各種設計及工程類軟件從上世紀70年代末開始有了突飛猛進的發(fā)展。到了90年代各種商品化的軟件已經讓設計界享受到了前所未有的高精度、高效率帶來的便利。20世紀末興起的CAM技術又極大地推進了設計與制造過程的融合，使產品與設計師的意圖更加吻合�？梢赃@樣說，沒有軟件的支持，設計人員將很難在現(xiàn)代設計界領域立足無論是創(chuàng)意的表達還是與制造業(yè)的交互，無不用各種軟件作為交流的手段。

年輕一代是伴隨著軟件成熟同步踏上工作崗位的，因此對軟件有一種天生的依賴感，但是熟練運用軟件只是掌握了技術手段，并不能替代設計本身，所以，一味迷信軟件也是一種認識上的誤區(qū)。

三維設計軟件的種類繁多，主要可以分為設計與工程兩大類。

設計類軟件偏于概念設計，和藝術設計有某些交集，畢竟設計是帶有人文色彩的無論是日用產品設計還是建筑設計。

工程類軟件則更注重材料與工藝對產品建模的影響，因此有了參數(shù)化設計，基于材料或零件加工特征的軟件有UG、PROE等。

Rhino軟件是一款小而精的設計類軟件，這個軟件適合進行方案的概念設計，但是補充各種插件即可同樣實現(xiàn)參數(shù)化功能，實現(xiàn)非常好的加工特征模擬，例如走刀干涉測試、動畫仿真等。

作為初步涉及設計的院校學生，這款軟件可以使初學者很快上手，實現(xiàn)心到，手到，效果到，因此很受初學設計者的年輕人的歡迎。

Rhino軟件無論是建構實體還是建模過程都具有介于工程與藝術設計的特征，尤其是對有機形曲面實體的建模。筆者認為設計的準確性優(yōu)于3DSMAX等純藝術設計類軟件，因此學會了Rhino可以使讀者在藝術設計和產品設計界均游刃有余。

需要說明的是，沒有一個軟件是十全十美的，軟件版本的不斷更新就是為了不斷增加新的建模功能、或更優(yōu)化的算法、或提高運算速度、或使模型精度更高等等。舉例來說，兩個正立方體布爾運算成為一體后對之進行倒圓角處理，分別用UG、CATIA和Rhino三個軟件來實現(xiàn)，由結果看他們的算法還是有明顯的區(qū)別的，Rhino生成的圓角效果并不理想。

UG中倒圓角效果圖

CATIA中倒圓角效果圖

Rhino中倒圓角效果圖

讀者在學習建模過程中還會發(fā)現(xiàn)一些不能達到理想效果的情況，碰到這種現(xiàn)象不要急于懷疑軟件，在很多情況下是自己的建模技術問題和對造型構成不清晰從而信息輸入不足的問題：過少的信息或過多的約束輸入都會使模型偏離預想的效果。所以，建模過程本身就是設計思想參與的過程，沒有經過設計訓練就想學好軟件建模往往是徒勞的。

因此，光學會軟件并不一定能帶來好設計。回到設計的核心問題，本質上好設計與好軟件沒有完全絕對的關聯(lián)。套用一句流行的話：紅樓夢中的每個字都可以在新華字典里找到，但新華字典永遠成不了紅樓夢。軟件只是變換了傳統(tǒng)設計手法而沒有改變設計本身。

一個好設計的關鍵是控制產生曲面的控制線是如何定出來的或者說設計思想是什么。綱舉目張，如果對設計訴求的關鍵線不清晰，再熟練的軟件操作都無計可施或者南轅北轍。

一個好設計的第二個基礎是數(shù)學知識，或者說是數(shù)學體現(xiàn)出來的美學特征。初學者往往既不關注比例也不關心細節(jié)，整個造型會有一種假大空的感覺。假就是不成熟。舉例來說，如果初學者的模型放入超市而不被人辯識就算成功，但初學者的東西卻往往會被一眼被識別，因為不符常規(guī)的美學；大就是該厚的不厚，該薄的不薄，有些怪異的形或不常見的形就是由于不懂材料特性和工藝造成的，因為材料的成形始終受到工藝上的很多制約；空是指尺寸比例不準，空而無物，一個虛架子而已。

基于上述種種現(xiàn)象，本書試圖將軟件使用與設計美學結合起來闡述造型過程，書中羅列的40多個實例均是筆者在與初學者的交流中信手做出的，短則五、六步，多則十幾步，由一個個小例子把形態(tài)素描出來，在此過程中，非常強調造型線條的實時調整到位，準確表達。

實際上，設計一個產品所要考慮的因素比掌握一個軟件要多得多，建模只是設計過程中的手段之一，舉一個安保產品（室內機）開發(fā)的例子，將設計的基本流程表述如下：

1. 用戶（甲方）提出設計的技術指標要求，設計者理解甲方的真正需求。

2. 草繪和建草模效果圖與甲方交流，從中獲得甲方的傾向性意見，優(yōu)化設計再討論。（此處列舉兩個方案建草模效果圖，其他方案建草模效果圖不一一舉出）

方案圖一 方案圖二

3. 獲得甲方對某個方案的認可，進行精確尺寸的造型設計，在此過程中不斷地與甲方保持溝通以獲得及時的技術參數(shù)修改等信息。

4. 結構設計、工藝設計。

室內機結構圖一 室內機結構圖二

5. 模型制作與驗證。

6. 模具開發(fā)與試模等，驗證設計（見彩圖91至彩圖103）。

本書作為交叉學科的教材，如果在專業(yè)教師的指導下使用將會起到事半功?的效果，在每位教師個性化的引導下會使初學者對軟件的理解和設計美學的初步掌握起到非常好的支撐作用。

本書同樣列出了筆者用Rhino軟件開發(fā)的產品實例，這些實例已經完成全部結構并依據建模文件制作成實物產品，有些已經商品化。

由于本書篇幅有限，所選用的均是相對簡單甚至不完整的實例，這是因為作為少學時課程的教材，建模復雜或專業(yè)性強的結構案例可能并不一定適合教學。希望讀者通過少量的時間投入，抓大放小，把更多的精力放在借助最常用命令將設計思想最有效地表達出來。

希望本書能給設計類專業(yè)的教材增加一抹新色，但是由于筆者能力所限一定有許多不當之處，期待讀者不吝指教。

在此一并感謝中國輕工業(yè)出版社編輯們的信任和大力支持。

盛建平寫于2018新春前夕