计算机辅助汽车造型设计 ALIAS实例教程

本书讲解了汽车造型设计的流程和发展趋势，介绍了数字化模型在汽车造型设计中的作用。书中详细介绍了ALIAS的基本布局、常用工具，以及NURBS曲线、曲面的基本知识。通过汽车及相关产品的造型案例，读者能够学习到ALIAS的基本操作技巧和曲面建模思路，掌握常见的各种曲面构建方式。本书案例由浅入深，涉及汽车内外饰各个方面，包括汽车玩具、变速杆、轮毂、转向盘、座椅以及完整的车身CAS面，并通过实例介绍了VRED基本渲染知识和技巧。
本书贴近设计实践工作，具有较强的专业针对性。本书既可作为车辆工程、产品设计、工业设计等专业造型设计方向有关课程教材，也可作为车身造型设计、交通工具设计、汽车内饰设计的从业者和爱好者的参考读物。
本书配有PPT课件，可免费赠送给采用本书作为教材的教师，可登录www.cmpedu.com下载，或联系编辑（[email protected]）索取。

前言
第1章汽车造型设计与ALIAS1
1.1汽车设计流程与发展1
1.1.1车身造型与汽车的分类1
1.1.2车身形态的演变2
1.1.3汽车造型设计一般流程3
1.2计算机在汽车造型设计中的作用9
1.2.1计算机辅助设计技术的产生与发展9
1.2.2计算机辅助汽车二维设计10
1.2.3计算机辅助汽车三维设计12
1.3现代前沿技术在汽车工业中的应用与发展14
1.3.1计算机应用技术的发展趋势14
1.3.2用户体验技术在汽车工业中的应用15
1.3.3虚拟现实技术在汽车工业中的应用16
1.3.4快速成型技术在汽车工业中的应用17
1.4ALIAS软件介绍18
1.4.1关于ALIAS软件19
1.4.2ALIAS软件的发展19
1.4.3ALIAS软件的工作流20
本章小结21
第2章ALIAS工作界面22
2.1ALIAS界面详解22
2.1.1初识ALIAS界面布局五大模块22
2.1.2ALIAS界面主要模块详解24
2.2ALIAS的界面设置43
2.2.1ALIAS捕捉模式43
2.2.2ALIAS关于构建平面和参考平面46
2.2.3ALIAS创建和编辑热键47
2.2.4ALIAS标记菜单的使用47
2.2.5ALIAS自定义工具架49
2.2.6ALIAS创建自定义工具和诊断着色器50
2.2.7ALIAS图层组织对象51
本章小结51
第3章曲线曲面基础52
3.1NURBS曲线曲面基础52
3.1.1NURBS的意义52
3.1.2连续性54
3.1.3理论交线55
3.2ALIAS常用曲线曲面工具57
3.2.1曲线绘制工具57
3.2.2曲线编辑工具60
3.2.3对象编辑工具62
3.2.4曲面生成工具66
3.2.5曲面编辑工具77
本章小结81
第4章汽车相关产品的制作82
4.1制作玩具卡车82
4.2制作变速杆95
4.2.1变速杆建模分析95
4.2.2变速杆建模实例96
4.3制作轮毂108
4.3.1轮毂建模分析108
4.3.2制作轮毂主体曲面109
4.3.3制作轮毂的细节125
4.3.4终效果139
本章小结139
第5章汽车内饰的制作140
5.1制作转向盘140
5.1.1转向盘建模分析140
5.1.2转向盘建模思路141
5.1.3制作转向盘主要曲面142
5.1.4制作转向盘过渡曲面152
5.1.5制作转向盘倒角及部分细节159
5.2制作汽车座椅173
5.2.1汽车座椅设计174
5.2.2汽车座椅建模思路176
5.2.3制作头枕177
5.2.4制作靠背187
5.2.5制作坐垫217
本章小结228
第6章车身CAS面建模案例制作——宝马i3 229
6.1车身CAS面建模分析229
6.1.1CAS面的定义229
6.1.2车身大面布局230
6.1.3车身细节与分面策略230
6.2制作车顶和前脸233
6.2.1设置场景234
6.2.2制作发动机盖237
6.2.3制作车顶243
6.2.4制作前脸250
6.2.5制作前脸细节259
6.3制作车身侧面265
6.3.1制作侧面大曲面265
6.3.2制作侧面渐消面268
6.3.3制作前翼子板277
6.3.4制作前保险杠290
6.4制作车身侧后面293
6.4.1制作后翼子板293
6.4.2制作车窗边框304
6.4.3制作侧裙边311
6.4.4制作车窗边线321
6.5制作车身后部326
6.5.1制作行李箱门326
6.5.2制作后保险杠330
6.5.3制作车窗框细节346
6.5.4制作尾翼349
本章小结360
第7章VRED渲染应用361
7.1VRED概述361
7.1.1VRED的介绍361
7.1.2VRED 2017新功能362
7.2VRED的工作界面362
7.2.1菜单栏的主要功能363
7.2.2快捷方式栏常用命令366
7.2.3视窗操作366
7.3渲染应用实例367
本章小结379
参考文献380

前言
伴随着科学技术的日新月异，计算机对于设计的作用日益重要，计算机解决途径不仅降低了设计中的人力成本，缩短了设计周期，提供了更丰富、形象的表现方法，而且使设计与基于信息化的生产、销售环节联系更为紧密。在国内外的设计院校中，计算机辅助设计课程是工业设计专业的必修课，也是全国各个高校设计类专业人才培养框架中的必修模块。
现今的汽车造型日趋复杂，人们更加追求复杂而精确的曲面光影变化和充满运动感、力量感的流线造型。设计师对CAD（Computer Aided Design）软件的要求也越来越高，一般传统的CAD软件，设计师能用的曲线和曲面工具有限，不能满足汽车造型的需要。ALIAS软件在本质上有别于其他CAD软件，其应用位于产品设计的前端，其价值在于外形设计的高自由度及效率。ALIAS软件将设计与工程、艺术与科学连接起来，使整个设计流程“天衣无缝”，使设计、创意与生产一元化。ALIAS软件是目前世界上较先进的工业造型设计软件，是全球汽车造型设计的行业标准设计工具。
Autodesk公司在官方网站上提供了软件帮助说明和教学案例，但是随着软件应用的逐渐深入，官方学习资料不能完全满足学习应用的多样化需要，于是国内外的教师和研究者在实践研究的基础上不断深入发掘软件的原理和应用技巧。近些年来关于ALIAS的教材越来越多，但是针对与汽车造型方面的教材较少。本书主要内容源于Autodesk的官方资料与前人的经验积累，力求满足行业的具体需求，特别是汽车行业数据模型师学习和训练的要求。
第1章“汽车造型设计与ALIAS”由重庆师范大学的陈昊博士编写，介绍了汽车造型基本知识、流程，以及计算机技术在当前汽车造型设计领域的应用和发展趋势。
第2章“ALIAS工作界面”和第3章“ALIAS曲线曲面基础”由陕西理工大学的贾锐老师编写，主要介绍了ALIAS的基本操作界面、工具组和基本操作方法，详细讲解了NURBS基本曲线、曲面知识，以及ALIAS中常用的曲线、曲面命令。
第4～7章由重庆理工大学的成振波老师编写，讲解了数个典型的实际案例，主要源于设计实践工作及教学需求。案例由浅入深，围绕汽车设计及汽车相关的产品设计展开，涉及ALIAS建模的各方面技巧以及VRED的基本知识。
重庆理工大学的刘红杰老师、四川美术学院的赵宇老师以及南京工业职业技术学院的王乐老师都参与了本书的编写及内容的整理，提供了优秀素材和源于教学实践的优秀案例。
重庆理工大学工业设计专业2013级学生唐荣为本书提供了大量的参考模型和资料，2014级学生郑可意、黄华参与了教学案例的实践检验，产品设计专业2015级学生唐粤川、胡梅参与了书中案例素材的整理与编辑，工业设计专业2015级学生常鑫博同学参与了本书的文字校对工作。
本书由重庆理工大学赖晨光教授主审。
由于笔者经验不足，书中所涉及知识、技巧的讲解难免有所疏漏，欢迎读者提出宝贵意见，电子邮箱：[email protected]。
读者如需下载本书教学案例和线上学习，可访问本课程的超星学习通课程网站http：//moocl.chaoxing.com/course/201627327.html。

编者