以分類來(lái)制作物體，比如制作家具類、運(yùn)動(dòng)類、洗浴類等。這樣只要依據(jù)參考書上一種方法就可以制作出各式各樣不同的物體來(lái)。因此，“勤學(xué)苦練”是制作好作品的一大捷徑，而實(shí)踐是檢驗(yàn)理論知識(shí)的唯一真理！

三、多思考

制作物體貴在多思考，在制作出一套沙發(fā)之后，再思考能否制作出一個(gè)客廳，把沙發(fā)放在客廳里，在客廳里再放一個(gè)茶幾，在茶幾上放一套茶具（茶座、茶壺、杯子、泡茶的工具等），放一盤水果（蘋果、梨、香蕉、草莓等），擴(kuò)展自己的思路，思考怎么樣來(lái)充實(shí)大空間。這是關(guān)于空間上的思考，再細(xì)致的思考就是當(dāng)制作一個(gè)簡(jiǎn)單物體時(shí)，能不能用別的方法來(lái)制作呢？比如制作一個(gè)花瓶，可以用車削命令來(lái)做，當(dāng)學(xué)到一定程度，思考能否用放樣來(lái)做？能否用NURBS曲線來(lái)做？這樣就拓寬了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)面，活躍了他的思路，提高了他的思維，更好地促進(jìn)其學(xué)習(xí)！

四、多交流

人人都說(shuō)集體的力量是強(qiáng)大的，這也體現(xiàn)在學(xué)習(xí)三維軟件上。不管你是自學(xué)還是參加培訓(xùn)班，學(xué)習(xí)中總會(huì)遇到一些自己不能確定或根本不知道的問(wèn)題，比如如何制作鍵盤？是運(yùn)用編輯網(wǎng)絡(luò)命令？是運(yùn)用布爾運(yùn)算命令？還是運(yùn)用編輯多邊形命令？如何制作牽?；?？是運(yùn)用二維轉(zhuǎn)化為三維命令？是運(yùn)用放樣命令？是運(yùn)用倒角輪廓命令？還是運(yùn)用NURBS曲線來(lái)做呢？如何制作墻？是運(yùn)用系統(tǒng)自帶的基本模型？還是運(yùn)用布爾運(yùn)算命令？這樣的問(wèn)題就可以在班上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制作來(lái)交流，或者通過(guò)網(wǎng)上論壇來(lái)進(jìn)行更大范圍的交流。這樣就促使初學(xué)者有更大的興趣和動(dòng)力來(lái)學(xué)好這門軟件。

五、多總結(jié)

“不斷總結(jié)，汲取經(jīng)驗(yàn)”是那些制作成功作品的學(xué)員必經(jīng)之路。比如你制作了一輛坦克，首先觀察現(xiàn)實(shí)中的實(shí)物是帶有鏈子和大炮的車，接著構(gòu)思制作思路：將坦克分為車身和炮塔兩大部分，其他部分又可細(xì)分為若干對(duì)象來(lái)制作。在制作過(guò)程中，會(huì)遇到坦克履帶的制作，此時(shí)可以和其他同學(xué)交流運(yùn)用什么樣的復(fù)制方法最簡(jiǎn)單？建好模型后為它添加材質(zhì)，渲染輸出保存即可。此例子運(yùn)用到的知識(shí)點(diǎn)有：將普通對(duì)象轉(zhuǎn)化為編輯多邊形對(duì)象，編輯多邊形命令下的各級(jí)子命令的使用，鏡像、陣列及路徑復(fù)制的使用方法，多種貼圖的使用，設(shè)置燈光的技巧等。當(dāng)你千辛萬(wàn)苦制作出一個(gè)作品時(shí)，要及時(shí)總結(jié)作品中運(yùn)用到的各種命令，那些命令在以前做過(guò)的哪些作品中運(yùn)用過(guò)？在這個(gè)過(guò)程中自己學(xué)到了哪些知識(shí)？總結(jié)時(shí)要從整體的規(guī)劃出發(fā)再到局部的設(shè)計(jì)，從制作的思路到建立的模型，從添加材質(zhì)到渲染出成品。多總結(jié)是助你不斷成功的墊腳石！

篇2

世間萬(wàn)物，包羅萬(wàn)象，有一句話說(shuō)“世上沒(méi)有相同的兩片葉子”,意思是每個(gè)在世界上存在的物體都是不完全相同的，都有自己的獨(dú)特之處，如果要你運(yùn)用三維軟件來(lái)設(shè)計(jì)你所見(jiàn)到的物體時(shí)，必須要仔細(xì)觀察這個(gè)物體的特點(diǎn)，比如要運(yùn)用三維軟件來(lái)制作一只蝴蝶，首先你得認(rèn)識(shí)蝴蝶的外形，然后再觀察它的細(xì)節(jié)，如眼睛、觸須、翅膀等與別的蟲子的不同之處，接著制作出一個(gè)蝴蝶的基本外形。如果要制作蝴蝶翩翩起舞的動(dòng)畫，你還得要繼續(xù)觀察，它飛的時(shí)候是兩個(gè)翅膀同時(shí)飛呢？還是一個(gè)先一個(gè)后？對(duì)于初學(xué)者而言，最重要的就是養(yǎng)成多觀察的好習(xí)慣，如果你對(duì)建筑不懂，但卻要制作一個(gè)大酒店的建筑效果圖，首先得觀察現(xiàn)有的酒店是怎么樣組成的，從整體到局部，從大到小的順序來(lái)進(jìn)行仔細(xì)觀察，細(xì)到一個(gè)房間是怎么配置的，燈光效果如何等?？傊谱鳜F(xiàn)實(shí)當(dāng)中存在的物體一定得仔細(xì)觀察該物體的特性，這樣才能制作出有特色的作品來(lái)。

二、多實(shí)踐

“熟能生巧”這個(gè)成語(yǔ)的含義就是要多動(dòng)手實(shí)踐。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，運(yùn)用三維軟件在電腦里制作出一個(gè)桌子來(lái)是件很了不起的事情。制作作品前，要認(rèn)真觀察物體的外形，得出物體的特征之后再付諸實(shí)踐，有時(shí)做一遍是無(wú)法讓你完全掌握命令的使用方法，必須得多練習(xí)，當(dāng)然講的多練習(xí)并不是說(shuō)要買好多的參考書來(lái)練，可以分類來(lái)制作物體，比如制作家具類、運(yùn)動(dòng)類、洗浴類等。這樣只要依據(jù)參考書上一種方法就可以制作出各式各樣不同的物體來(lái)。因此，“勤學(xué)苦練”是制作好作品的一大捷徑，而實(shí)踐是檢驗(yàn)理論知識(shí)的唯一真理！

三、多思考

制作物體貴在多思考，在制作出一套沙發(fā)之后，再思考能否制作出一個(gè)客廳，把沙發(fā)放在客廳里，在客廳里再放一個(gè)茶幾，在茶幾上放一套茶具（茶座、茶壺、杯子、泡茶的工具等），放一盤水果（蘋果、梨、香蕉、草莓等），擴(kuò)展自己的思路，思考怎么樣來(lái)充實(shí)大空間。這是關(guān)于空間上的思考，再細(xì)致的思考就是當(dāng)制作一個(gè)簡(jiǎn)單物體時(shí)，能不能用別的方法來(lái)制作呢？比如制作一個(gè)花瓶，可以用車削命令來(lái)做，當(dāng)學(xué)到一定程度，思考能否用放樣來(lái)做？能否用NURBS曲線來(lái)做？這樣就拓寬了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)面，活躍了他的思路，提高了他的思維，更好地促進(jìn)其學(xué)習(xí)！

四、多交流

人人都說(shuō)集體的力量是強(qiáng)大的，這也體現(xiàn)在學(xué)習(xí)三維軟件上。不管你是自學(xué)還是參加培訓(xùn)班，學(xué)習(xí)中總會(huì)遇到一些自己不能確定或根本不知道的問(wèn)題，比如如何制作鍵盤？是運(yùn)用編輯網(wǎng)絡(luò)命令？是運(yùn)用布爾運(yùn)算命令？還是運(yùn)用編輯多邊形命令？如何制作牽?；ǎ渴沁\(yùn)用二維轉(zhuǎn)化為三維命令？是運(yùn)用放樣命令？是運(yùn)用倒角輪廓命令？還是運(yùn)用NURBS曲線來(lái)做呢？如何制作墻？是運(yùn)用系統(tǒng)自帶的基本模型？還是運(yùn)用布爾運(yùn)算命令？這樣的問(wèn)題就可以在班上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制作來(lái)交流，或者通過(guò)網(wǎng)上論壇來(lái)進(jìn)行更大范圍的交流。這樣就促使初學(xué)者有更大的興趣和動(dòng)力來(lái)學(xué)好這門軟件。

篇3

【關(guān)鍵詞】藝術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 三維空間 三維造型 材料 教學(xué)

縱觀國(guó)內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì)教育的發(fā)展，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)自上個(gè)世紀(jì)八九十年代就一直以平面構(gòu)成、立體構(gòu)成、色彩構(gòu)成為主體?！叭髽?gòu)成”的體系初始于上世紀(jì)初德國(guó)包豪斯設(shè)計(jì)學(xué)院，六七十年代在經(jīng)濟(jì)崛起的日本得到完善和更新。21世紀(jì)的今天，藝術(shù)設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展和設(shè)計(jì)教育的發(fā)展聯(lián)系更緊密，國(guó)外藝術(shù)院校早已將多元的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程替代了局限的構(gòu)成體系。國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)還相對(duì)滯后，構(gòu)成體系的教學(xué)模式早已不能滿足國(guó)內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的細(xì)分和藝術(shù)設(shè)計(jì)理念的更新?；谶@樣的現(xiàn)狀，有必要對(duì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程進(jìn)行新的思考。

三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是藝術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程之一，旨在強(qiáng)化學(xué)生三維空間造型意念與三維形體造型的意念，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料特性的感知力和應(yīng)用能力，力圖探討如何將材料與三維形體造型相結(jié)合的技藝。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注重運(yùn)用將設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與專業(yè)設(shè)計(jì)相銜接的啟發(fā)式教學(xué)模式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的同時(shí)“知其然，還要知其所以然”，掌握三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)如何靈活應(yīng)用于專業(yè)設(shè)計(jì)的方式和方法。

一、三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)新思考

傳統(tǒng)的立體構(gòu)成教學(xué)是以“構(gòu)成的形式”為教學(xué)重心，學(xué)生在大量的構(gòu)成手工練習(xí)中為了完成某種“構(gòu)成形式”而設(shè)計(jì)制作，缺乏構(gòu)成方法與專業(yè)設(shè)計(jì)的思維聯(lián)系。很多學(xué)生結(jié)課后都不知這些抽象的點(diǎn)、線、面、體造型有何用處，和以后的專業(yè)設(shè)計(jì)有何關(guān)聯(lián)。所以，三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)首先需要向?qū)W生解析的是“設(shè)計(jì)基礎(chǔ)最終為設(shè)計(jì)而服務(wù)”的教學(xué)理念，鎖定明確的教學(xué)目標(biāo)可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有的放矢，獲得積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)效果。

三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)根據(jù)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的細(xì)分和多元化的現(xiàn)狀來(lái)鎖定：1.讓學(xué)生形成正確的三維空間意識(shí)，了解三維范疇內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì)的細(xì)分；2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料、材質(zhì)敏銳的感知能力，學(xué)會(huì)欣賞材質(zhì)美，體會(huì)材料的特性；3.培養(yǎng)學(xué)生三維形體和空間的造型意念及技藝；4.培養(yǎng)學(xué)生正確的三維設(shè)計(jì)審美觀念；5.三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在專業(yè)設(shè)計(jì)中的正確運(yùn)用技藝。

二、三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容新思考

（一）引導(dǎo)學(xué)生感受材料與材質(zhì)的美

學(xué)生在學(xué)習(xí)三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之前，對(duì)于材料的設(shè)計(jì)概念了解得較為局限，不懂如何欣賞材料質(zhì)感所呈現(xiàn)出的美。如此必須建立材料審美觀，啟發(fā)學(xué)生用視覺(jué)和觸覺(jué)去發(fā)現(xiàn)材料的質(zhì)感個(gè)性，感知不同材料的審美特性。在教學(xué)方式上，教師可以用優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品作為案例分析，直觀地說(shuō)明不同的材料美在三維設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原理和表現(xiàn)形式。諸如產(chǎn)品外觀的設(shè)計(jì)、室內(nèi)空間的裝修設(shè)計(jì)、建筑外觀的造型設(shè)計(jì)等。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同的材料產(chǎn)生觀察的興趣和審美的感覺(jué)，這是學(xué)習(xí)三維范疇內(nèi)專業(yè)設(shè)計(jì)的重要的第一步。

鼓勵(lì)學(xué)生從身邊的環(huán)境中去尋找、搜集、甄別人工材料和自然材料，揣摩不同材料的特質(zhì)，并運(yùn)用這一特質(zhì)重新整合、表現(xiàn)出新的構(gòu)成狀態(tài)。完成“發(fā)現(xiàn)材質(zhì)、感受材質(zhì)、組織應(yīng)用材質(zhì)”的過(guò)程。讓學(xué)生用自己的想象力創(chuàng)造性地去發(fā)掘各種材料的視覺(jué)、觸覺(jué)能量。

（二）有效地將材料特質(zhì)與三維形體造型相融合

材料只有融入實(shí)體的形態(tài)里才具有真正的造型意義，完成這一過(guò)程后，材料本身也已是形體的一部分。三維造型設(shè)計(jì)過(guò)程中，重要的環(huán)節(jié)是解決如何將材料的特性與形體的造型融合，兩者關(guān)系相輔相承，三維造型要充分展現(xiàn)材料的質(zhì)感美，材質(zhì)也要充分體現(xiàn)形體造型的個(gè)性美。

學(xué)生在具備對(duì)材質(zhì)的認(rèn)知與基本的組織應(yīng)用材料的能力后，緊接著就是要學(xué)習(xí)如何在體積形態(tài)中合理地選擇材料，并用這種材料營(yíng)造有效的材質(zhì)界面，使材料、質(zhì)地、形態(tài)有機(jī)地合為一體。

（三）創(chuàng)新三維造型設(shè)計(jì)的形態(tài)語(yǔ)言

將二維設(shè)計(jì)中的點(diǎn)、線、面等基本造型元素立體化，也就是增加其寬度和厚度，就可以成為三維造型設(shè)計(jì)中的基本形態(tài)語(yǔ)言了。通過(guò)對(duì)各種形態(tài)的點(diǎn)狀、線狀、面狀、體狀物的組織與構(gòu)成，創(chuàng)造出不同的三維形體與三維空間形態(tài)。

樹(shù)立寬泛的、敢于突破常規(guī)的三維造型意念是這一階段教學(xué)的關(guān)鍵。學(xué)生在這一學(xué)習(xí)階段必須大量地認(rèn)知和發(fā)現(xiàn)各樣規(guī)則的、有序的點(diǎn)狀、線狀、面狀和體狀形態(tài)以及不規(guī)則的、自由（自然）形態(tài)的點(diǎn)狀、線狀、面狀和體狀形態(tài)特征。學(xué)生要特別重視對(duì)不規(guī)則的、自由狀態(tài)的造型語(yǔ)言的認(rèn)知和創(chuàng)造，體會(huì)并掌握如何將自然材料轉(zhuǎn)化為三維造型語(yǔ)言的技巧。

（四）培養(yǎng)三維體積構(gòu)建的創(chuàng)造力

三維體積形態(tài)的創(chuàng)造是三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的核心內(nèi)容。用同一種材料建構(gòu)三維造型可以讓學(xué)生在充分熟悉材料特質(zhì)的基礎(chǔ)上，挖掘材料表現(xiàn)的潛能，運(yùn)用設(shè)計(jì)想象思維創(chuàng)造大量的具美感的形體。通過(guò)量化的創(chuàng)造性訓(xùn)練可以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于三維形體構(gòu)建的創(chuàng)造力。

例如，指定10×10厘米的125克卡紙作為材料，學(xué)生設(shè)計(jì)制作20件以上數(shù)量的三維形體造型。軟硬適中的卡紙可塑性較大，學(xué)生可以采用折疊、粘貼、切割、鏤刻等方式造型，完成從相對(duì)平面的制材構(gòu)建三維立體造型的創(chuàng)造。從課堂效果來(lái)看，對(duì)這樣具有挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，學(xué)生都能積極構(gòu)思、努力嘗試，學(xué)習(xí)興趣濃厚。

（五）將設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與專業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例相銜接

設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)最終服務(wù)于專業(yè)設(shè)計(jì)。三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備三維造型意念、三維空間意識(shí)、正確的審美觀念等能力。在前文每一階段的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)穿插具有代表性的專業(yè)設(shè)計(jì)案例分析，重點(diǎn)講解三維基礎(chǔ)設(shè)計(jì)元素如何在設(shè)計(jì)中應(yīng)用與演變。使學(xué)生真正對(duì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)知其然，還要知其在“設(shè)計(jì)中所以然”。設(shè)計(jì)實(shí)例可以從工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、藝術(shù)雕塑設(shè)計(jì)、建筑空間設(shè)計(jì)、空間展示設(shè)計(jì)、環(huán)境景觀設(shè)計(jì)等涉及三維的設(shè)計(jì)門類中選取。

參考文獻(xiàn)：

[1]王雪青，鄭美京.三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].上海：上海人民美術(shù)出版社，2006.

篇4

21世紀(jì)是信息爆炸的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高素質(zhì)創(chuàng)新型人才成為我國(guó)面對(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。大學(xué)生是祖國(guó)的希望，民族的未來(lái)，大學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。伴隨著機(jī)械行業(yè)迅猛發(fā)展，機(jī)械類專業(yè)人才的教育培養(yǎng)將面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。機(jī)械類大學(xué)生綜合創(chuàng)新能力既包括民族意識(shí)、工程意識(shí)，還包括經(jīng)濟(jì)意識(shí)，同時(shí)大學(xué)生還要學(xué)會(huì)處理好人與社會(huì)、人與自然、自身發(fā)展與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系，因此，加強(qiáng)大學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，三維建模技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，已成為機(jī)械專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)之一。三維建模課程早已成為機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要組成部分，其所涉及的相關(guān)知識(shí)較多，如工程材料、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等學(xué)科知識(shí)。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，從而保證培養(yǎng)及提高學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生能夠具備運(yùn)用三維計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。結(jié)合目前三維設(shè)計(jì)課程的教學(xué)情況，如何深化教學(xué)改革，以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)，激活師生活力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí);如何整合現(xiàn)有學(xué)校資源，充分發(fā)揮三維設(shè)計(jì)課程激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新精神的作用;如何引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)積極參與實(shí)踐活動(dòng)，認(rèn)識(shí)社會(huì)、了解國(guó)情，進(jìn)而增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和使命感;如何鼓勵(lì)學(xué)生積極參加學(xué)科競(jìng)賽，在學(xué)科競(jìng)賽中培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，這些方方面面都是三維設(shè)計(jì)課程發(fā)揮作用的動(dòng)力和源泉，是當(dāng)前高校在三維設(shè)計(jì)課程改革中應(yīng)該思考的問(wèn)題。

一、構(gòu)建“學(xué)研踐創(chuàng)”綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

“學(xué)研踐創(chuàng)”四位一體的綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系建立，旨在提高我校機(jī)械類大學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，促進(jìn)機(jī)械類專業(yè)持續(xù)發(fā)展。圍繞提高大學(xué)生綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以創(chuàng)新教學(xué)為基礎(chǔ)，以實(shí)踐研究為促進(jìn)，以學(xué)科競(jìng)賽為推動(dòng)，以綜合創(chuàng)新為提升，構(gòu)建“學(xué)、研、踐、創(chuàng)”四位一體的機(jī)械類學(xué)生綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，具體包括建立“以學(xué)啟創(chuàng)”———?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)培養(yǎng)模式、“以研推創(chuàng)”———鍛煉培養(yǎng)機(jī)制、“以踐促創(chuàng)”———競(jìng)賽培養(yǎng)機(jī)制和“以賽激創(chuàng)”———實(shí)踐培養(yǎng)機(jī)制，如圖1所示，最終實(shí)現(xiàn)提高機(jī)械類學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)，探索一條培養(yǎng)提升學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的新途徑。

二、三維設(shè)計(jì)課程改革

三維設(shè)計(jì)符合人的設(shè)計(jì)思維過(guò)程，由三維設(shè)計(jì)得到的三維立體圖不僅具有直觀性、易于理解等特點(diǎn)，而且有利于獲得復(fù)雜的幾何造型，如截交、相貫、不規(guī)則復(fù)雜曲面等，能通過(guò)一定的技術(shù)手段將設(shè)計(jì)模型立體直觀地呈現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)在計(jì)算機(jī)上對(duì)設(shè)計(jì)零件進(jìn)行力學(xué)分析、虛擬加工、虛擬裝配，檢驗(yàn)零件的裝配情況，從而減少制造昂貴的產(chǎn)品樣機(jī)的數(shù)量。三維設(shè)計(jì)課程是機(jī)械類專業(yè)的實(shí)用技能課程，與機(jī)械行業(yè)緊密結(jié)合，三維建模技術(shù)是機(jī)械類學(xué)生必須掌握的一項(xiàng)基本技能。創(chuàng)新教學(xué)模式、改進(jìn)教學(xué)方法、改善教學(xué)內(nèi)容，注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革，使三維設(shè)計(jì)技能融會(huì)貫通到整個(gè)機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程，已經(jīng)成為該課程改革的重中之重。

(一)以學(xué)啟創(chuàng)1．任務(wù)驅(qū)動(dòng)小組的教學(xué)模式在三維設(shè)計(jì)課程當(dāng)中，任務(wù)驅(qū)動(dòng)小組的教學(xué)模式在課程當(dāng)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主導(dǎo)作用，教師的輔助作用。首先，由教師建立任務(wù)小組，并進(jìn)行相關(guān)課程任務(wù)的計(jì)劃和安排，接下來(lái)，學(xué)生按照小組自行進(jìn)行資料的收集、整理和學(xué)習(xí)。教師在整個(gè)課程教學(xué)當(dāng)中，提供積極、有針對(duì)性的指導(dǎo)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)小組的教學(xué)模式使得同學(xué)們積極開(kāi)展團(tuán)隊(duì)合作，充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中的主動(dòng)性。這種教學(xué)模式有利于學(xué)生們?cè)谛〗M內(nèi)開(kāi)展學(xué)習(xí)討論，并且根據(jù)學(xué)習(xí)討論情況學(xué)會(huì)制定學(xué)習(xí)方案，無(wú)形中鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。2．情境模式教學(xué)方法從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，教師利用實(shí)際企業(yè)工作中成功的工程案例模擬工作情境，將教學(xué)情境模擬成工作流程，在課堂進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)了教學(xué)情境與工作情境的對(duì)接。當(dāng)實(shí)際案例的最終結(jié)果展示給學(xué)生們，就會(huì)使學(xué)生深切體會(huì)到將書本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的過(guò)程，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的能力意識(shí)和創(chuàng)造力。3．課外延伸的教學(xué)理念通過(guò)開(kāi)展三維設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)講座以及深入企業(yè)的實(shí)習(xí)活動(dòng)，使得學(xué)生對(duì)機(jī)械類專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)具備初步了解。在課程教學(xué)當(dāng)中分享經(jīng)典機(jī)械設(shè)計(jì)案例。通過(guò)適當(dāng)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目達(dá)到鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新思維;充分利用第二課堂開(kāi)展實(shí)踐研究活動(dòng)，利用實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)及科技社團(tuán)組織活動(dòng)，為學(xué)生創(chuàng)造課外學(xué)習(xí)研究的機(jī)會(huì)。

(二)以研推創(chuàng)為促進(jìn)學(xué)生對(duì)三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用及對(duì)本專業(yè)科技創(chuàng)新的了解，充分利用第二課堂開(kāi)展實(shí)踐研究活動(dòng)，為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐研究的機(jī)會(huì)，將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力。比如，定期組織學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)與開(kāi)展各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生們的動(dòng)手能力。比如，開(kāi)展小家電拆裝與測(cè)量訓(xùn)練，開(kāi)展小家電造型和工業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)等。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)習(xí)與鍛煉，可以使同學(xué)們接觸到許多課堂上和書本上學(xué)習(xí)不到的專業(yè)知識(shí)，極大拓展了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，寓教于樂(lè)。

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關(guān)鍵詞：VANTAGE PDMS 三維模型 多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)02-0202-01

Abstract:This paper introduces the VANTAGE PDMS software, and summarizes the experience and experience

Key words: VANTAGE PDMS 3D Model Multiple-Discipline Collaborative Design

1、前言

信息技術(shù)應(yīng)用迅猛發(fā)展，工程公司和行業(yè)軟件供應(yīng)商都積極探索行業(yè)解決方案，建立集成應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠生命周期的信息管理。

VANTAGE PDMS 是AVEVA公司的工廠布置三維設(shè)計(jì)產(chǎn)品。本文從工程公司的角度出發(fā)，分析闡述如何應(yīng)用VANTAGE PDMS軟件，使其更好的支持工程項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計(jì)，不妥之處難免，敬請(qǐng)指出。

2、三維協(xié)同設(shè)計(jì)

三維協(xié)同設(shè)計(jì)，以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，以三維設(shè)計(jì)軟件為載體，不同專業(yè)人員組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，為了實(shí)現(xiàn)或完成一個(gè)共同的設(shè)計(jì)目標(biāo)或項(xiàng)目在一起開(kāi)展工作，是一個(gè)知識(shí)共享和集成的過(guò)程。將傳統(tǒng)的流程化串行作業(yè)變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè)，提高信息流通效率和查詢效率，減少了信息的失真，從而提高整個(gè)設(shè)計(jì)效率。

協(xié)同設(shè)計(jì)表現(xiàn)為以人為核心的協(xié)作，實(shí)際是以數(shù)據(jù)為核心的協(xié)作。協(xié)同設(shè)計(jì)的目的不僅僅是數(shù)據(jù)的創(chuàng)造，更為重要的是注重對(duì)信息數(shù)據(jù)的交流和管理，其最終目標(biāo)是通過(guò)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，不同專業(yè)設(shè)計(jì)者之間、分散的設(shè)計(jì)部門之間實(shí)現(xiàn)宛如一體的協(xié)同工作，以求達(dá)到設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

3、應(yīng)用PDMS實(shí)施協(xié)同設(shè)計(jì)

實(shí)施協(xié)同設(shè)計(jì)，要以滿足用戶需求為導(dǎo)向，緊密結(jié)合公司的特點(diǎn)和實(shí)際，積極開(kāi)展基礎(chǔ)性工作：如：完善的數(shù)據(jù)和管理、統(tǒng)一的設(shè)計(jì)流程控制、專業(yè)的開(kāi)發(fā)隊(duì)伍支持、熟練的專業(yè)應(yīng)用人員、統(tǒng)一的編碼原則

3.1 統(tǒng)一的編碼

統(tǒng)一的編碼極為重要，是系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中最重要的前提工作之一。從企業(yè)管理的角度來(lái)看，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的資源實(shí)體進(jìn)行統(tǒng)一編碼有助于在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)對(duì)企業(yè)資源達(dá)成統(tǒng)一、唯一的認(rèn)識(shí)；從計(jì)算機(jī)相管理系統(tǒng)角度，一個(gè)龐大的信息系統(tǒng)需要對(duì)所有資源實(shí)體進(jìn)行統(tǒng)一編碼，建立企業(yè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境，以增加系統(tǒng)各組織部分之間的集成。

工程項(xiàng)目涉及的材料類別繁多，數(shù)量眾多，且每種工程材料都具有其特定的性質(zhì)，VANTAGE PDMS采用規(guī)范的材料編碼、元件編碼，這樣更加便于企業(yè)內(nèi)部信息的管理、查閱和歸檔，同時(shí)為設(shè)計(jì)料單的準(zhǔn)確性和后續(xù)采購(gòu)工作提供基礎(chǔ)保障。

3.2 完善的工程數(shù)據(jù)庫(kù)支撐

數(shù)據(jù)庫(kù)是三維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，只有擁有完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，才能滿足多專業(yè)模型準(zhǔn)確快速布置的要求，其中包括：(1)多專業(yè)元件庫(kù)：型鋼庫(kù)、設(shè)備庫(kù)、暖通庫(kù)、電纜橋架庫(kù)、管道管件和閥門庫(kù)、螺栓庫(kù)等；(2)平面圖和單管圖出圖的出圖庫(kù)：出圖風(fēng)格定制庫(kù)、出圖規(guī)則定制庫(kù)、圖形符號(hào)庫(kù)、圖框定制庫(kù)等；(3)標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)：支吊架模板、燈具模板、設(shè)備模板等。

3.3 工程數(shù)據(jù)管理庫(kù)日常管理

定期進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)整理、清理優(yōu)化、備份等數(shù)據(jù)維護(hù)工作，保證數(shù)據(jù)一致性、完整性和有效性。

3.4 熟練的專業(yè)應(yīng)用人員

按照VANTAGE PDMS所涉及的專業(yè)知識(shí)，可以把從事PDMS工作的相關(guān)人員分為：IT管理人員、PDMS系統(tǒng)管理人員、設(shè)計(jì)和建模人員。

(1)IT管理人員是保證PDMS應(yīng)用過(guò)程中用到的所有服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、打印機(jī)等設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)PDMS系統(tǒng)管理人員的職責(zé)是建立一個(gè)滿足要求的PDMS項(xiàng)目，維護(hù)項(xiàng)目的成功運(yùn)行。PDMS是一套龐大負(fù)責(zé)的工程設(shè)計(jì)集成軟件，發(fā)揮它在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中的最大作用，并不是意見(jiàn)容易的事。因此PDMS系統(tǒng)管理員不但要了解數(shù)據(jù)庫(kù)管理，還要了解設(shè)備、管道、結(jié)構(gòu)、電儀和管道的相關(guān)知識(shí)。(3)設(shè)計(jì)和建模人員，兩者可以分開(kāi)，也可以合二為一，這根據(jù)各自公司的組織管理以及人員自身情況而定。

3.5 專業(yè)的開(kāi)發(fā)隊(duì)伍支持

VANTAGE PDMS提供了最基本的框架和常規(guī)功能，對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中的許多細(xì)節(jié)，可以由計(jì)算機(jī)專業(yè)和工程專業(yè)人員組成的支持和開(kāi)發(fā)隊(duì)伍進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

4、帶來(lái)的效益

效益是企業(yè)信息化建設(shè)的價(jià)值所在，也是企業(yè)能力建設(shè)的基本思路。應(yīng)用VANTAGE PDMS三維協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，不但可以減少20%-30%設(shè)計(jì)時(shí)間、基本實(shí)現(xiàn)零碰撞、減少10%-30%質(zhì)量損失/更改時(shí)間、為設(shè)備安裝，工程進(jìn)度管理提供支持，而且為運(yùn)維提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為企業(yè)管理提供數(shù)據(jù)支撐。

5、問(wèn)題

信息技術(shù)應(yīng)用在深度和廣度上于發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)工程公司還有一定的差距。主要體現(xiàn)在：

信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的系統(tǒng)化、規(guī)模化以及系統(tǒng)性水平較低，信息系統(tǒng)的安全性和管理手段與水平也較低；

經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的積累不夠規(guī)范化，未形成完整的數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)群，信息資源的有效組織和利用率低；

工程信息復(fù)用率不夠。要使設(shè)計(jì)具備向采購(gòu)提交數(shù)據(jù)的能力，使設(shè)計(jì)真正做到數(shù)字化移交和項(xiàng)目生命周期管理

6、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)三維協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，希望公司實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)平臺(tái)的整體轉(zhuǎn)換，為公司各個(gè)專業(yè)建立一個(gè)穩(wěn)定，統(tǒng)一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，使資源優(yōu)化，信息共享，從而大幅度提高勞動(dòng)效率。最終形成具有公司自身特色的、代表行業(yè)最先進(jìn)水平的項(xiàng)目工程集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)平臺(tái)的轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一，進(jìn)一步加強(qiáng)公司在國(guó)內(nèi)外工程市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：水利水電工程；三維設(shè)計(jì)；行業(yè)應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TB21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-4942（2015）04-0461-04

在水利水電等工程建造領(lǐng)域，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)師們?cè)O(shè)計(jì)立體建筑物，是從原始的手工繪圖方式開(kāi)始，或者利用后來(lái)發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助繪圖方式，總是先將立體設(shè)計(jì)對(duì)象轉(zhuǎn)化成平面形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的.由于受技術(shù)條件的限制，傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)手段的最大弊端就是可想而不可見(jiàn).對(duì)設(shè)計(jì)者而言，他們所構(gòu)思的三維建筑物之間的邏輯關(guān)系、工程的總體布置等，都需要轉(zhuǎn)換成數(shù)量龐大的二維平面設(shè)計(jì)圖紙，既耗費(fèi)設(shè)計(jì)師大量的時(shí)間和精力，又無(wú)法直觀并完全表達(dá)其原始設(shè)計(jì)意圖.在信息化技術(shù)快速進(jìn)步和巨大市場(chǎng)需求的背景下，一種對(duì)結(jié)構(gòu)描述更加真實(shí)、更加準(zhǔn)確、更加全面的三維設(shè)計(jì)（也稱“三維產(chǎn)品仿真設(shè)計(jì)”）技術(shù)，以其可視化的巨大優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)外水電工程設(shè)計(jì)行業(yè)風(fēng)生水起[1].在三維設(shè)計(jì)中，集成化的三維項(xiàng)目模型的各種信息相互關(guān)聯(lián)，使得任何一個(gè)地方的設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)變更，只需在同一個(gè)地方完成即可，不僅可節(jié)省大量的設(shè)計(jì)時(shí)間，縮短設(shè)計(jì)周期，又能最大限度地減少差錯(cuò)、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量.三維設(shè)計(jì)已成為水利水電工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展的必然趨勢(shì).

1水利水電三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)

三維設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是讓設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)工作直接從三維開(kāi)始，遵循一種完全符合人類大腦思維和行為習(xí)慣的模式，保證設(shè)計(jì)思維的連貫性，避免了經(jīng)過(guò)二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換的繁瑣過(guò)程.三維設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程的可視化與智能化，它包括設(shè)計(jì)條件，如地質(zhì)，水文，地形，樞紐布置及施工條件等的可視化、設(shè)計(jì)建模的可視化、計(jì)算分析過(guò)程的可視化與成果展示的可視化.三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬設(shè)計(jì)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的.目前在水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有三維協(xié)同仿真設(shè)計(jì)功能的軟件系統(tǒng)主要有三大產(chǎn)品，即法國(guó)達(dá)索公司的CATIA軟件、美國(guó)Bentley公司的MicroStation軟件和美國(guó)Autodesk公司的AutoCAD軟件.三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本工作原理及關(guān)鍵技術(shù)可概括為四個(gè)方面：1）骨架設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)，2）參數(shù)化設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)，3）模板設(shè)計(jì)與知識(shí)工程，4）協(xié)同設(shè)計(jì)模式。

1.1骨架設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)

骨架（Skeleton，又稱骨架模型），是將某一數(shù)字幾何模型拓?fù)涮匦越?jīng)過(guò)某種特殊方法處理后具有類似生物“骨骼”般的可視幾何圖形，它以圖（Grahp）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)[4]，是構(gòu)成工程全三維模型的核心和有效組織形式.骨架的組織形式一般采取多級(jí)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，分為總骨架和子骨架，子骨架又可衍生下級(jí)子骨架.水利工程三維模型中的骨架，大致分為工程總骨架（也稱“頂層基本骨架”）、單元工程骨架和零部件骨架三類.骨架設(shè)計(jì)是三維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作，采取自頂向下的設(shè)計(jì)方法.骨架設(shè)計(jì)的思路是，在工程總體設(shè)計(jì)初期（可研設(shè)計(jì)階段），從產(chǎn)品裝配的最高層面考慮工程的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)[5]，確定產(chǎn)品模型的主要空間位置和空間形狀，例如大壩的基準(zhǔn)點(diǎn)、線、面，其他構(gòu)筑物的點(diǎn)、輪廓線、輪廓面等，定義工程主模塊與子模塊的關(guān)聯(lián)（驅(qū)動(dòng)與繼承）關(guān)系，如空間要求、界面及其他幾何屬性等拓?fù)浼s束關(guān)系[6].當(dāng)工程發(fā)生重大設(shè)計(jì)變更（如地質(zhì)、建基面、樁號(hào)變更）時(shí)，只要在頂層基本骨架中完成所有控制參數(shù)的修改，便可驅(qū)動(dòng)整個(gè)模型的更改.

1.2參數(shù)化設(shè)計(jì)與參數(shù)驅(qū)動(dòng)

三維設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要技術(shù)手段就是參數(shù)化設(shè)計(jì)與參數(shù)驅(qū)動(dòng).參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以約束造型為核心，以尺寸驅(qū)動(dòng)為特征，允許設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的初期只畫一個(gè)產(chǎn)品草圖，然后將產(chǎn)品的幾何尺寸、位置關(guān)系定義為參數(shù)變量，需要時(shí)，只要修改這些參數(shù)變量或約束，即可直接或間接地改變圖形的尺寸及形狀，并驅(qū)動(dòng)模型中所有其他相關(guān)聯(lián)部分圖形的修改，極大地改善了圖形的創(chuàng)建和修改手段，提高了設(shè)計(jì)的柔性和工作效率[7].

1.3模板化設(shè)計(jì)

模板化設(shè)計(jì)是三維設(shè)計(jì)中知識(shí)重用思想的具體體現(xiàn)和重要技術(shù)手段.在水工建筑物中，有許多典型結(jié)構(gòu)，如擋土墻，廠房上部結(jié)構(gòu)中的牛腿、板、梁、柱、樓梯等，其重復(fù)利用率非常高.如果每次重復(fù)建模，會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間[8].模板化設(shè)計(jì)就是把一些定型的、在多個(gè)工程項(xiàng)目之間反復(fù)使用的一些構(gòu)件的設(shè)計(jì)過(guò)程做成模板，供任意工程設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)用，以達(dá)到快速三維建模的目的，大幅提高工作效率和工作質(zhì)量.把參數(shù)化設(shè)計(jì)與模板化設(shè)計(jì)兩者相比較可以看出，如果說(shuō)參數(shù)化設(shè)計(jì)是著眼于同一工程項(xiàng)目的一族產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)和修改的話，那么模板化設(shè)計(jì)則定位于不同工程項(xiàng)目的同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).模板化設(shè)計(jì)是參數(shù)化設(shè)計(jì)思想的延伸和另類應(yīng)用，法國(guó)達(dá)索公司的CATIA的知識(shí)模板功能提供了一個(gè)很好的實(shí)現(xiàn)模板化設(shè)計(jì)的軟件工具.

1.4協(xié)同設(shè)計(jì)

水利水電設(shè)計(jì)工作是一個(gè)涉及不同設(shè)計(jì)階段、眾多工程專業(yè)深度配合的系統(tǒng)工程，需要在各專業(yè)技術(shù)人員之間建立大規(guī)模的深度協(xié)同的工作關(guān)系，需要對(duì)設(shè)計(jì)信息及設(shè)計(jì)成果的高度集成和共享.傳統(tǒng)的離線設(shè)計(jì)方式需要大量面對(duì)面地溝通交流，設(shè)計(jì)流程復(fù)雜，效率和質(zhì)量得不到保證，而三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的在線協(xié)同功能是使所有設(shè)計(jì)者都在同一環(huán)境下在線工作，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)同步且唯一，設(shè)計(jì)流程清晰簡(jiǎn)單，不同專業(yè)或不同部位的設(shè)計(jì)產(chǎn)品之間能夠相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了與業(yè)主、施工單位、專業(yè)間的實(shí)時(shí)溝通[9].如文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)水電站廠房的三維設(shè)計(jì)。

2水利水電三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的先進(jìn)性

水利水電工程三維協(xié)同可視化設(shè)計(jì)技術(shù)，突破了許多二維設(shè)計(jì)中的技術(shù)瓶頸，具有二維設(shè)計(jì)無(wú)法比擬的優(yōu)越性，較為突出的主要有以下幾個(gè)方面.

2.1提高了水電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量

在三維設(shè)計(jì)條件下，設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)了三維空間布置和設(shè)計(jì)，大大提升了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新手段.設(shè)計(jì)師們不再是圖紙的奴隸，他們的時(shí)間和精力被充分釋放，設(shè)計(jì)靈感受到極大激發(fā)，能夠站在工程設(shè)計(jì)的整體高度，進(jìn)行多角度、多領(lǐng)域（專業(yè)）的產(chǎn)品審視、平衡，并進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的快速優(yōu)化和比較選擇.通過(guò)碰撞檢查和模型校驗(yàn)，可以大大減少設(shè)計(jì)上的錯(cuò)、漏、碰、缺現(xiàn)象，使得三維設(shè)計(jì)能更真實(shí)、更準(zhǔn)確地描述設(shè)計(jì)物的結(jié)構(gòu)以及各結(jié)構(gòu)之間的空間關(guān)系，模型中的數(shù)據(jù)信息就是實(shí)際建設(shè)中的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，既避免了工程建設(shè)的資源浪費(fèi)節(jié)省了投資，又保證了工程體的高度安全，工程設(shè)計(jì)質(zhì)量得到了大幅提高.

2.2提高了水電工程設(shè)計(jì)效率

設(shè)計(jì)效率一直是影響水利水電工程建設(shè)周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié).在傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中，如果強(qiáng)調(diào)提高設(shè)計(jì)效率，往往意味著要以增加資源消耗和降低設(shè)計(jì)質(zhì)量為代價(jià).由于三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)成果集中管理，能夠使設(shè)計(jì)工作在同一平臺(tái)上的不同專業(yè)的技術(shù)人員做到深度協(xié)同配合，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)和更正潛在的問(wèn)題，并通過(guò)協(xié)同機(jī)制及時(shí)反饋給上、下游或同專業(yè)其他設(shè)計(jì)人員，避免了設(shè)計(jì)盲區(qū)，降低了出錯(cuò)概率，同時(shí)又減少了決策的時(shí)間和成本[11]，“又好”、“又快”不再發(fā)生矛盾.

2.3提供了理想的結(jié)構(gòu)分析模型

水利工程設(shè)計(jì)針對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的預(yù)測(cè)、后驗(yàn)校核和事故分析，是通過(guò)結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析計(jì)算來(lái)完成的.而水利工程三維設(shè)計(jì)模型成果往往可為后續(xù)的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算提供理想的模型基礎(chǔ).法國(guó)的CA⁃TIA三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)分析與仿真解決方案為設(shè)計(jì)者提供了高度自動(dòng)化、透明的解決方案.CATIA能夠自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分和初步的有限元分析，同時(shí)與原三維模型保持關(guān)聯(lián).當(dāng)三維模型結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有限元模型也跟隨更新，無(wú)需重新建立模型，大大縮短了建模時(shí)間，提高了分析效率.設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)修改三維模型，而分析人員可以利用已有的三維模型，進(jìn)行水工結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、位移等計(jì)算分析[11].對(duì)于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可采用軟件組合的方法，例如，通過(guò)CATIA建模，再導(dǎo)入專業(yè)有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析計(jì)算.

2.4提供了可視化的產(chǎn)品展示模型

三維協(xié)同設(shè)計(jì)另一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)，就是能形成虛擬的三維工程模型，使設(shè)計(jì)人員能將其設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)成果進(jìn)行可視化三維展示，既能在投入施工之前模擬出水利水電工程建設(shè)的全過(guò)程，還能模擬出工程建成后的使用情況.這樣就能充分滿足業(yè)主方和行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在聽(tīng)取匯報(bào)時(shí)的視覺(jué)感受，提高了設(shè)計(jì)單位的方案中標(biāo)率。

3我國(guó)水利水電三維設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

3.1行業(yè)三維設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀

早在十幾年前，我國(guó)的水利水電工程領(lǐng)域就已經(jīng)開(kāi)展了三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的引進(jìn)、應(yīng)用及研究工作，但主要集中在一些大型設(shè)計(jì)院.他們成立工程數(shù)字化研究中心，大力開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)，并實(shí)施產(chǎn)學(xué)研一體化策略等措施[12-15].已有成果表明，采用三維設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)圖紙的一次校審?fù)ㄟ^(guò)率可普遍提高至90%，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的差錯(cuò)率減少約80%.比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)效率提高42%以上[16]，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期縮短了30%[17]，大大提升了設(shè)計(jì)單位的生產(chǎn)力、生產(chǎn)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力.目前國(guó)家已從行業(yè)層面進(jìn)入到三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定、三維模型庫(kù)建設(shè)及三維平臺(tái)建設(shè)的整合開(kāi)發(fā)階段.截止2015年上半年，在國(guó)內(nèi)各級(jí)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院中，開(kāi)展三維設(shè)計(jì)的已超過(guò)23家.隨著時(shí)間的推移，三維協(xié)同設(shè)計(jì)的巨大生命力將日漸凸顯.可以預(yù)見(jiàn)，水利水電工程的設(shè)計(jì)將進(jìn)入三維協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)代.

3.2行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

隨著三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用的逐步深入，三維模型數(shù)據(jù)也將會(huì)不斷得到充實(shí)、豐富，這為設(shè)計(jì)企業(yè)開(kāi)展工程數(shù)字化新業(yè)務(wù)創(chuàng)造了先機(jī)、開(kāi)辟了方向.

3.2.1數(shù)字化設(shè)計(jì)與施工一體化

水利工程數(shù)字化設(shè)計(jì)與施工是計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)與虛擬制造在工程領(lǐng)域的典型應(yīng)用.設(shè)計(jì)與施工的一體化與相互融合是工程建造領(lǐng)域發(fā)展、進(jìn)步的必然趨勢(shì)，充分利用水利水電工程三維模型信息量豐富、可視性強(qiáng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，使實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與施工一體化成為可能.用數(shù)字整體移交的理念和方法將三維模型運(yùn)用于工程現(xiàn)場(chǎng)施工與管理以獲取三維模型的附加收益[16].如通過(guò)CATIA/SimuPower平臺(tái)，可使施工組織設(shè)計(jì)全部數(shù)字化和可視化，使施工現(xiàn)場(chǎng)的一切面貌均可在計(jì)算機(jī)屏幕上一一再現(xiàn)，并以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工面貌為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)一個(gè)月、一年以后工程區(qū)的三維施工面貌，從而決策優(yōu)選施工組織方案.這樣，人們向往的遠(yuǎn)程施工管理就可實(shí)現(xiàn)三維可視化.

3.2.2數(shù)字化設(shè)計(jì)與全生命周期管理服務(wù)一體化

全生命周期管理（ELM—EngineeringLifecycleManagement）是對(duì)項(xiàng)目從可研到運(yùn)行，到最終報(bào)廢等全生命周期的項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的一種先進(jìn)的工具、方法與理念.設(shè)計(jì)單位通過(guò)三維協(xié)同設(shè)計(jì)建立起來(lái)的工程信息數(shù)據(jù)就是ELM所需要的最可靠、極珍貴的前端數(shù)據(jù).設(shè)計(jì)單位以三維設(shè)計(jì)數(shù)字模型為基礎(chǔ)，逐步構(gòu)建滿足設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工到運(yùn)行和維護(hù)管理等需求的全信息三維數(shù)字化模型，整合工程安全等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，最終將實(shí)物資產(chǎn)和全信息數(shù)字化虛擬資產(chǎn)進(jìn)行整體移交，為工程業(yè)主提供工程全生命周期管理服務(wù)[16].可以預(yù)見(jiàn)，數(shù)字化設(shè)計(jì)與全生命周期管理一體化，必將極大地帶動(dòng)我國(guó)水利水電工程建設(shè)領(lǐng)域生產(chǎn)方式的變革和全面升級(jí)，從而促進(jìn)水利水電事業(yè)的大發(fā)展.

4結(jié)語(yǔ)

篇7

Pro／E軟件的行業(yè)現(xiàn)狀及問(wèn)題關(guān)于Pro／E三維設(shè)計(jì)軟件的教程書籍很多，但對(duì)行業(yè)特點(diǎn)的針對(duì)性不強(qiáng)，多是五金類、塑料制品類、工藝品類、玩具類、外殼曲面造型設(shè)計(jì)等方面的案例，但在煤炭、冶金、礦山、化工、石油、農(nóng)業(yè)等這些傳統(tǒng)行業(yè)里，裝備設(shè)計(jì)和制造用到的幾乎都是由規(guī)則的直線和回轉(zhuǎn)曲面構(gòu)成的零部件，與那些奇異的曲面幾乎無(wú)關(guān)。本文從煤炭行業(yè)特點(diǎn)出發(fā)，總結(jié)10余年的Pro／E使用經(jīng)驗(yàn)，精心挑出那些實(shí)用且必須掌握的知識(shí)技能要點(diǎn)。由于篇幅限制，只能將一套成功的經(jīng)驗(yàn)、方法、學(xué)習(xí)步驟路線圖貢獻(xiàn)出來(lái)以供交流。當(dāng)前要推廣Pro／E軟件，首先要解決以下3個(gè)問(wèn)題：

1）可用作機(jī)械設(shè)計(jì)的三維軟件很多，究竟選學(xué)哪種好？目前有影響力的主要有Pro／E、solidworks和UG這3款，其中Pro／E的在用人數(shù)和企業(yè)最多，且相關(guān)的書籍、資料、資源最多，所以選擇Pro／E更合適。

2）AutoCAD軟件還要不要用？從經(jīng)驗(yàn)看，目前CAD還要用。因?yàn)樵贑AD中修飾尺寸標(biāo)注（如光潔度、尺寸公差、焊縫符號(hào)、眾多的簡(jiǎn)化示意畫法和個(gè)性化標(biāo)注方式等）以及添加注釋（如技術(shù)要求及說(shuō)明等）都要比Pro／E方便許多，所以先用Pro／E來(lái)建模、生成工程圖、自動(dòng)標(biāo)注并初步整理尺寸后將工程圖轉(zhuǎn)存為CAD可以打開(kāi)的．dxf或．dwg格式，再在CAD軟件里做進(jìn)一步的人為修改和修飾，就能方便、高效地制出符合中國(guó)人看圖習(xí)慣的圖紙。

3）如何向使用Pro／E過(guò)渡，同時(shí)又不耽誤現(xiàn)有的設(shè)計(jì)任務(wù)？第1步，每人準(zhǔn)備3本統(tǒng)一的教材，一本是著重講建模的，一本是專講工程圖制作的，再一本是主要講在裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)的。第2步，電腦升級(jí)，建議單核CUP的工作頻率最好不低于2．2GHz、內(nèi)存條最好不低于2GB，否則軟件運(yùn)行速度很慢；還要準(zhǔn)備一套投影儀系統(tǒng)，方便共同學(xué)習(xí)、探討問(wèn)題時(shí)做演示；請(qǐng)懂Pro／E軟件的人上門安裝程序，程序一定要和教材一致。第3步，把有關(guān)人員對(duì)三維軟件的認(rèn)知程度情況做一次摸底，據(jù)此將人員分為兩個(gè)梯隊(duì)，有一定基礎(chǔ)的人員組成第一梯隊(duì)，其他人組成第二梯隊(duì)；將本單位的任務(wù)安排做一次調(diào)整，將第一梯隊(duì)的任務(wù)分一部分給第二梯隊(duì)，使第一梯隊(duì)成員能騰出精力學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)他們用2～3個(gè)月時(shí)間掌握建模技術(shù)，再用1～2個(gè)月時(shí)間掌握工程圖制作，建模和生成工程圖的練習(xí)可以交叉、蛙跳式地進(jìn)行，效率會(huì)更高；同時(shí)第二梯隊(duì)不妨跟著第一梯隊(duì)多少熟悉一下；第一梯隊(duì)成員先按筆者提供的經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)后的學(xué)習(xí)清單自學(xué)1個(gè)月，然后將遇到的難點(diǎn)集中一下，先是大家討論交流一下心得（以后也要經(jīng)常這樣做），必要時(shí)可以請(qǐng)當(dāng)?shù)仉娔X培訓(xùn)班派人指導(dǎo)一下，他們雖然不太懂本行業(yè)的具體情況，但像建模、出圖這種純軟件操作的問(wèn)題，他們是幫得上忙的；當(dāng)1個(gè)多月過(guò)去，第一梯隊(duì)成員應(yīng)該有了一定水平的操作技能，就可以結(jié)合自己的設(shè)計(jì)任務(wù)，試著建立一個(gè)零件模型并生成工程圖，再用CAD修改一下并打印出來(lái)試試，成功了，就說(shuō)明基本掌握了一套從建模到出圖的程序方法；接下來(lái)就要練習(xí)在裝配環(huán)境里搞設(shè)計(jì)了，例如零件的裝配、直接在裝配環(huán)境里搞零件設(shè)計(jì)等這些技巧技能，制作裝配模型工程圖的方法基本上和零件工程圖是一樣的，如果成功，第一梯隊(duì)成員就算完成了換裝升級(jí)，可以使用Pro／E承擔(dān)設(shè)計(jì)了，至于仿真運(yùn)動(dòng)、機(jī)構(gòu)分析、應(yīng)力分析這些高級(jí)功能，因?yàn)楹苌儆茫梢粤舸院笥袑?shí)際需要時(shí)再學(xué)習(xí)，也可以提供模型和相關(guān)的技術(shù)參數(shù)條件給專業(yè)的工作室，付費(fèi)請(qǐng)他們代勞。第4步，第二梯隊(duì)接受訓(xùn)練，為了讓他們有精力進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，第一梯隊(duì)要分擔(dān)第二梯隊(duì)的部分工作任務(wù)；因?yàn)榈谝惶蓐?duì)已經(jīng)可以使用高效的Pro／E軟件了，所以在“轉(zhuǎn)型”期間，整個(gè)團(tuán)隊(duì)的總工作效率會(huì)有所提高，很有可能會(huì)提前完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

2推廣應(yīng)用

Pro／E軟件必須掌握的知識(shí)要點(diǎn)由于Pro／E是一個(gè)龐大的系統(tǒng)軟件，為了使初學(xué)者盡快上手，根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容做精之再精的處理，供大家參考，不要求概而全地什么都學(xué)；對(duì)于教材上本文沒(méi)有提及的內(nèi)容均泛泛了解即可；本文特意標(biāo)示為不實(shí)用的內(nèi)容不用看；另外，網(wǎng)絡(luò)資源非常豐富，可以有針對(duì)性地將其作為教材的補(bǔ)充。

1）關(guān)于初步認(rèn)識(shí)軟件（1）必須掌握：?jiǎn)?dòng)程序、設(shè)置工作目錄、屏幕操作界面初步認(rèn)識(shí)、打開(kāi)或新建文件、保存文件、關(guān)閉窗口、退出程序、備份文件、重命名、文件的拭除和刪除、模型樹(shù)。（2）重要的難點(diǎn)：配置文件Config．pro的修改，關(guān)鍵點(diǎn)：①將默認(rèn)的符合西方習(xí)慣的第3視角改為符合中國(guó)人習(xí)慣的第1視角；②將英制單位改為公制的mmns即公制模板的設(shè)置。

2）關(guān)于草繪二維截面，基本上都要掌握（1）不實(shí)用：圓錐線的繪制、樣條曲線的繪制、標(biāo)注周長(zhǎng)、標(biāo)注參考尺寸、標(biāo)注基準(zhǔn)尺寸；標(biāo)注旋轉(zhuǎn)剖面尺寸；（2）重要的難點(diǎn)：再生失敗處理，如開(kāi)循環(huán)過(guò)多造成截面不封閉進(jìn)而使得特征再生失??；

3）關(guān)于基準(zhǔn)特征，除去建立基準(zhǔn)曲線、坐標(biāo)系的生成不實(shí)用外，基本上都要掌握。

4）關(guān)于入門教科書上的實(shí)體特征建模（1）除修飾特征、螺紋特征、管道特征不實(shí)用外，基本上都要掌握；（2）重要的難點(diǎn)：①再生特征經(jīng)常失敗，往往造成建模工作前功盡棄，特別是復(fù)雜零件模型和裝配模型，作者的經(jīng)驗(yàn)是經(jīng)常備份（而不是用保存命令），將損失降到最低，這樣在建的模型即使再生失敗毀掉了也不要緊，還可以調(diào)出備份的模型繼續(xù)下去。②如何確定Pro／E草繪方向，大部分教材上都沒(méi)講，這個(gè)其實(shí)非常重要，建模時(shí)必須時(shí)刻清楚自己的草繪方向，不然碰到復(fù)雜的模型翻轉(zhuǎn)幾下后就暈了，找不到自己想找的點(diǎn)線面了。由于篇幅有限，不便詳述，網(wǎng)上有幾個(gè)好帖，讀者可自行收集研究；草繪方向是按照符合西方人習(xí)慣的第三視角投影原理來(lái)確立的，并且與坐標(biāo)系的XYZ軸的方向密切相關(guān)。

5）關(guān)于教科書講到的高級(jí)建模和高級(jí)特征工具，大多數(shù)不實(shí)用，諸如：①退刀槽、凸緣、唇、環(huán)形槽、法蘭、耳、環(huán)形折彎、特征變形工具等不實(shí)用，用簡(jiǎn)單命令就可以做到；②曲線、曲面的特征工具、模型的外觀設(shè)置與渲染，基本與我們無(wú)關(guān)；③用戶自定義特征UDF、族表、零件庫(kù)不實(shí)用，只在標(biāo)準(zhǔn)件制造企業(yè)有用（如螺絲螺帽、軸承等）；如果實(shí)在要用，可以安裝專門的標(biāo)準(zhǔn)件零件庫(kù)外掛程序，如林清安教授主持搞的標(biāo)準(zhǔn)件零件庫(kù)；④特征掃描、混合、工程拔模，只要掌握簡(jiǎn)單的就夠用。

6）關(guān)于零件裝配，基本都要掌握（1）如果注明是高級(jí)的（如爆炸圖），不實(shí)用。（2）重要的難點(diǎn)：①層樹(shù)的管理，很有用，但在教材上鮮有提到，可在網(wǎng)上搜集匯總一些好帖子研究一下；②在裝配環(huán)境中形成的父子關(guān)系的處理，看似簡(jiǎn)單實(shí)則錯(cuò)綜復(fù)雜，父子關(guān)系越簡(jiǎn)單越好，否則處理模型再生失敗時(shí)非常麻煩并造成重大損失，建議盡量少用其他零件的點(diǎn)線面做參照來(lái)建模或裝配定位，要多用分析菜單里的測(cè)量功能命令組。

7）關(guān)于模具設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)，可以通篇不看。因?yàn)閮H鑄造模和我們有點(diǎn)關(guān)系，用處也不大；設(shè)計(jì)薄板零件用到實(shí)體建模里的抽殼命令就足夠了，沒(méi)必要用專門的鈑金設(shè)計(jì)模板上的命令，畢竟我們常見(jiàn)的都是簡(jiǎn)單薄板零件。

8）關(guān)于工程圖制作，很重要，很基本，大多數(shù)要掌握（1）原則是比照CAD，如果用CAD更方便，就可以不學(xué)，那些西方人的制圖方式可以不看，如多零件工程圖、爆炸圖及球標(biāo)、自制工程圖模板、移動(dòng)視圖到不同頁(yè)面、二維繪圖、自動(dòng)化標(biāo)注BOM球標(biāo)、圓孔表格。（2）重要的難點(diǎn)：①工程圖配置文件CNS－China．dtl的修改，為的是生成符合中國(guó)大陸習(xí)慣的工程圖，如將第三視角自動(dòng)轉(zhuǎn)第一視角的設(shè)置；②材料表BOM的制作，特別有用；③工程圖轉(zhuǎn)CAD圖。

9）一些很實(shí)用的功能命令：①分析菜單的測(cè)量命令組很有用，要善用；②分析菜單的模型命令組里的體積干涉、全局干涉命令很有用，用來(lái)做零部件之間的干涉檢查；③信息菜單的命令很有用，可告訴設(shè)計(jì)者很多信息，鮮有教材涉及，可以找些資料研究一下；④巧用、多用函數(shù)關(guān)系，如凸輪驅(qū)動(dòng)面的函數(shù)關(guān)系。

10）教材上那些關(guān)于機(jī)構(gòu)仿真運(yùn)動(dòng)、有限元分析、NC加工（數(shù)控加工）、動(dòng)畫設(shè)計(jì)方面的簡(jiǎn)單內(nèi)容，在目前階段沒(méi)用，不用看。

3結(jié)語(yǔ)

篇8

[關(guān)鍵詞] 高職教育 技能大賽 任務(wù)驅(qū)動(dòng)

引 言

近年來(lái)，教育部在全國(guó)范圍內(nèi)組織舉辦了各類技能大賽。這類比賽一方面為學(xué)生提供了鍛煉技能、展示技能的平臺(tái)，另一方面已經(jīng)成為體現(xiàn)學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量、擴(kuò)大學(xué)校影響的重要途徑。參與技能大賽的學(xué)校和學(xué)生數(shù)量越來(lái)越多，許多高職院校針對(duì)技能大賽開(kāi)設(shè)了專門的興趣班、沖刺班，進(jìn)行專門的技能培訓(xùn)。

這種為參加技能大賽而組織的教學(xué)活動(dòng)就是一種典型的項(xiàng)目化教學(xué)。本文以作者兩年來(lái)組織指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，就如何用項(xiàng)目化教學(xué)理念開(kāi)展設(shè)計(jì)技能大賽項(xiàng)目組教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐作一分析和探討。

項(xiàng)目組模式的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)

三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)行業(yè)是一種生產(chǎn)流水線式的工作模式。每個(gè)從業(yè)人員只完成流水線上指定的一道工序。故事策劃、概念設(shè)計(jì)、建模與貼圖、場(chǎng)景燈光、角色裝配、動(dòng)畫編輯、動(dòng)畫渲染、后期剪輯等工序分別由不同的人來(lái)完成。所以，人員之間的合作顯得尤為重要。項(xiàng)目組教學(xué)模式就非常適合這一課程的教學(xué)實(shí)施。全國(guó)三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的截止時(shí)間是七月中旬，為了使學(xué)生有足夠的時(shí)間準(zhǔn)備參賽作品，作者在三維設(shè)計(jì)課程第一堂課，就先進(jìn)行參賽動(dòng)員，并當(dāng)天指導(dǎo)學(xué)生成立項(xiàng)目組，并推舉組長(zhǎng)，實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制。

顧名思義，項(xiàng)目組教學(xué)模式就是借鑒企業(yè)的項(xiàng)目運(yùn)作模式，將教學(xué)目標(biāo)任務(wù)（往往是實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容）用工程項(xiàng)目的方式分派給學(xué)習(xí)者組成的小組。所以項(xiàng)目組教學(xué)也是一種任務(wù)驅(qū)動(dòng)理念的教學(xué)。根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同，可以由教師指定項(xiàng)目，也可以由學(xué)習(xí)者群體自行商討確定項(xiàng)目并由教師認(rèn)可。在以往的職業(yè)院校教學(xué)中，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)類似于一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，但往往是一個(gè)人完成的，而且一般在學(xué)校期間就那么一兩次。把這種項(xiàng)目任務(wù)貫徹于整個(gè)課程的日常教學(xué)中，就形成了這種新的教學(xué)模式。

誠(chéng)然項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)也可以是由個(gè)體的學(xué)習(xí)者實(shí)施，那樣可以鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考的能力，并充分培養(yǎng)學(xué)習(xí)者個(gè)體的創(chuàng)造思維。本文的重點(diǎn)在于探討項(xiàng)目組教學(xué)模式。

分組教學(xué)是教學(xué)組織的一種常見(jiàn)模式，在這種模式下學(xué)習(xí)者以小組的方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。這種模式和項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)理念相結(jié)合，就是所謂的任務(wù)驅(qū)動(dòng)理念下的項(xiàng)目組教學(xué)模式。

這種教學(xué)模式有以下特點(diǎn)：1.項(xiàng)目任務(wù)為主線：教學(xué)活動(dòng)始終圍繞一個(gè)既定的項(xiàng)目任務(wù)展開(kāi)。2.學(xué)習(xí)者是活動(dòng)主體：教學(xué)活動(dòng)的大量時(shí)間是學(xué)習(xí)者群體內(nèi)相互交流商討和動(dòng)手實(shí)踐。只有在遇到問(wèn)題時(shí)教師才出面解決或指導(dǎo)。3.教師為主導(dǎo)：主要負(fù)責(zé)策劃項(xiàng)目或指導(dǎo)學(xué)習(xí)者自行策劃項(xiàng)目。在活動(dòng)中把控各個(gè)項(xiàng)目組的整體進(jìn)度，解決學(xué)生活動(dòng)中出現(xiàn)的問(wèn)題，講解相關(guān)的新知識(shí)點(diǎn)。動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)中教師偶爾需要進(jìn)行動(dòng)手示范。4.分組活動(dòng)：學(xué)習(xí)者按照所選項(xiàng)目不同進(jìn)行分組。小組的人數(shù)較少，從2到5人不等，每個(gè)組推舉一名組長(zhǎng)。

項(xiàng)目組教學(xué)與建構(gòu)主義

如前文所述，項(xiàng)目組教學(xué)就是一種任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)理念理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義理論。建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)的互動(dòng)性，而不是通過(guò)教師向?qū)W生單向傳遞知識(shí)。學(xué)習(xí)者在特定的學(xué)習(xí)情境中，在教師的指導(dǎo)和教學(xué)同伴的幫助下，利用必要的教學(xué)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得知識(shí)。每個(gè)學(xué)習(xí)者所掌握的知識(shí)是在互動(dòng)教學(xué)中建構(gòu)起來(lái)的。學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)主動(dòng)的知識(shí)動(dòng)態(tài)生成過(guò)程，在教學(xué)過(guò)程中學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)背景，主動(dòng)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行選擇、加工和處理，從而建構(gòu)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。建構(gòu)主義思想家們提出了教學(xué)過(guò)程必須要具備的四個(gè)基本要素。

1.教學(xué)情景：建構(gòu)主義認(rèn)為，情景創(chuàng)設(shè)是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一，教學(xué)情景要有利于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的遷移和靈活應(yīng)用。

2.協(xié)作共享：學(xué)習(xí)者在互動(dòng)性教學(xué)環(huán)境中通過(guò)協(xié)作、討論和交流，使教學(xué)群體中每一個(gè)成員的思維與智慧被整個(gè)群體所共享，從而共同完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。

3.對(duì)話交流：建構(gòu)主義者強(qiáng)調(diào)教學(xué)群體要“足夠小”，從而使每個(gè)成員都必須積極參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，且成員之間必須通過(guò)對(duì)話商討如何完成規(guī)定教學(xué)任務(wù)的計(jì)劃、規(guī)劃完成規(guī)定的復(fù)雜任務(wù)的思路。在作者的三維設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)中，每學(xué)生項(xiàng)目組由三至四名學(xué)生組成，項(xiàng)目組成員分工明確，可以充分調(diào)動(dòng)其參與的積極性。

4.意義建構(gòu)：通過(guò)互動(dòng)教學(xué)過(guò)程，學(xué)習(xí)者有效地把握事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而完成新知識(shí)的有效遷移，建立起關(guān)于當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

項(xiàng)目組教學(xué)模式的實(shí)施

項(xiàng)目組教學(xué)模式實(shí)施可分以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1.信息調(diào)研：對(duì)于職業(yè)院校來(lái)說(shuō)，這種項(xiàng)目任務(wù)的策劃要充分考慮職業(yè)特點(diǎn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生盡可能早地適應(yīng)未來(lái)職場(chǎng)的工作氛圍。教師事先要赴相關(guān)企業(yè)進(jìn)行必要的調(diào)研，了解行業(yè)企業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)作好準(zhǔn)備。

2.項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)：項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)就是教學(xué)設(shè)計(jì)，是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求和教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)建任務(wù)情景的過(guò)程，需要在上課之前完成。進(jìn)行任務(wù)策劃時(shí)，教師要善于將整個(gè)課程的教學(xué)目標(biāo)分解成若干個(gè)階段性目標(biāo)，將整體教學(xué)任務(wù)分解成若干個(gè)小任務(wù)。

3.學(xué)生編組：學(xué)生可以自行組建小組或教師指導(dǎo)分組，每個(gè)組需要推舉或指定項(xiàng)目組長(zhǎng)一名。根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)可以考慮模擬公司的項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)人制度。

4.項(xiàng)目策劃：根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)要求，每個(gè)項(xiàng)目組在教師指導(dǎo)下，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過(guò)程和步驟、策略、創(chuàng)意等進(jìn)行策劃。必要時(shí)撰寫項(xiàng)目策劃方案。項(xiàng)目策劃完成后，教師可以組織一次項(xiàng)目策劃書提交會(huì)。策劃書經(jīng)教師認(rèn)可后進(jìn)入實(shí)施階段。

5.項(xiàng)目實(shí)施：根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)的策劃方案，學(xué)生利用已有的教學(xué)資源，根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目組成員的分工開(kāi)展工作。教師負(fù)責(zé)解答學(xué)生的問(wèn)題和引導(dǎo)學(xué)生順利完成項(xiàng)目任務(wù)。

6.項(xiàng)目任務(wù)評(píng)價(jià)：教師組織項(xiàng)目結(jié)果提交會(huì)，由項(xiàng)目組長(zhǎng)對(duì)項(xiàng)目完成情況進(jìn)行說(shuō)明。教師對(duì)每個(gè)項(xiàng)目組進(jìn)行優(yōu)劣點(diǎn)評(píng)，指出優(yōu)點(diǎn)和存在的不足。教師可根據(jù)情況建立一定的評(píng)價(jià)機(jī)制，設(shè)置若干個(gè)評(píng)判點(diǎn)，對(duì)項(xiàng)目任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

7.項(xiàng)目總結(jié)：學(xué)生根據(jù)自己參與項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施的過(guò)程，撰寫總結(jié)報(bào)告。總結(jié)學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)、解決難題的過(guò)程和實(shí)踐體會(huì)。

對(duì)于三維設(shè)計(jì)技能大賽來(lái)說(shuō)，可以從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)組織教學(xué)：

1.教師要帶領(lǐng)學(xué)生詳細(xì)了解大賽要求和比賽規(guī)則，并根據(jù)學(xué)生的興趣和特點(diǎn)確定項(xiàng)目任務(wù)。

2.成立項(xiàng)目組，各個(gè)項(xiàng)目組在教師指導(dǎo)和組長(zhǎng)帶領(lǐng)下撰寫項(xiàng)目策劃書。

3.任務(wù)劃分：項(xiàng)目組組長(zhǎng)根據(jù)各個(gè)成員的特長(zhǎng)分派資料搜集、建模、貼圖制作、動(dòng)畫制作等任務(wù)。

4.項(xiàng)目實(shí)施：伴隨著教學(xué)過(guò)程的進(jìn)展，項(xiàng)目任務(wù)由簡(jiǎn)單建模任務(wù)開(kāi)始，逐步實(shí)施。項(xiàng)目組定期向教師匯報(bào)進(jìn)展情況。在教師的指導(dǎo)下，解決遇到的難題，確保項(xiàng)目任務(wù)順利完成。 圖1 三維設(shè)計(jì)技能大賽項(xiàng)目 組教學(xué)活動(dòng)示意圖

項(xiàng)目組模式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

改變了以往“教師講，學(xué)生聽(tīng)”，以教定學(xué)的被動(dòng)教學(xué)模式，改變教師和學(xué)生之間固定的單向信息流向。創(chuàng)造出一種輕松和諧的互動(dòng)式學(xué)習(xí)氛圍和以學(xué)定教、學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)探究性學(xué)習(xí)。能夠充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)習(xí)者的積極性和主動(dòng)性。一個(gè)項(xiàng)目組就是一個(gè)學(xué)習(xí)群體，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中通過(guò)溝通交流實(shí)現(xiàn)群體內(nèi)信息和智慧的共享。如果組織得當(dāng)，可以把課堂活動(dòng)延伸到課外。項(xiàng)目的完成可以使學(xué)生有強(qiáng)烈的成就感，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)后續(xù)課程和未來(lái)行業(yè)的興趣。

作者在近年來(lái)的三維設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中，運(yùn)用項(xiàng)目組教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果，指導(dǎo)學(xué)生連續(xù)兩年在全國(guó)三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲得優(yōu)異成績(jī)，共獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，全國(guó)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，陜西賽區(qū)特等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，一等獎(jiǎng)六項(xiàng)。

問(wèn)題與展望

項(xiàng)目組教學(xué)在職業(yè)院校已經(jīng)得到了較為廣泛的推廣，在實(shí)施的過(guò)程中還存在以下問(wèn)題：一是項(xiàng)目任務(wù)難易程度不當(dāng)，沒(méi)有與學(xué)生最近知識(shí)區(qū)合拍。二是非體系化，唯項(xiàng)目而項(xiàng)目，不成體系，沒(méi)有充分考慮到課程的總體目標(biāo)。三是組織松散，教師沒(méi)有負(fù)責(zé)任地?fù)?dān)當(dāng)起項(xiàng)目教學(xué)主導(dǎo)的角色。四是教學(xué)設(shè)計(jì)的盲目性，教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師沒(méi)有對(duì)行業(yè)企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行充分調(diào)研，隨意性較強(qiáng)。但毋庸置疑，項(xiàng)目組教學(xué)模式是職業(yè)院校教學(xué)的重要教學(xué)手段。隨著這種新的教學(xué)模式為職業(yè)院校教師不斷認(rèn)識(shí)、不斷實(shí)踐與提高，必將在高級(jí)技能型人才培養(yǎng)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

參考文獻(xiàn):

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[2]薛國(guó)鳳,王亞暉.當(dāng)代西方建構(gòu)主義教學(xué)理論評(píng)析［J］.高等教育研究，2003（1）．

篇9

摘要：本文是應(yīng)用3維軟件UG對(duì)鏜床主軸系統(tǒng)進(jìn)行0件實(shí)體設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析的研究。通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，得到設(shè)計(jì)制造或者優(yōu)化設(shè)計(jì)的參考信息和數(shù)據(jù)。應(yīng)用UG強(qiáng)大的實(shí)體造型功能和裝配功能首先完成鏜床主軸系統(tǒng)的實(shí)體0件建模和組裝，再對(duì)裝配好的組件在UG機(jī)構(gòu)分析功能模塊下建立scenario模型并完成運(yùn)動(dòng)分析，得到主軸0件上特定點(diǎn)的速度、加速度和位移等理想的特征參數(shù)并以圖表的形式輸出分析結(jié)果得到指定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

關(guān)鍵詞：鏜床主軸系統(tǒng)；實(shí)體建模；運(yùn)動(dòng)分析；

3D design and the movement analyze of the boring lathe main axle system

Abstract： This article is research of application of 3D design software UG carries on the components entity design and movement analysis to the boring lathe main axle system.through the method of virtual design and analysis, obtains the design manufacture or the optimized design reference information and data .First complete the boring lathe main axle system’s entity components modelling and assembles using the UG formidable entity modelling function and the assembly function,and then Establishes the scenario model under the UG organization analysis function module and completes the movement to analyze.Obtains on the main axle components the specified point speed, the acceleration and the displacement on a ideal characteristic parameter and output analysis result of obtains office of destination law of motion by the graph form.

篇10

【關(guān)鍵詞】水利水電；三維設(shè)計(jì)；CATIA；應(yīng)用

水利水電工程中設(shè)計(jì)方案的水平高低直接影響著整個(gè)工程的水平、質(zhì)量、效率等各個(gè)方面，在國(guó)內(nèi)水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域雖發(fā)展迅速，但技術(shù)層面相對(duì)世界發(fā)達(dá)國(guó)家而言，國(guó)外在水利水電工程設(shè)計(jì)采用三維協(xié)同設(shè)計(jì)、仿真技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)仍停留在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式與二維設(shè)計(jì)的階段，因此存在極大的差距。有鑒于此，我們應(yīng)結(jié)合當(dāng)前我國(guó)水利水電工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，研究出一套適合我國(guó)當(dāng)前工程設(shè)計(jì)需求的三維設(shè)計(jì)工作方法與模式。

1 水利水電工程三維設(shè)計(jì)的必要性

三維設(shè)計(jì)能夠準(zhǔn)確的反映設(shè)計(jì)成果的材質(zhì)、形態(tài)以及色澤、尺寸等屬性，同時(shí)能在電腦中準(zhǔn)確的表現(xiàn)出三維實(shí)體造型，生成相應(yīng)二維工程圖，極大的提高水利水電工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)效率，設(shè)計(jì)單位能夠在一定程度上提升自己的設(shè)計(jì)水平，并對(duì)其生產(chǎn)力產(chǎn)生直接影響。水利水電工程設(shè)計(jì)是一個(gè)團(tuán)體工作，需要彼此共享設(shè)計(jì)成果的集合才能完成，通過(guò)三維協(xié)同設(shè)計(jì)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信設(shè)施的有效應(yīng)用，可以簡(jiǎn)化團(tuán)隊(duì)之間合作過(guò)程縮短相應(yīng)的時(shí)間。

從質(zhì)量、效率分析，三維技術(shù)中的著色、渲染等功能能夠完整、全面的展示整個(gè)設(shè)計(jì)方案的三維效果圖，將工程通過(guò)三維成象技術(shù)立體、全面的表達(dá)出來(lái)，確保了整個(gè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性；站在設(shè)計(jì)人員的角度，通過(guò)現(xiàn)代三維技術(shù)可以準(zhǔn)確表達(dá)出設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖；另外，有助于決策人對(duì)設(shè)計(jì)決策、工程周期、開(kāi)發(fā)速度等有一個(gè)全面的掌握，為設(shè)計(jì)、制造一體化打好基礎(chǔ)，從而將工程設(shè)計(jì)推向新的高度。

2 水利水電工程三維設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

三維設(shè)計(jì)主要作用是使參與項(xiàng)目的各專業(yè)相互交流、相互溝通、相互協(xié)調(diào)，以最大程度將設(shè)計(jì)中因?yàn)閰f(xié)調(diào)不暢而產(chǎn)生的問(wèn)題變的最小化和最少化，同時(shí)大大提高設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作效率和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的完成質(zhì)量。

2.1 設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)效率：快速捕獲設(shè)計(jì)意圖方案比較快速，加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

生產(chǎn)過(guò)程：減少設(shè)計(jì)出錯(cuò)的可能性，錯(cuò)、漏、碰撞現(xiàn)象減少。

設(shè)計(jì)修改：方便設(shè)計(jì)修改，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

設(shè)計(jì)流程（協(xié)同效果）：設(shè)計(jì)流程是交互式、并行的，一個(gè)部門的改動(dòng)會(huì)導(dǎo)致最終成果的自動(dòng)更新，其數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)成果是實(shí)時(shí)共享，自動(dòng)更新，非常高效、快捷。

2.2 成果

可視性能：立體性、直接性。借助三維立體真實(shí)造型來(lái)反應(yīng)建筑物的外形和結(jié)構(gòu)。

圖紙：更好的三維可視性，能夠直接從三維模型得到二維圖紙。

2.3 其他

附加值：對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行深層次開(kāi)發(fā)，為工程運(yùn)行、管理、維修等方面提供數(shù)字化移交及延伸服務(wù)。

人才培養(yǎng)速度：無(wú)需大量工程經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)三維實(shí)體模型建立就可快速掌握專業(yè)技能，成長(zhǎng)周期短。

專業(yè)技術(shù)能力：工程整體感好，理論與實(shí)踐水平通過(guò)三維模擬得以進(jìn)一步提高。

3 水利水電工程三維設(shè)計(jì)建模流程

對(duì)水利水電工程設(shè)計(jì)三維建模，可以運(yùn)用CATIA 軟件中的零件設(shè)計(jì)功能與裝配設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)。

3.1 工程零部件設(shè)計(jì)

零部件設(shè)計(jì)是指對(duì)工程中的各個(gè)部分進(jìn)行“尸體造型設(shè)計(jì)”。這一部分要求設(shè)計(jì)首先對(duì)工程設(shè)計(jì)中的各個(gè)部分特征進(jìn)行整理與組合。設(shè)計(jì)中首先要確定各部分的基本特征，然后對(duì)各環(huán)節(jié)的穿件順序進(jìn)行整理排列。

（1）繪制模塊底稿，根據(jù)工程的具體要求繪制各部分模塊的二維草圖。

（2）運(yùn)用CATIA 軟件中的零件設(shè)計(jì)模塊對(duì)各部位的模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與造型，同時(shí)根據(jù)局各零件的外形之間的拓?fù)潢P(guān)系對(duì)其他特征進(jìn)行確定，進(jìn)而完成模型的制作工作。

（3）根據(jù)工程的具體要求對(duì)各個(gè)模塊的輔助特征進(jìn)行加工，完善各模塊的造型。

3.2 工程裝配設(shè)計(jì)

在進(jìn)行工程模型的裝配時(shí)，為便于工程數(shù)據(jù)的管理，應(yīng)采用層次模型，按照從整體工程的最底層的子裝配體到最上層裝配體的順序，進(jìn)行逐層裝配。這樣不但能夠有效的減少各個(gè)層次的裝配元素?cái)?shù)量，同時(shí)能夠有效的降低工程分析的復(fù)雜程度，在進(jìn)行修改時(shí)更加方便，快捷。

由于工程模型的位置關(guān)系有較高的約束力，因此在零部件的裝配過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際需求對(duì)模型施加準(zhǔn)確有效的約束。其裝配過(guò)程具體可分為以下三個(gè)步驟：

（1）首先將要用到的零部件導(dǎo)入到裝配模塊中，這里可以用對(duì)稱等相關(guān)工具對(duì)零件模型進(jìn)行復(fù)制，已達(dá)到零件模型的快速導(dǎo)入。

（2）對(duì)各零部件按照裝配關(guān)系施加不同的約束，包括零件的角度、間距、貼合、同軸等，這一步驟中必須對(duì)零件的位置進(jìn)行反復(fù)校對(duì)，確保約束的準(zhǔn)確性。

（3）在裝配空間中檢驗(yàn)零件組裝中的缺陷與問(wèn)題，檢查各零部件在裝配中是否存在沖突，并進(jìn)行相應(yīng)的修改與調(diào)整，完善設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

4 設(shè)計(jì)實(shí)施方案

高效協(xié)同是需要標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)其進(jìn)行保障的，在復(fù)雜條件下的多專業(yè)三維協(xié)同尤其是如此。在標(biāo)準(zhǔn)化的前提下，專業(yè)間資料互提的數(shù)據(jù)接口問(wèn)題以及數(shù)據(jù)的重復(fù)利用問(wèn)題均可以得到很好的解決。利用三維設(shè)計(jì)解決方案標(biāo)準(zhǔn)化布署容易的特點(diǎn)，可根據(jù)三維設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資源文件包（包含種子文件、字體、圖層、線型、標(biāo)準(zhǔn)配置文件、各種模板、模型劃分、Project Wise 上組織結(jié)構(gòu)、人員權(quán)限等內(nèi)容），建立標(biāo)準(zhǔn)化三維環(huán)境。在設(shè)計(jì)項(xiàng)目開(kāi)始前，在標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境的基礎(chǔ)上，建立項(xiàng)目統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)、項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，并將此信息通知相關(guān)參與專業(yè)。

同時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境下進(jìn)行任務(wù)分解，將任務(wù)分派至專業(yè)個(gè)人。若有必要可結(jié)合項(xiàng)目的文件命名規(guī)則在Project Wise 環(huán)境中將分解后的任務(wù)直接建立對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)文件。設(shè)計(jì)人員在工作中只需打開(kāi)文件即可，無(wú)需再自行創(chuàng)建文件。利用Project Wise 獨(dú)特的文件名與文件說(shuō)明的替代顯示技術(shù)，可以保障既能讓設(shè)計(jì)人員看到熟悉的、可讀的中英文文件名，又可在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)符合編碼規(guī)則的文件存儲(chǔ)名。各專業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行不同專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)，同時(shí)，各專業(yè)可根據(jù)權(quán)限調(diào)用、查看相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)資料。各相關(guān)專業(yè)完成設(shè)計(jì)后（或設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)階段），進(jìn)行模型的總裝和綜合檢查，如有問(wèn)題則反饋信息至相關(guān)專業(yè)進(jìn)行修改，然后再次進(jìn)行綜合檢查，直至沒(méi)有問(wèn)題檢出。對(duì)確認(rèn)無(wú)誤地綜合模型進(jìn)行固化，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行二維圖紙的抽取和工程數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。

工作流程見(jiàn)圖1所示：

圖1 工作組織示意流程圖

5 結(jié)語(yǔ)

水利水電工程設(shè)計(jì)運(yùn)用三維設(shè)計(jì)已經(jīng)成為工程設(shè)計(jì)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向與趨勢(shì)，在我國(guó)目前情況下，我們應(yīng)結(jié)合水利水電工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，研究出一套適合我國(guó)當(dāng)前工程設(shè)計(jì)需求的三維設(shè)計(jì)工作方法與模式，更好的為我們水利水電項(xiàng)目建設(shè)服務(wù)。從而解決我們現(xiàn)在所用二維設(shè)計(jì)中的不足與缺陷，提高水利水電工程質(zhì)量、效率等方面問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)在這一領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家接軌。

參考文獻(xiàn)：

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