三维数字模型及渲染 AutoCAD 2018、3ds Max 2018快速入门及应用实训教程

前言
第1篇AutoCAD2018二维绘图
第1章认识AutoCAD20183
11AutoCAD2018操作的基础知识3
12AutoCAD2018的主要命令11
实训1：基本图元的绘制16
实践1：几何作图18
第2章绘图环境的设置与绘图模板的建立19
21图线的设置19
22文字的设置20
23图层的设置20
24尺寸标注的设置22
实训2：创建A3幅面机械图样的模板文件22
实训3：平面图形的绘制及尺寸标注26
实践2：国旗的绘制30
第3章立体投影图的绘制32
31立体投影图的基本知识32
32绘制投影图的方法及所需命令介绍33
实训4：绘制立体的三面投影图，并标注尺寸34
实训5：绘制填料压盖的投影图，并标注尺寸36
实践3：绘制立体的投影图39
第4章视图、剖视图及断面图的绘制41
41视图、剖视图及断面图的基本知识41
42绘制视图、剖视图和断面图的方法及所需命令介绍42
实训6：根据投影图，绘制剖视图44
实训7：绘制工程形体的表达方案45
实践4：断面图的绘制49
第5章零件图的绘制50
51零件图的基本知识50
52绘制零件图的方法及所需命令介绍51
实训8：绘制轴的零件图55
实训9：绘制端盖的零件图56
实训10：绘制箱体的零件图58
实践5：绘制千斤顶的零件图62
第6章装配图的绘制及图样输出63
61装配图的基本知识63
62绘制装配图的方法及所需命令介绍64
63工程图样的输出设置及操作方法65
实训11：绘制机械产品的装配图66
实训12：零件图、装配图的打印输出72
实践6：绘制千斤顶的装配图73
三维数字模型及渲染目录第2篇AutoCAD2018三维建模
第7章实体三维建模基础77
71AutoCAD实体建模常用工具介绍77
72实体建模的基本操作方法79
实训13：运用基本体素建模82
实训14：根据投影图创建拉伸体83
实训15：根据视图创建回转体84
实践7：基本立体的建模86
第8章零件及装配体的三维建模87
81机械零件三维建模的方法87
82装配体三维建模的方法87
83由三维模型转化为工程图样的方法88
实训16：螺杆零件的实体建模90
实训17：螺钉零件的实体建模93
实训18：螺母零件的实体建模95
实训19：底座零件的实体建模98
实训20：螺旋调节支承装配体的实体建模100
实训21：由底座实体模型创建底座零件图102
实践8：零件及装配体的建模107
第3篇3dsMax2018建模、渲染及动画
第9章3dsMax2018概述111
913dsMax2018的基础知识111
923dsMax2018的主要命令114
实训22：基本实体模型的创建及渲染之一119
实训23：基本实体模型的创建及渲染之二125
实践9：基本实体模型的创建与渲染133
第10章三维模型的编辑与渲染134
101二维图形的创建及编辑134
102三维实体模型的创建与编辑138
103材质编辑器与贴图的使用143
实训24：面模型的材质编辑与渲染147
104灯光与摄影机的创建150
实训25：实体模型的材质编辑、贴图运用及渲染152
实训26：创建显示器的实体模型与渲染157
实践10：书桌模型的创建、编辑与渲染162
第11章动画的制作及输出163
111动画的基本概念及基本操作163
实训27：创建小球运动的基本动画，并渲染输出166
112常用的约束动画介绍169
实训28：创建太阳、地球和月亮示意模型的动画172
实训29：创建六面体表面展开的动画174
实践11：千斤顶功能演示动画的创作与渲染177
第4篇三维数字模型及渲染综合应用
第12章AutoCAD与3dsMax综合应用181
1213dsMax与AutoCAD软件的关系181
122AutoCAD与3dsMax软件解决实际问题综述183
实训30：组合体被平面截切演示动画的创建及渲染184
实训31：创建螺旋调节支承的功能演示动画186
实训32：计算机绘图、建模、运动仿真及渲染的综合应用188
实践12：计算机绘图、建模、动画及渲染综合应用198
后记200
参考文献201

“三维数字模型及渲染”是为大学生开设的通识公选课，自2009年在武汉理工大学首次开设以来，已持续开课9个年头。同学们的选课积极性及学习热情不断地鼓舞着笔者，也使笔者坚信了这门课程对同学们的积极作用。本书正是在总结多年来教学实践经验的基础上编写而成的。
　　“图”作为人类表达和交流“形象”的语言，在人们的生活、学习及工作中都是不可或缺的。无论是新产品研发、制造、使用、维护，还是建筑设计、施工、室内外装修、家具设计，以及广告设计、教材插图、多媒体课件开发等，无不需要对“图”进行绘制、阅读及处理。可见，“图”的运用与“文字”的运用具有同等重要的意义。随着计算机应用技术的发展，计算机处理图形的功能也得到了快速发展。计算机二维绘图、三维建模、计算机仿真、虚拟现实等技术正在得到越来越广泛的应用。本书正是从实际应用的需求出发，以短时间内快速掌握计算机二维绘图、三维建模及动态渲染的应用为目的，以实例训练的方法实现快速提升读者的计算机绘图、建模及渲染的应用能力。
　　1内容概述
　　本书主要内容包括如下四个方面：
　　计算机绘图:通常是指计算机二维绘图，是运用计算机软件（系统软件、基础软件、绘图应用软件）和硬件（主机、图形输入及输出设备）处理图形信息，从而实现图形的生成、显示及输出的计算机应用技术。随着计算机应用技术的发展，计算机绘图已成为绘制工程图样的主要手段，同时，计算机二维绘图也是计算机三维建模的基础。
　　计算机三维建模:是指通过计算机软件和硬件，在计算机上实现物体虚拟三维动态模型构造的过程，它是计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）、计算机辅助工程（ComputerAidedEngineering，CAE）和计算机辅助制造（ComputerAidedManufacture，CAM）的重要组成部分，也是产品造型、动态仿真、虚拟现实技术的基础。
　　计算机渲染及动画:是指通过计算机软件和硬件，对三维虚拟模型进行静态或动态渲染的过程。它可实现高画质、真实感静态图片的生成，还可动态地渲染模型，实现模型的动态分析、观察及运动仿真，为出版、广告及多媒体课件的制作等提供优质素材。
　　三维数字化模型及渲染综合应用:将前面的知识融会贯通，应用于解决实际问题。其中一实例是从一张机械产品装配图的照片出发，经历二维绘图，三维建模，高清晰效果图、爆炸图渲染，运动仿真动画制作全过程，使AutoCAD和3dsMax软件各自的优势得以充分发挥，从而使读者对应用所学知识解决问题有一个全面认识，从而掌握解决问题的方法，提升分析和解决问题的能力。
　　2选择AutoCAD和3dsMax软件结合的原因
　　AutoCAD是目前国内外使用为广泛的计算机绘图及建模软件之一，是美国Autodesk公司的代表产品，该软件自1982年推出后，版本先后经历了30余次更新，AutoCAD2018是目前的版本。随着版本的不断更新，其功能也不断扩充和完善，新版本拥有完善的二维绘图及三维建模功能，易学易用，且二维与三维功能之间的转换非常方便快捷，其软件的兼容性也得到进一步增强。
　　三维数字模型及渲染前言3dsMax（3DStudioMax）软件可以说是在PC平台上进行3D动画制作及渲染秀的软件之一。该软件也是美国Autodesk公司的产品，与AutoCAD软件有着良好的兼容性。通过AutoCAD软件创建的三维模型，可以方便地导入3dsMax软件并进行动画及渲染处理。因此，该软件与AutoCAD软件形成“黄金搭档”，为虚拟模型的高画质渲染及动画生成提供了条件，由此丰富并深化了计算机绘图及建模的应用性。
　　3本书特点
　　1）低起点，精内容，宽应用，强实践，简明扼要，通俗易懂。
　　2）与工程图学的教学内容相配合，实现计算机绘图、建模及渲染能力的培养。
　　3）以实用为导向，以实例为核心，以培养解决实际问题的方法及能力为目的。
　　4）将理论知识融入到实例中进行讲解，使理论与实践相结合，学以致用。
　　5）数字化辅助教学资源与教材紧密配合，互相促进、相得益彰。数字化辅助教学资源中既有适用于教学的PPT格式电子教案，又有供学生学习的操作过程视频演示，既适合于多媒体课堂教学、上机指导，又适合于学生自学。
　　4数字化辅助教学资源介绍
　　本书的配套数字化辅助教学资源是本书不可分割的组成部分。其主要内容包括电子教案、视频演示、教学资料及原文件、图片及动画欣赏四大部分。
　　电子教案：为本书运用于教学的教案和教学提纲，主要是为方便多媒体课堂教学而设置，也为读者自学及课后复习提供参考。
　　视频演示：为本书中32个实训操作的视频录像，目的是方便读者理解、掌握软件的操作方法及技能，使读者在上机操作中可以观摩借鉴，以解决课外上机缺乏辅导的困难。
　　教学资料及原文件：该部分提供了上机操作所需要的模板文件、材质贴图及实训操作原文件，方便读者上机操作、分析和对照。
　　图片及动画欣赏：该部分选取了本书实训案例的渲染图片及动画文件，供读者分析比较和欣赏。
　　5学习指南
　　三维数字模型及渲染属于计算机应用的范畴，具有很强的实践性，故需要在实践训练中才能掌握。
　　对于零起点的读者，应认真对照插图阅读教程各部分的内容，之后反复观看相应实训视频。在理解教材