师:同学们,大家好。今天我们一起学习初中九年级广州版综合实践活动劳动教育第五单元第四节——3D打印花瓶的建模设计。花瓶是生活中常见的日用品,不仅能插花,还可作为精致的摆设。老师以“花瓶”为关键词在百度搜索,网页上呈现出琳琅满目、形式多样的花瓶,品味这些花瓶,真让人赏心悦目。
大家是不是也想亲手做一个传统花瓶呢?不过,传统花瓶制作过程比较复杂,而3D打印花瓶既方便又快捷,一般只需通过主题设计、参数设定、3D建模、3D打印这四个步骤就能完成创作。今天我们就来体验一下这个创作过程。
第一步,主题设计。每个花瓶都有独特的风格和用途。在设计之初,建议同学们把想法通过草图绘制的方式进行样式设计。比如,老师想做一套简约风格的花瓶,用来安插花艺作品摆放在室内装饰,初始设计如图所示。
第二步,参数设定,像花瓶的尺寸、形状、颜色等。参数设置一方面能体现作品的合理性和观赏性,另一方面也增强了建模时的可操作性。例如第二款花瓶设计为上窄下宽的造型,高度是120毫米,口径30毫米,底座50毫米,宽度是70毫米。
当花瓶的主题和参数都设计好后,就可以使用3D软件进行建模。首先要选择一个合适或熟悉的软件,现在用于三维建模的软件有很多,比较常用的有3D one、3Ddecide、3D Max、Autocad等。其中3D one简单易学,网络资源丰富,比较适合中学生使用。而且在上节课大家用3D one软件制作了一个笔筒,想必对这个软件并不陌生,今天我们继续用3D one软件进行花瓶的建模设计。
在操作之前,我们想想花瓶的建模主要运用什么技术呢?请同学们仔细观察这些花瓶,它们都有什么特征?不难发现,它们大多是对称的,生活中大部分花瓶也是如此。制作这类花瓶,可以先绘制花瓶的半截面,然后利用这个半截面围绕中心轴进行旋转,花瓶的建模就能轻松实现。下面老师以第二款花瓶为例,使用3D one软件进行操作演示,会用到草图、旋转、抽壳、圆角、渲染、移动等工具,请同学们认真观看和思考。
打开3D one软件,将视图切换到上视角,先用草图绘制花瓶的半截面,选择草图绘制中的直线工具。在工作区中通过单击鼠标、移动、单击确定的方法绘制直线,要根据花瓶尺寸设计确定直线长度,这是b款花瓶设置的高度120毫米。继续用直线工具绘制花瓶口径和底座,注意口径设计是30毫米,半截面就是15毫米,底座设计是50毫米,半截面是25毫米。绘制完毕,点击左上方的确定命令。接下来使用曲线工具绘制花瓶的外部形状,选择草图绘制中通过点绘制曲线工具,在花瓶口径边缘点击鼠标确定第一个控点,每点击一次鼠标增加一个控点,最后一个控点要与底座直线重合确定。这样通过点的绘制初步勾勒出花瓶的形状。如果对形状不满意,还可以通过控点进行微调,也能删除曲线重新绘制,直到符合设计要求。当所有线段都绘制好,点击工作区正上方的确定按钮,完成草图的绘制。
接下来使用旋转命令完成花瓶的建模。左键单击草图,在右侧弹出的快捷命令中选择第二个旋转,这时左上方弹出一个关于旋转的设置窗口。轮廓默认为刚才选中的草图,轴a是旋转的中心,把鼠标移到花瓶的中心轴上,会发现草图围绕着中心轴进行360度的旋转建模,点击确定,拖动鼠标右键,观察模型,会发现花瓶的口径是闭合的。使用抽壳命令可以打开花瓶的口径。
点击花瓶模型,在弹出的快捷命令中选择第6个抽壳,在左上方的抽壳设置窗口中点击厚度调整为 -1.5。它的含义是抽壳时往花瓶里面保留1.5毫米的厚度,如果是正1.5,就是往花瓶外面延伸1.5毫米的厚度,数值越大花瓶越厚实,但打印时间也会越长。点击开放面,选择花瓶模型需要打开的平面,单击确定完成抽壳操作。滚动鼠标中间的滑轮放大观察花瓶的口径,会发现花瓶的口径是尖角造型,不方便使用也不美观,对此可以使用圆角命令进行修边。单击花瓶的口内口径,在快捷命令中选择第三个圆角,拖动圆锥形的控点,调整合适的圆角宽度,注意圆角的宽度必须小于抽壳时设定的花瓶厚度,也就是小于1.5毫米,观察效果满意后点击确定。
点击主页视图,会发现花瓶是平躺着的,可以使用移动命令让花瓶立起来。点击花瓶,在快捷命令中选择第一个移动,选择动态移动方式,会发现花瓶上出现多个移动操作轴,拖动方向轴,让花瓶旋转90度,再往上移动到合适的位置。如果效果不满意,还可以重新操作或者撤销操作。最后使用颜色工具为花瓶渲染一个喜欢的颜色,这样一个漂亮的花瓶只需几分钟就完成建模了,完成后同学们要记得保存。
