CAD在日用陶瓷设计中的运用
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“技随时代”，就陶瓷设计方法而言也是必然，随着20世纪初计算机的问世，它逐渐成为人们生活、工作中不可缺少的必备工具之一，其后的发展对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，人们对计算机能力的认识也在不断深入，在陶瓷设计领域计算机辅助设计技术的运用也呈现出明显的优越性。作为一项具有悠久历史的传统设计门类，日用陶瓷设计逐步开始以计算机为设计工具，结合艺术之美，为该产业带来巨大的效益，开拓了一片全新的发展空间。计算机的加入，无论是在产品构思、结构分析还是模型制作方面都为现代日用陶瓷设计带来巨大的便捷与飞跃。随着这股技术革命浪潮，日用陶瓷设计的方法与工艺日趋现代化，不断地向着创新、高效和多样化的特点发展。
一、日用陶瓷造型设计中计算机辅助设计常用软件
随着技术的发展，日用陶瓷造型中的计算机辅助设计可以运用的软件越来越多，每种软件都有各自不同的特点，在设计时针对不同的设计理念运用软件可以起到事半功倍的效果。
(一)Rhino
Rhino是美国Robert McNeel & Assoc.开发的PC上强大的专业3D造型软件，它可以广泛地应用于三维的动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。在这些领域必定有一个或多个环节运用计算机进行辅助设计，它能轻易整合3DS MAX与Softimage的模型功能部分。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并适用于几乎所有3D软件，对增加模型生产效率有明显效果。Rhino可以创建、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面、和实体，并且在复杂度、角度和尺寸方面没有任何限制。
Rhino的特点是无量化的概念建模，不需要很精确的数据资料，就可以快速地将平面草图绘制成立体模型，使设计师在相对短的时间内在三维空间中完善自己的设计方案。在造型方案确定后，通过某一部件的尺寸进行等比例的调整，就能确定整件产品的全部尺寸，方便快捷，大大增加了日用陶瓷设计中造型形态的多样性和可能性。
Rhino在渲染方面较为薄弱，虽然它带有一些有用的渲染功能，但不是主要功能，并且利用Rhino不能生成带有注释和标识的二维图形。
(二)3D Studio Max
3D Studio Max，常简称为3ds Max或MAX，是目前最被人们熟知的三维建模软件，它是Discreet公司开发的同样基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，由于它强大的渲染功能，现在被广泛的运用在室内设计行业中，3ds Max 中的iray渲染器能使最终的设计方案有更逼真的呈现。它在曲面的绘制和操作上虽然没有Rhino快捷高效，但它的优势在于其拥有众多的使用者，交流方便，在各种教程和资源的共享下容易上手，便于初学者的学习。
(三)Pro/Engineer
Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的工业设计行业中有着广泛的运用，大部分产品设计公司都要求设计师熟练掌握该软件的运用。
什么是参数化?相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。
Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋(Ribs)、槽(Slots)、倒角(Chamfers)和抽壳(Shells)等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。Pro/Engineer比较适合成套产品设计，但在曲面设计方面没有太多优势。
二、日用陶瓷设计中计算机辅助设计的优势
在设计中许多变幻丰富的造型难以得到实现，大都仅停留在图纸上，很大一部分原因是无法准确的制作翻模所需的子型。传统日用陶瓷的原型全部采用手工制作的方式，在面对一些不规则造型时，只能运用有限的尺规计算和依靠模型师傅对形态的感知能力来进行制作。由于个人感知能力的差异，从图纸到子型容易出现较大偏差，结果常常差强人意，达不到最初的设计构想，只能通过不断地修改来进行调整，这无疑将花费大量的重复劳动时间和人力。子型的制作质量直接影响陶瓷成品的优劣，所以子型是否能准确的呈现设计构想对于日用陶瓷的制作十分重要。在传统的陶瓷设计和制作过程中，往往要等产品出样后才能一观全貌，发现缺陷后，必须从子型开始修改，这就导致了设计周期的延长。由此可以看出，传统的日用陶瓷子型的.设计和制作是一项繁重且低效的手工劳动。在当今日益激烈的市场竞争下，这个问题必须得到解决，以便缩短开发周期，提高产品质量，更快更好地推出新产品。
计算机辅助设计可以较好地解决这个问题。设计师在完成草图阶段后运用3D建模软件绘制立体的三维模型，从平面的点、线、面的编辑到三维空间的立体曲面，最大限度的将设计更逼真更生动的展现出来，产品在从二维向三维的转换过程中，设计师可以在任何阶段和对任何一根造型结构线进行编辑和调整，不断完善产品形态，直到获得最优方案。方案确定后，设计师根据产品的最终效果赋予模型不同的肌理，通过设置不同的光源和环境来达到最逼真的效果表现。完成后的计算机模型可以直接通过3D打印机或CNC数控机床制作出产品模具。计算机辅助设计的高效率、低能耗，大大缩短了产品设计周期，促进了日用陶瓷设计在造型上的突破和创新，让设计师有了更大的发挥空间和将更多的时间和精力投入到产品设计中。 当然，计算机辅助设计的介入对日用陶瓷设计的影响还不止于此，更重要的是它为日用陶瓷设计的创新和发展带来了更多新的可能和尝试，许多传统制作手法无法实现的造型形态，在计算机的强大功能下得以呈现。
三、计算机辅助设计所带来的日用陶瓷形态上的革命性变革
从下面几个例子我们可以看到计算机辅助设计为日用陶瓷的产品形态所带来的各种新的可能。
(一)形的融合
作品《奇观》的设计构思是将两种不同的瓶型巧妙地融合在一起，生成全新的设计造型。这样的设计理念所产生的产品形态是无法通过传统陶瓷制作方式来完成的，因为两种器型在相交时所产生的结构线必须通过计算机数据精确计算才能呈现出完美的结合形态。作品《奇观》是通过计算机运用3D建模软件将设计造型表现出来，在立体的三维模型中进行修改和调整，而后使用CNC直接制作出生产所需的石膏模具，这样的话通过模具生产出来的产品百分之百的还原了计算机的三维模型，同时也是设计师设计构思的准确呈现。
(二)形的咬合
作品《我们》是通过器型叠加的方式设计出的一款多功能花器，该作品是这样的容器――没有所谓的“正”与“反”，也就是没有所谓的“口”或“底”。你可以将它当做花器，但是倒置过后，它也可以是烛台或果盘。作品的制作难度在于两个花器间的契合度的把握。由于花器口部、底部与瓶身结构线都不是平面的同心圆，所以如果有偏差就会导致两个器型无法重叠，并且在烧制过程中也容易变形。传统陶瓷制作工艺在制作规则的同心圆器型上较为容易和快捷，但在偏心圆造型上则要耗费大量的时间和精力，且最后的模型契合度也无法达到计算机的精确性。
(三)复杂精密形态
艺术家Michael Eden运用计算机辅助设计为我们呈现出一组美轮美奂的数字化陶瓷作品，这组作品最先带给我们的是一种视觉上的震撼，这种高密度的精密形态在传统陶瓷产品设计中从未有过，无论是在设计和制作都是传统陶瓷制作工艺所很难实 现的。作品设计初期，仅在二维的图纸上很难呈现出作品的全貌，设计师必须在三维的计算机模型中进行构思、设计、修改和完善，这不仅能更客观更全面的了解设计进度和设计效果，还能进一步激发设计师的创作思维，不断深化设计。
最后，作品通过3D打印技术和后期的手工艺相结合，完美的展现在观众面前。
(四)参数化
这款动物造型麦片碗是由法国Bernardaud公司的女性设计师Geraldine de Beco所设计的，作品乍看之下除了带有艺术气息的螺旋内部结构似乎和动物造型扯不上关系(图7)，但将牛奶倒入碗中后，牛奶的形状就显现出动物造型，这是一个十分有趣的设计创意。同样，这个作品离不开计算机的辅助设计，首先，根据最后想要显现的动物图案进行参数设制，通过滑动结构控制参数条调节控制点来动态控制图形界面中的动物轮廓线，然后运用软件运算建立动物形状到圆形底部的连接曲面，生成后的曲面可以通过调节曲面结构线来达到理想的艺术形态。如果没有计算机的辅助，仅凭设计师的抽象思维，很难准确地将设计创意表现出来。
四、结语
计算机辅助设计在日用陶瓷设计中的运用和普及是设计发展的必然趋势，它在日用陶瓷设计中的不断探索，促使着陶瓷产品造型的创新与完善。时代的变革赋予了设计师新的使命，他们既要具备较强的造型艺术表现能力和审美能力，又要了解当代计算机科技领域新动向，掌握现代计算机辅助陶瓷产品设计的基础知识和操作，打破艺术与技术的界限。
计算机辅助设计通过和3D打印技术的有效结合，使日用陶瓷设计展现出更加丰富的表现形式，满足人们生活中的多元化需求，将设计师从繁复、缓慢和重复性的劳动中解放出来，使他们可以大胆的想象、假设和创作更多丰富而有趣的陶瓷产品。计算机所带来的新的造型语言，促使人们去不断的探索和创造更为理想的形式表现，更好的将科学与艺术融为一体，促进日用陶瓷产业发展。
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